PENGARUH SUMBER AGREGAT KASAR DAN HALUS TERHADAP SIFAT MEKANIS BETON ( EKSPERIMEN ) TUGAS AKHIR WILLY NUGROHO NG. Dosen Pembimbing

(1)

PENGARUH SUMBER AGREGAT KASAR DAN HALUS TERHADAP SIFAT MEKANIS BETON

( EKSPERIMEN )

TUGAS AKHIR WILLY NUGROHO NG

110404045

Dosen Pembimbing

Rahmi Karolina S.T, M.T NIP 19820318 200812 2 001

BIDANG STUDI STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK USU 2015

(2)

(3)

(4)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan berkat-Nya hingga selesainya tugas akhir ini dengan judul “PENGARUH SUMBER AGREGAT KASAR DAN HALUS TERHADAP SIFAT MEKANIS BETON”. Tugas akhir ini disusun untuk diajukan sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam ujian sarjana Teknik

(5)

Sipil bidang Studi Struktur pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU).

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih memiliki banyak kekurangan. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Dengan tangan terbuka dan hati yang tulus penulis menerima saran kritik Bapak dan Ibu dosen serta rekan mahasiswa demi penyempurnaan tugas akhir ini.

Penulis juga menyadari bahwa selesainya tugas akhir ini tidak lepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan ucapan terima kasih kepada :

1. Ibu Rahmi Karolina S.T, M.T, selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam memberikan bimbingan yang tiada hentinya kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Medis Sejahtera Surbakti, S.T, M.T., selaku ketua departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Andy Putra Rambe MBA, selaku sekretaris departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

4. Ibu Nursyamsi S.T, M.T. & Bapak Ir Torang M.T., selaku pembanding yang telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam memberikan masukkan- masukkan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

5. Teristimewa kepada kedua Orang Tua penulis, yang telah mendukung, menyemangati serta mendoakan penulis di setiap kegiatan akademis penulis.

6. Vince S.T, dan Hudson S.T, selaku teman seangkatan 2011 yang telah memberikan kontribusi besar kepada penulis dalam hal memberikan semangat dan arahan hingga selesainya tugas akhir ini.

(6)

7. Teman-teman jurusan Teknik Sipil, terutama teman-teman seangkatan 2011 yang senantiasa membantu dikala penulis menemui kendala, abang/ kakak stambuk 2008,2009 dan 2010 serta adik-adik angkatan 2012 sampai 2016 terima kasih atas dukungan dan informasi mengenai kegiatan sipil selama ini.

8. Para pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU atas ketersediannya untuk mengurus administrasi Tugas akhir ini.

9. Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Terima kasih untuk semuanya.

Medan, Januari 2018

Penulis

WILLY NUGROHO NG

11 0404 045

(7)

ABSTRAK

Pada zaman ini beton merupakan salah satu bahan konstuksi yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan struktur di Indonesia. Agregat kasar maupun agregat halus merupakan salah satu bahan penyusun beton yang paling utama.

Tugas akhir ini bertujuan untuk membandingkan kualitas dari agregat kasar (kerikil) dan agregat halus (pasir) yang berasal dari 3 daerah di Sumatera Utara yaitu dari kota Binjai, kecamatan Patumbak dan kecamatan Bahorok sebagai campuran beton untuk melihat pengaruhnya terhadap kekuatan tekan beton, kekuatan tarik beton pada karakteristik beton yang sama yakni fc’ 25 Mpa.

Hasil penelitian ini didapat bahwa hasil kuat tekan beton yang dihasilkan tertinggi pada beton dengan campuran agregat halus dari daerah Bahorok dan agregat kasar dari daerah Binjai dengan kuat tekan 26,57 Mpa dan kuat tarik beton tertinggi pada beton dengan campuran agregat halus dari daerah Binjai dan agregat kasar dari daerah Binjai dengan kuat tarik 3,467 Mpa.

Kata kunci : Agregat Halus, Agregat Kasar,Kuat tekan beton

(8)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...i

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR GAMBAR ...iv

DAFTAR TABEL ... v

DAFTAR NOTASI ...vi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang Masalah ... 1

1.2. Tujuan Penilitan ... 3

1.3. Manfaat Penilitian ... 4

1.4. Landasan Teori ... 4

1.5. Pembatasan Masalah ... 5

1.6. Sistematika Penulisan ... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8

2.1. Umum ... 8

2.2. Beton Segar ... 9

2.2.1. Kemudahan Pengerjaan (workability) ... 9

2.2.2. Segregasi ... 12

(9)

2.2.3. Pemisahan Air (Bleeding) ... 13

2.3. Beton Keras ... 14

2.3.1. Kekuatan Tekan Beton ... 14

2.3.2. Kekuatan Tarik Beton ... 18

2.4. Bahan Penyusun Beton ... 19

2.4.1. Semen ... 19

2.4.1.1 Semen Portland ... 19

2.4.1.2 Jenis Jenis Semen Portland ... 20

2.4.1.3 Bahan Penyusun Semen Portland ... 20

2.4.2. Agregat ... 21

2.4.2.1 Agregat kasar ... 22

2.4.2.2 Agregat Halus ... 23

2.4.2.3 Jenis Agregat Berdasarkan bentuk ... 25

2.4.2.4 Jenis Agregat Berdasarkan bentuk……… …….27

2.4.3. Air ... 27

2.4.4. Bahan Tambahan ... 29

2.4.4.1 Umum ... 29

2.4.4.2 Alasan Pengunaan Bahan Tambahan ... 30

BAB III METODE PENELITIAN ... 31

3.1. Tinjauan Umum ... 31

3.2. Syarat-Syarat Pelaksanaan ... 33

3.2.1. Concrete Mix Design ... 33

(10)

3.3. Bahan ... 33

3.4 Persiapan material ... 33

3.5. Persiapan Pembuatan Benda Uji ... 46

3.6. Pengecoran Benda Uji ... 46

3.7. Perawatan Benda Uji ... 47

3.8. Pengujian Benda Uji ... 47

3.8.1.Pengujian Kuat Tekan Beton ... 47

3.8.2. Pengujian Kuat Tarik Beton ... 48

3.8.3. Pengujian Absorbsi Beton ... 49

BAB IV PEMBAHASAN ... 50

4.1 Nilai Slump ... 50

4.2 Kuat Tekan Silinder Beton ... 51

4.3 Kuat Tarik Silinder Beton ... 56

4.4 Pengujian Absorbsi Beton ... 61

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 63

5.1 Kesimpulan ... 63

5.2 Saran ... 64

BAB VI DAFTAR PUSTAKA ... 65

(11)

DAFTAR GAMBAR

BAB I

Gambar 1.1 Gambar peta jarak antara Universitas Sumatera Utara ke Bahorok ... 2

Gambar 1.2 Gambar peta jarak antara Universitas Sumatera Utara ke Patumbak ... 2

Gambar 1.3 Gambar peta jarak antara Universitas Sumatera Utara ke Binjai ... 3

BAB II Gambar 2.1 Kerucut Abrams... 10

Gambar 2.2 Slump Sebenarnya ... 11

Gambar 2.3 Slump Geser ... 11

Gambar 2.4 Slump Runtuh ... 11

Gambar 2.5 Model Benda Uji Silider beton... 15

Gambar 2.5 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton selama masa perkembangannya ... 16

Gambar 2.6 Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton ... 17 Gambar 2.7 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air

(12)

semen sama ... 17

Gambar 2.4 Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton ... 18

BAB III Gambar 3.1 Diagram alur penelitian ... 32

Gambar 3.2 Grafik gradasi kerikil Patumbak ... 34

Gambar 3.3 Grafik gradasi kerikil Binjai ... 36

Gambar 3.4 Grafik gradasi kerikil Bahorok ... 37

Gambar 3.5 Grafik gradasi pasir Patumbak ... 40

Gambar 3.6 Grafik gradasi pasir Binjai ... 41

Gambar 3.6 Grafik Gradasi pasir Bahorok ... 43

BAB IV Gambar 4.1 Grafik kuat tekan beton dengan kombinasi agregat halus dengan agregat kasar Patumbak ... 52

Gambar 4.2 Grafik kuat tekan beton dengan kombinasi agregat halus dengan agregat kasar Bahorok ... 53

Gambar 4.3 Grafik kuat tekan beton dengan kombinasi agregat halus dengan agregat kasar Binjai ... 54

Gambar 4.4 Grafik kuat tekan beton dengan variasi agregat halus dan agregat kasar ... 55

Gambar 4.5 Grafik kuat tarik beton dengan kombinasi agregat halus dengan agregat kasar Patumbak ... 57

Gambar 4.6 Grafik kuat tarik beton dengan kombinasi agregat halus dengan agregat kasar Bahorok ... 58

(13)

Gambar 4.7 Grafik kuat tarik beton dengan kombinasi agregat halus dengan

agregat kasar Binjai ... 59 Gambar 4.8 Grafik kuat tarik beton dengan variasi agregat halus dan agregat

kasar ... 60 Gambar 4.9 Grafik Nilai Absorbsi beton dengan variasi agregat halus dan

agregat kasar ... 62

(14)

DAFTAR TABEL

BAB I

Tabel 1.1 Tabel jumlah sampel dan variasi agregat ... 6

BAB II Tabel 2.1 Beberapa jenis beton menurut kuat tekannya ... 17

Tabel 2.2 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur ... 16

Tabel 2.3 Komposisi senyawa utama semen portland ... 21

Tabel 2.4 Komposisi senyawa pembentuk semen portland ... 21

Tabel 2.5 Batas susun butir agregat kasar ... 22

Tabel 2.6 Batas gradai agregat halus ... 24

BAB III Tabel 3.1 Analisa Ayakan kerikil Patumbak ... 34

Tabel 3.2 Analisa Ayakan kerikil Binjai ... 35

Tabel 3.3 Analisa Ayakan kerikil Bahorok ... 36

Tabel 3.4 Analisa Ayakan Pasir Patumbak ... 39

Tabel 3.5 Tabel syarat batas gradai agregat halus patumbak ... 39

Tabel 3.6 Analisa Ayakan Pasir Binjai ... 40

Tabel 3.7 Tabel syarat batas gradai agregat halus Binjai ... 41

Tabel 3.8 Analisa Ayakan Pasir Bahorok ... 42

Tabel 3.9 Tabel syarat batas gradai agregat halus Bahorok ... 42

(15)

BAB IV

Tabel 4.1 Nilai Slump ... 50 Tabel 4.2 Kuat Tekan beton dengan variasi agregat halus dan agregat kasar

pada umur beton 28 hari ... 51 Tabel 4.3 Kuat Tarik beton dengan variasi agregat halus dan agregat kasar

pada umur beton 28 hari ... 56 Tabel 4.4 Nilai absorbsi beton pada umur 28 hari ... 62

(16)

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)

(17)

D : diameter (cm)

F : beban yang diberikan (kg)

(18)

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

Beton merupakan suatu bahan konstruksi yang banyak digunakan dalam pekerjaan struktur di Indonesia karena banyak manfaatnya, diantaranya dapat memikul beban berat, mudah untuk dibentuk, serta biaya pemeliharaan yang relatif murah.

Beton merupakan campuran dari agregat kasar, agregat halus, air dan semen dengan komposisi pencampuran tertentu. Salah satu sifat material penyusun beton yang cukup berperan adalah gradasi agregat kasar dan agregat halus. Kandungan agregat dalam campuran beton memiliki presentasi volume tertinggi. Untuk mengetahui perbandingan kuat tekan beton yang disimulasikan dengan variasi agregat kasar dan agregat halus.

Beton yang baik adalah beton yang dapat memenuhi syarat peraturan beton, dan kekuatan dari beton itu sendiri sangat tergantung dari kualitas bahan- bahan penyusun beton yakni semen, air dan agregat. Selain itu kekuatan beton juga dipengaruhi oleh efektivitas ikatan antara agregat dan semen.

Di Provinsi Sumatera Utara, terdapat beberapa sumber material penyusun beton yang berlokasi di Patumbak, Bahorok dan Binjai. Tugas akhir ini bertujuan untuk mendapatkan komposisi campuran beton yang optimal dari ketiga tempat yang berada di Sumatera utara, maka agregat-agregat yang akan digunakan dalam penelitian ini yakni berasal dari quarry daerah binjai, quarry daerah patumbak, dan quarry daerah bahorok. Dengan variasi agregat dari sumber berbeda, diharapkan dapat menjadi acuan dalam melakukan pencampuran beton untuk mendapatkan kekuatan beton yang diinginkan.

Dengan banyaknya pemakaian agregat kasar maupun halus dari ketiga tempat di sumatera utara yakni dari Bahorok, Patumbak, dan Binjai untuk pembuatan beton dalam bidang konstruksi, maka dilakukannya penelitian ini untuk bisa mendapatkan karakteristik fisik maupun mekanis dari agregat halus

(19)

dan kasar dari ketiga tempat tersebut diatas. Karakteristik agregat sangat berpengaruh untuk kekuatan beton yang dibuat, maka dengan komposisi agregat yang tepat akan didapat kekuatan beton yang optimal.

Berikut adalah peta beserta perbandingan jarak untuk ketiga tempat pengambilan agregat kasar dan halus dalam penelitian ini dengan Universitas Sumatera Utara sebagai acuan :

Jarak Universitas Sumatera Utara – Bahorok adalah +/- 70KM

Gambar 1.1 Gambar peta jarak antara Universitas Sumatera Utara ke Bahorok Jarak Universitas Sumatera Utara – Patumbak adalah +/- 17 KM

Gambar 1.2 Gambar peta jarak antara Universitas Sumatera Utara ke Patumbak

(20)

8 Jarak Universitas Sumatera Utara – Binjai adalah +/- 20 KM

Gambar 1.3 Gambar peta jarak antara Universitas Sumatera Utara ke Binjai

Dengan perbedaan jarak yang ada dari ketiga tempat pengambilan bahan agregat kasat dan halus dalam pembuatan beton , maka untuk efisiensi dan efektifitas beton yang akan dibuat perlu dipilih agregat yang sesuai dengan keperluan beton yang diinginkan.

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan dari dilakukannya penelitian ini adalah untuk

1. Mengetahui sejauh mana pengaruh variasi agregat kasar dan halus dari sumber atau quarry di sumatera utara yang berbeda terhadap sifat mekanis beton.

2. Mendapatkan pencampuran agregat kasar dan halus dari sumber atau quarry yang berbeda di sumatera utara untuk mendapatkan kuat tekan yang optimum.

3. Mengetahui sifat dan karakteristik agregat dari beberapa sumber atau quarry yang berbeda di daerah sumatera utara.

4. Sebagai acuan untuk perencanaan beton yang menggunakan agregat dari ketiga tempat tersebut diatas.

(21)

1.3 Manfaat Penelitian

Manfaat dari dilakukannya penelitian ini adalah

1. Mendapatkan proporsi campuran agregat kasar dan agregat halus dari beberapa quarry atau sumber di sumatera utara yang optimum dalam merencanakan campuran beton.

2. Mendapatkan sifat-sifat agregat kasar dan agregat halus dari beberapa quarry atau sumber di sumatera utara.

3. Mengetahui hasil sifat fisik dan mekanis beton terutama kuat tekan, kuat tarik, dan elastisitas beton dari beberapa variasi agregat kasar dan halus dari sumber berbeda di sumatera utara

1.4 Landasan Teori 1.4.1 Beton

Beton merupakan campuran dari beberapa jenis material yakni agregat kasar (kerikil, batu pecah), agregat halus (pasir), semen dan air yang dicampur dengan perbandingan tertentu, kadang-kadang ditambahkan zat adiktif atau admixture dalam keperluan tertentu (Subakti, 1991:1). Nilai kekuatan serta daya tahan dari beton dipengaruhi oleh beberapa aspek yaitu kualitas dan mutu bahan penyusunya, pelaksanaan pengecoran, dan juga pemeliharaan dari beton itu sendiri.

Beton normal adalah beton yang memiliki berat isi antara 2200 kg/m³ hingga 2500 kg/m³ dimana agregat yang digunakan adalah agregat alam yang dipecah maupun tidak dipecah tanpa menggunakan bahan tambahan (SNI 03-2847-2002). Pada beton normal, kuat tekan beton berkisar antara 200 kg/cm³ sampai 500 kg/cm³.

1.4.2 Kuat Tekan Beton

Kuat tekan beton adalah kemampuat beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas.

Kekuatan beton sendiri akan bertambah dengan naiknya umur beton. Beberapa hal mempengaruhi kuat tekan beton diantaranya :

a. Agregat [Type a quote from the document or

(22)

10 Sifat agregat yang mempengaruhi kekuatan beton adalah kekasaran dan gradasi agregat. Bentuk, ukuran, dan kekerasan dari agregat kasar juga sangat berpengaruh terhadap kekuatan beton.

b. Kualitas semen yang digunakan

c. Kekuatan lekatan antara semen dengan agregat

Kuat tekan beton diuji dengan menggunakan mesin uji dengan peningkatan beban tekan hingga benda uji hancur. Kuat tekan tertinggi dicapai benda uji pada umur beton 28 hari. Berdasarkan beban runtuh yang mampu diterima oleh benda uji, nilai dari kuat tekan dapat dihitung dengan rumus :

f’c = Dimana :

f’c : Kuat tekan beton (Mpa atau N/mm²)

P : Beban maksimum yang diberikan pada benda uji (kg atau N) A : Luas penampang/bidang benda uji (mm²)

1.5 Pembatasan Masalah

Agar permasalahan dalam penelitian yang dilakukan ini tidak terlalu luas, maka ruang lingkup pembahasannya dibatasi sebagai berikut :

1. Mutu beton yang digunakan dalam penelitian ini adalah f’c 25 Mpa 2. Faktor air semen yang digunakan 0.6

3. Material agregat yang digunakan :

Agregat kasar : Berasal dari tiga quarry di Sumatera Utara yakni dari Quarry binjai, Quarry Patumbak, Quarry bahorok

Agregat halus : Berasal dari tiga quarry di Sumatera Utara yakni dari Quarry binjai, Quarry Patumbak, Quarry bahorok

3. Semen yang digunakan adalah Portland Composite Cement

(23)

4.Sampel Jumlah sampel benda uji dengan variasi agregat yang akan dibuat adalah 108 buah dengan perincian sebagai berikut :

Tabel 1 Jumlah benda uji dengan Variasi agregat

5. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian slump, pengujian kuat tekan, pengujian kuat tarik dan absorbsi

1.6 Sistematika Penulisan

No Kode

Benda Uji

Komposisi campuran agregat

Umur Beton ( hari )

Jumlah benda Uji untuk

masing masing pengujian

Jenis pengujian untuk benda uji

Silinder (Ø=15 cm h=30cm) Agregat

halus

Agregat Kasar

1 PBa-KBa Bahorok Bahorok 28 3

- Slump - Kuat tekan - Kuat Tarik

2 PBa-KP Bahorok Patumbak 28 3

3 PBa-Kbi Bahorok Binjai 28 3

4 PP-Kba Patumbak Bahorok 28 3

5 PP-KP Patumbak Patumbak 28 3

6 PP-Kbi Patumbak Binjai 28 3

7 PBi-Kba Binjai Bahorok 28 3

8 PBi-KP Binjai Patumbak 28 3

9 PBi-PBi Binjai Binjai 28 3

Total Benda Uji 108

(24)

12 Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN, yang berisikan latar belakang penelitian, tujuan dan manfaat yang akan dicapai serta pembatasan masalah dan metode penelitian yang dilaksanakan penulis

BAB II : LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA, yang berisikan keterangan umum campuran beton yang akan diteliti berdasarkan referensi - referensi yang penulis dapatkan

BAB III : METODE PENELITIAN, yang berisikan prosedur penyediaan bahan yang akan digunakan di dalam penelitian meliputi air, semen, agregat kasar dan agregat halus dari tiga sumber yang berbeda

BAB IV : PEMBAHASAN, yang berisikan data dan analisa hasil pengujian beton yang telah dilaksanakan di laboratorium

BAB V : PENUTUP merupakan bagian akhir dari laporan tugas akhir ini berisikan kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian dan beberapa saran untuk penelitian selanjutnya.

1.8 Daftar Pustaka

(25)

Aman Subakti, 1994, Teknologi Beton Dalam Praktek, Surabaya: Jurusan Teknik Sipil FTSP Institut Sepuluh Nopember

Sagel, R. Kole,P. Kusuma, G. 1994. Pedoman Pengerjaan Beton. Penerbit Erlangga, Jakarta Nugraha, Paul. Dan Antoni. (2007) Teknologi Beton dari Material, Pembuatan, ke Beton Kinerja Tinggi. Yogyakarta: Andi Offset

Departemen Pekerjaan Umum, 1979, Peraturan Beton Bertulang 1971, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan Cipta Karya, Jakarta.

Mulyono, Tri, Ir. (2007). Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi

Neville, A.M, 2003, Properties of Concrete, Fourth and Final Edition Standards Updated to 2002, Pearson Education Limited, England.

Dipohusodo, Istimawan. 1994, Struktur Beton Bertulang, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Badan Standarisasi Nasional. (2008). Cara Uji Slump Beton. SNI 1972:2008. Jakarta:

Departemen Pekerjaan Umum

Badan Standarisasi Nasional. (1990). Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. SNI 03-

1974:1990. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum

Badan Standarisasi Nasional. (2002) Tata Cara perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. SNI 03-2847-2002. Bandung: Departemen Pekerjaan Umum

(26)

14 BAB II

LANDASAN TEORI 2.1 Umum

Beton merupakan suatu bahan konstruksi yang banyak digunakan dalam pekerjaan struktur di Indonesia karena banyak manfaatnya, diantaranya dapat memikul beban berat, mudah untuk dibentuk, serta biaya pemeliharaan yang relatif murah.

Beton merupakan campuran dari agregat kasar, agregat halus, air dan semen dengan komposisi pencampuran tertentu. Salah satu sifat material penyusun beton yang cukup berperan adalah gradasi agregat kasar dan agregat halus. Kandungan agregat dalam campuran beton memiliki presentasi volume tertinggi. Untuk mengetahui perbandingan kuat tekan beton yang disimulasikan dengan variasi agregat kasar dan agregat halus.

Beton yang baik adalah beton yang dapat memenuhi syarat peraturan beton, dan kekuatan dari beton itu sendiri sangat tergantung dari kualitas bahan-bahan penyusun beton yakni semen, air dan agregat. Selain itu kekuatan beton juga dipengaruhi oleh efektivitas ikatan antara agregat dan semen.

Sebagai bahan konstuksi tentunya beton juga memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan diantaranya :

Kelebihan Beton

1. Harganya relatif murah

2. Beton termasuk bahan yang berkekuatan tekan tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap kondisi lingkungan

3. Tahan terhadap temperatur yang tinggi

4. Biaya pemeliharaan yang kecil

5. Beton mudah dicetak dalam bentuk dan ukuran sesuai kebutuhan

6. Cukup tersediaanya material penyusunya Kekurangan beton

1. Memerlukan waktu pengerjaan yang cukup lama

2. Bentuk yang sukar untuk dirubah setelah dicetak

(27)

3. Memerlukan ketelitian yang tinggi dalam pengerjaan

4. Beton memiliki kuat tarik yang rendah, sehingga diperlukan baja tulangan agar tidak murah retak

5. Beton sulit untuk kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusakkan beton.

2.2 Beton Segar(Fresh Concrete)

Beton segar yang baik adalah beton segar yang dapat diaduk, diangkat, dituangkan ,dipadatkan, dan tidak ada kecendurungan 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.

Ada hal-hal penting yang perlu diketahui dari sifat-sifat beton segar. Hal- hal penting yang perlu diketahui, yaitu: kemudahan pengerjaan (workability), pemisahan kerikil (segregation), pemisahan air (bleeding).

2.2.1 Kemudahan Pengerjaan (workability)

Kemudahan pengerjaan dapat dilihat dari nilai slump yang identik dengan tingkat keplastisan beton. Semakin plastis beton, semakin mudah pengerjaannya. Unsur-unsur yang mempengaruhi workability yaitu : 1. Jumlah air pencampur.

Semakin banyak air yang dipakai makin mudah beton segar itu 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 (faktor air semen) tetap.

3. Gradasi campuran pasir dan kerikil.

Jika Gradasi campuran pasir dan kerikil memenuhi syarat dan sesuai dengan standar, akan lebih mudah dikerjakan

(28)

16 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 daripada jika dipadatkan dengan tangan.

Percobaan slump dilakukan untuk mengetahui tingkat kemudahan pengerjaan. Percobaan ini dilakukan dengan alat berbentuk kerucut terpancung, yang berdiameter atasnya 10 cm dan diameter bawahnya 20 cm dan tinggi 30 cm, dilengkapi dengan kuping untuk mengangkat beton segar dan tongkat pemadat berdiamater 16 mm sepanjang minimal 60 cm. Seperti yang ditunjukkan pada gambar

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 sebenarnya. Pengambilan nilai slump sebenarnya dengan mengukur penurunan minimum dari puncak kerucut.

10 CM

30 CM

20 CM Pegangan

(29)

Gambar 2.2 Slump sebenarnya (Paul Nugraha dan Antoni, 2007)

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

3. 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

(30)

18 Gambar 2.4 Slump runtuh

(31)

2.2.2. Segregasi (Pemisahan Kerikil)

Segregasi adalah kecenderungan butir-butir kasar untuk lepas dari campuran beton.

Ada dua tipe pemisahan agregat yaitu pemisahan partikel berat ke dasar beton segar atau pemisahan agregat kasar dari campuran beton karena penggetaran yang salah.

Faktor-faktor penyebab segregasi antara lain:

1. Campuran yang kurus atau kurang semen 2. Campuran yang terlalu banyak air

3. Ukuran agregat maksimum lebih dari 40mm

4. Permukaan butir agregat kasar; semakin kasar permukaan butir agregat, semakin mudah terjadi segregasi

5. Jumlah agregat halus sedikit

Segregasi berakibat kurang baik terhadap beton setelah mengeras. Cara untuk mengurangi kecenderungan pemisahan agregat tersebut adalah sebagai berikut:

1. Adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian terlalu tinggi.

2. Penggunaan air sesuai dengan syarat.

3. Cara mengangkut, penuangan maupun pemadatan harus mengikuti cara- cara yang betul.

4. Ukuran agregat sesuai dengan syarat 2.2.3 Pemisahan Air (Bleeding)

Bleeding adalah Kecenderungan air untuk naik ke permukaan pada beton sesudah dicampur tapi belum mengalami pengikatan. Air yang naik ini membawa semen dan butir-butir halus pasir, yang pada saat beton mengeras nantinya akan membentuk selaput (laitance). Bleeding ini dipengaruhi oleh :

1. Susunan butir agregat

(32)

Jika komposisinya sesuai, kemungkinan untuk terjadinya bleeding kecil.

2. Banyaknya air

Semakin banyak air berarti semakin besar pula kemungkinan terjadinya bleeding.

3. Kecepatan hidrasi

Semakin cepat beton mengeras, semakin kecil kemungkinan terjadinya bleeding.

4. Proses Pemadatan

Pemadatan yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya bleeding

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. Jika air menguap sangat cepat akan terjadi retakan-retakan plastis.

Bleeding dapat direduksi dengan : 1. Memberi lebih banyak semen

2. Menggunakan air seminimal mungkin 3. Menggunakan butir halus/pasir lebih banyak

4. Memasukan sedikit udara dalam adukan untuk beton khusus 2.3 Beton Keras ( Hardened Concrete )

Perilaku mekanik beton keras merupakan kemampuan beton di dalam memikul beban pada struktur bangunan. Kinerja beton keras yang baik ditunjukkan oleh kuat tekan beton yang tinggi, kuat tarik yang lebih baik, perilaku yang lebih daktail, kekedapan air dan udara, ketahanan terhadap sulfat dan klorida, penyusutan rendah dan keawetan jangka panjang.

(33)

2.3.1 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.

Kekuatan tekan benda uji beton dihitung dengan rumus :

f c’ = ...(1)

dengan : fc’ : Kekuatan tekan beton (kg/cm²)

P : Beban tekan (kg)

A : luas permukaan benda uji (cm²) Standar deviasi dihitung berdasarkan rumus :

S = ( ∑

) ...(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 tekan 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. Berdasarkan kuat tekannya beton dapat dibagi menjadi beberapa jenis (lihat tabel 2.1)

(34)

Tabel 2.1 Beberapa jenis beton menurut kuat tekannya (Kardiyono, 2007)

Jenis Beton Kuat Tekan(Mpa)

Beton Sederhana (Plain Concrete) Sampai 10 Mpa Beton Normal (Beton Biasa) 15-30 Mpa

Beton Pra Tegang 30-40 Mpa

Beton kuat tekan tinggi 40-80 Mpa

Beton kuat tekan sangat tinggi >80 Mpa

Gambar 2.5 Model benda uji silinder beton

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan beton. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan beton yaitu :

1. Faktor air semen

Faktor air semen ialah perbandingan berat antara air dan semen portland di dalam campuran adukan beton. Secara umum 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 menyebabkan kesulitan dalam pengerjaan, yaitu kesulitan dalam pelaksanaan pemadatan yang pada akhirnya menyebabkan mutu beton menurun. 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

15 cm 15 cm

30 cm

(35)

Gambar 2.6 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton selama masa perkembangannya (Tri Mulyono ,2003)

2. Kepadatan

Kepadatan adukan beton sangat mempengaruhi kuat tekan betonnya setelah mengeras. Kekuatan beton berkurang jika kepadatan beton berkurang. Beton yang kurang padat berarti berisi rongga sehingga kuat tekannya berkurang, 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

3. Umur beton

Kekuatan tekan beton akan bertambah dengan naiknya umur beton. Laju kenaikan kuat tekan beton mula-mula cepat, lama-lama laju kenaikan itu semakin lambat, dan laju kenaikan tersebut menjadi relatif sangat kecil setelah berumur 28 hari (Gambar 2.7). Oleh karena itu, standar kuat tekan beton adalah kuat tekan beton pada umur 28 hari. Umumnya pada umur 7 hari kuat tekan mencapai 65% dan pada umur 14 hari mencapai 88% - 90% dari kuat tekan umur 28 hari.

Tabel 2.2 Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur (Tri Mulyono 2003) Umur beton (hari) 3 7 14 21 28 90 365

PC Type 1 0.40 0.65 0.88 0.95 1.0 - -

(36)

Gambar 2.7 Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton (Istimawan, 1999) 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 semen lebih banyak mempunyai kuat tekan lebih tinggi.

Gambar 2.8 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air semen yang sama ( Kardiyono,1998)

(37)

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 2.9 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 pelat besi

(38)

dengan lem epoxy. Tepi benda uji harus digergaji dengan gerinda 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 :

T= ...(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

Semen merupakan bahan ikat yang penting dalam beton. Jika ditambah air, semen akan menjadi pasta semen. Fungsi utama semen adalah sebagai perekat butir- butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara diantara butiran agregat

2.4.1.1 Semen Portland

Berdasarkan SNI 15-2009-2014, Semen Portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak (clinker) yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium silikat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama denga bahan utamanya

(39)

2.4.1.2 Jenis –Jenis Semen Portland

Jenis/tipe semen yang digunakan merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi kuat tekan beton yang akan dihasilkan, dalam ini perlu diketahui tipe semen yang telah terstandararisasi di Indonesia. Menurut SNI 15-2009-2014, semen Portland dibagi menjadi 5(lima) tipe, yaitu :

Tipe I

Ordinary Portland Cement (OPC), semen tipe ini tidak memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya.

Tipe II

Moderate Portland Cement, Penggunaan semen tipe ini untuk beton yang tahan terhadap sulfat sedang dan mempunyai panas hidrasi sedang.

Tipe III

High Early Strenght Cement, semen untuk beton dengan kekuatan awal tinggi (Cepat Mengeras).

Tipe IV

Low Heat of Hydration Cement, semen untuk beton yang memerlukan panas hidrasi rendah, kekuatan awal rendah.

Tipe V

High Sulphate Resistance Cement, semen untuk beton yang tahan terhadap kadar sulfat tinggi

2.4.1.3. Bahan Penyusun Semen Portland

Bahan utama pembentuk semen portland adalah kapur(CaO), silica(SiO3), alumina(Al2O3), sedikit magnesium(MgO), dan terkadang alkali. Untuk mengontrol komposisinya terkadang ditambahkan oksida besi, sedangkan gipsum(CaSO₄.2H₂O) ditambahkan untuk mengatur waktu ikat semen. (Tri Mulyono, 2004)

(40)

Komposisi senyawa utama dan senyawa pembentuk dalam semen portland dapat dilihat pada tabel 2.2 dan 2.3 berikut ini.

Tabel 2.3 Komposisi Senyawa Utama Semen Portland (Tri Mulyono, 2003)

Nama Kimia Rumus Kimia Notasi Persen Berat

Trikalsium Silikat 3CaO. SiO2 C3S 55

Dikalsium Silikat 2CaO. SiO2 C2S 18

Trikalsium Aluminat 3CaO. Al2O3 C3A 10

Tetrakalsium Aluminoferit 4CaO. Al2O3. Fe2O3 C4AF 8

Gipsum CaSO4.2H2O C8H2 6

Tabel 2.4 Komposisi Senyawa pembentuk semen Portland (Tri Mulyono, 2003)

Oksida Notasi Nama Senyawa Persen Berat

CaO C Kapur 64.67

SiO2 S Silika 21.03

Al2O3 A Alumina 6.16

Fe2O3 F Oksida Besi 2.58

MgO M Magnesia 2.62

K2O3 K Alkali 0.61

Na2O N Alkali 1.34

SO3 S Sulfur Trioksida 2.03

CO2 C Karbon Dioksida -

H2O H Air -

2.4.2 Agregat

Agregat adalah bahan-bahan campuran beton yang saling diikat oleh perekat semen (CUR 2, 1993). Kandungan agregat dalam campuran beton biasanya tinggi berkisar antara 60%-70% dari volume beton. Agregat harus berdegradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai benda yang utuh, homogen dan rapat

(41)

2.4.2.1 Agregat Kasar

Agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari 5 mm. Agregat harus mempunyai gradasi yang baik, artinya harus terdiri dari butiran yang beragam besarnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga akibat ukuran yang besar, sehingga akan mengurangi penggunaan semen atau penggunaan semen yang minimal.

Persyaratan yang harus dipenuhi agar agregat kasar dapat digunakan pada campuran beton adalah sebagai berikut :

a. Susunan Butiran (gradasi)

Agregat kasar harus mempunyai susunan butiran dalam batas-batas seperti yang terlihat pada tabel berikut

Tabel 2.5 Batas Batas susunan butiran agregat kasar (ASTM,1991) Ukuran Lubang Ayakan(mm) Persentase Lolos Kumulatif(%)

38,1 95-100

19,1 35-70

9,52 10-30

4,,75 0-5

b. 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 reaktih terhadapt alkali dalam semen, yang jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang berlebihan 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.

c. Agregat kasar harus terdiri dari butiran yang keras dan tidak berpori atau tidak akan pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca.

(42)

d. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no.200), tidak boleh melebihi 1% (terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 1% maka agregat harus dicuci.

e. 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.

f. Kekerasan butiran agregat kasar jika diperiksa dengan mesin Los Angeles dimana tingkat kehilangan berat lebih kecil dari 50%.

g. Daya serap agregat kasar terhadap air tidak lebih dari 1% jika digunakan untuk menyusun beton mutu tinggi.

2.4.2.2 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 persyaratan-persyaratan sebagai berikut :

a. Susunan Butiran ( Gradasi )

Modulus kehalusan (fineness modulus), menurut hasil penelitian (larrard, 1990) 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 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 :

(43)

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 :

Tabel 2.6 Batas batas gradasi agregat halus (ASTM,1991)

Ukuran Saringan ASTM Persentase berat yang lolos pada tiap saringan

9,5mm (3/8 in) 100

4,76mm (No.4) 95-100

2,36mm( No.8) 80-100

1,19mm( No.16) 50-85

0,059mm( No.30) 25-60

0,300mm( No.50) 10-30

0,150mm( N0.100) 2-10

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.

c. Kadar Liat tidak boleh melebihi 1 % ( terhadap berat kering )

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

(44)

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%.

2.4.2.3 Jenis Agregat Berdasarkan Bentuk

Bentuk agregat dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya dipengaruhi oleh proses geologi batuan yang terbentuk secara alamiah. Klasifikasi agregat berdasarkan bentuknya adalah sebagai berikut :

1. Agregat bulat

Agregat ini terbentuk karena terjadinya pengikisan oleh air atau keseluruhannya terbentuk karena pengeseran. Rongga udaranya minimum 33%, sehingga rasio luas permukaannya kecil. Beton yang dihasilkan dari agregat ini kurang cocok untuk struktur yang menekankan pada kekuatan, sebab ikatan antar agregat kurang kuat.

2. Agregat bulat sebagian atau tidak teratur

Agregat ini secara alamiah berbentuk tidak teratur. Sebagian terbentuk karena pergeseran sehingga permukaan atau sudut – sudutnya berbentuk bulat. Rongga udara pada agregat ini lebih tinggi, sekitar 35%-38%, sehingga membutuhkan lebih banyak pasta semen agar mudah dikerjakan. Beton yang dihasilkan dari agregat ini belum cukup baik untuk beton mutu tinggi, karena ikatan antara agregat belum cukup baik (masih kurang kuat)

3. Agregat bersudut

(45)

Agregat ini mempunyai sudut – sudut yang tampak jelas, yang terbentuk di tempat – tempat perpotongan bidang – bidang dengan permukaan kasar. Rongga udara pada agregat ini sekitar 38% - 40%, sehingga membutuhkan lebih banyak lagi pasta semen agar mudah dikerjakan. Beton yang dihasilkan dari agregat ini cocok untuk struktur yang menekankan pada kekuatan karena ikatan antar agregatnya baik (kuat).

3. Agregat panjang

Agregat ini panjangnya jauh lebih besar dari pada lebarnya dan lebarnya jauh lebih besar dari pada tebalnya. Agregat ini disebut panjang jika ukuran terbesarnya lebih dari 9/5 dari ukuran rata – rata. Ukuran rata – rata ialah ukuran ayakan yang meloloskan dan menahan butiran agregat. Sebagai contoh, agregat dengan ukuran rata – rata 15 mm akan lolos ayakan 19 mm dan tertahan oleh ayakan 10 mm. Agregat ini dinamakan panjang jika ukuran terkecil butirannya lebih kecil dari 27 mm (9/5 x 15 mm). Agregat jenis ini akan berpengaruh buruk pada mutu beton yang akan dibuat.

Kekuatan tekan beton yang dihasilkan agregat ini adalah buruk.

4. Agregat pipih

Agregat disebut pipih jika perbandingan tebal agregat terhadap ukuran – ukuran lebar dan tebalnya lebih kecil. Agregat pipih sama dengan agregat panjang, tidak baik untuk campuran beton mutu tinggi. Dinamakan pipih jika ukuran terkecilnya kurang dari 3/5 ukuran rata – ratanya.

6. Agregat pipih dan panjang

Pada agregat ini mempunyai panjang yang jauh lebih besar daripada lebarnya. Sedangkan lebarnya jauh lebih besar dari tebalnya

(46)

2.4.2.4 Jenis Agregat Berdasarkan Tekstur Permukaan

Permukaan agregat yang kasar akan menghasilkan ikatan yang lebih baik jika dibandingkan dengan permukaan agregat yang licin. Jenis agregat berdasarkan tekstur permukaannya dapat dibedakan sebagai berikut

1. Agregat Kasar

Agregat ini dapat terdiri dari batuan berbutir halus atau kasar yang mengandung bahan – bahan berkristal yang tidak dapat terlihat dengan jelas melalui pemeriksaan visual.

2. Agregat Berbutir (granular)

Pecahan agregat jenis ini memiliki bentuk bulat dan seragam.

3. Agregat licin/halus (glassy)

Agregat jenis ini lebih sedikit membutuhkan air dibandingkan dengan agregat dengan permukaan kasar. Agregat licin terbentuk akibat dari pengikisan oleh air, atau akibat patahnya batuan (rocks) berbutir halus atau batuan yang berlapis – lapis. Dari hasil penelitian, kekasaran agregat akan menambah kekuatan gesekan antara pasta semen dengan permukaaan butir agregat sehingga beton yang menggunakan agregat ini cenderung mutunya akan lebih rendah.

3. Kristalin (cristalline)

Agregat jenis ini mengandung kristal – kristal. Tampak dengan jelas melalui pemeriksaan visual.

4. Berbentuk sarang labah (honeycombs)

Agregat ini tampak dengan jelas pori – porinya dan rongga – rongganya.

Melalui pemeriksaan visual kita dapat melihat lubang – lubang pada batuannya

2.4.3 Air

(47)

Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang sangat penting. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta sebagai bahan pelumas antar butir- butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Kandungan air yang rendah menyebabkan beton sulit dikerjakan dan dipadatkan. Dengan rendahnya kadar air menyebabkan beton akan sulit dikerjakan(sulit mengalir) dan sebaliknya apabila kadungan air tinggi menyebabkan kekuatan beton yang rencah. Selain daripada itu, kelebihan air akan menyebabkan semen bergerak kepermukaan adukan beton segar yang baru di cetak(bleeding), dan kemudian menyebabkan lapisan tipis yang dikenal dengan laitance(selaput tipis). Laitance ini akan mengurangi daya lekat antara lapisan beton dan bidang sambung antar beton akan lemah.

Hal lain yang harus diperhatikan selain jumlah air adalah kualitas air. Karena kotoran yang ada di dalamnya dapat menyebabkan kekuatan beton dan daya tah annya berkurang. Pengaruhnya terhadap beton antara lain waktu ikat beton dan kekuatan beton setelah mengeras.

Syarat air yang dapat digunakan dalam pencampuran beton adalah sebagai berikut:

1. Tidak mengandung klorida

2. Tidak mengandung senyawa sulfat 3. Tidak mengandung lumpur

4. Tidak mengandung garam

Air yang mengandung banyak kotoran akan mengganggu proses pengerasan atau kekuatan beton. Hal yang dapat disebabkan apabila terdapat kotoran dalam air :

1. Gangguan pada kekuatan dan ketahanan 2. Gangguan pada hidrasi dan pengikatan

3. Korosi pada tulangan baja maupan kehancuran beton 4. Perubahan volume yang dapat menyebabkan keretakan 5. Bercak-bercak pada permukaan beton.

(48)

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 pencampuran beton 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 didefinisikan dalam Standard definition 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, agergat dan semen hidrolik yang dicampurkan dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau selama pengadukan berlangsung. Tujuan dari pemberian bahan tambah adalah untuk memodifikasi sifat dan karakteristik dari beton misalnya untuk dapat degan mudah dikerjakan, menambah kuat tekan, mempercepat pengerasan, dan hal lainnya.

Bahan tambah biasanya diberikan dalam jumlah yang sedikit, dan harus dalam pengawasan yang ketat agar ridak terlalu berlebihan.

Untuk mempermudah 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 udaha berdiameter 1 mm atau lebih kecil didalam beton atau mortar selama pencampuran, dengan maksud mempermudah pengerjaan beton pada saat pengecoran dan menambhan ketahanan awal beton.

2. Mineral Admixture (bahan tambah mineral), merupakan bahan tambah yang dimaksdukan untuk memperbaiki kinerja beton. Pada saat ini, bahan tambah mineral ini lebih banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja tekan beton, sehingga bahan ini cenderung bersifat penyemenan. Keuntungan penggunaan mineral admixture 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, slag dan silica fume.

(49)

3. 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 lainnya.

4. Miscellanous admixture (bahan tambah lain), yaitu bahan tambah yang tidak termasuk dalam ketiga kategori diatas seperti bahan tambah jenis polimer (polyropylene, fiber mash, serat bambu, serat kelapa dan lainnya)

2.4.4.2 Alasan Penggunaan Bahan Tambahan

Penggunaan bahan tambahan harus didasarkan pada alasan-alasan yang tepat misalnya untuk memperbaiki sifat-sifat tertentu pada beton. Keuntungan penggunaan bahan tambahan pada sifat beton, antara lain:

a. Pada Beton segar (Fresh concrete)

- Menghambat atau mempercepat waktu pengikatan awal dari campuran beton - Mengurangi Segregasi

- Menambah sifat kemudahan pekerjaan tanpa menambah kandungan air - Mengembangkan dan meningkatkan sifat penetrasi dan pemompaan beton segar

- Memperkecil faktor air semen - Mengurangi kehilangan nilai slump b. Pada Beton Keras ( Hardened concrete) - Meningkatkan mutu beton

- Kedap terhadap air

-Meningkatkan ketahanan beton

-Meningkatkan sifat keawetan beton atu ketahanan dari gangguan luar seperti serangan garam sulfat

(50)

BAB III

METODE PENELITIAN 3.1 TINJAUAN UMUM

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian ekperimental yang dilakukan di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara meliputi :

a. Pengujian Material

b. Pabrikan benda uji beton meliputi : a. Penyediaan bahan penyusun beton

b. Perencanaan campuran beton (Mix Design) c. Pembuatan benda uji

c. Perawatan benda uji

d. Pengujian kuat tekan beton pada umur 28 hari. Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara faktor agregat halus dan agregat kasar penyusun beton yang berbeda terhadap kuat tekan beton.

e. Pengujian Kuat tarik beton pada umur 28 hari

Pengujian ini dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara faktor agregat halus dan agregat kasar penyusun beton yang berbeda terhadap kuat tarik beton.

f. Pengujian Elastisitas beton pada umur 28 hari

Dalam penelitian ini, terdapat 108 sampel benda uji silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm untuk pengujian kuat tekan beton, kuat tarik beton dan elastisitas beton dengan mutu beton rencana adalah f’c 25 Mpa dimana 12 buah sampel beton menggunakan agregat kasar dan halus dari quarry patumbak, 12 buah sampel beton menggunakan agregat kasar dan halus dari quarry binjai, 12 buah sampel beton menggunakan agregat kasar dan halus dari quarry bahorok, 12 buah sampel beton menggunakan agregat kasar dari patumbak dan agregat halus dari binjai, 12 buah sampel beton menggunakan agregat kasar dari patumbak dan agregat halus dari bahorok, 12 buah sampel beton menggunakan agregat kasar dari binjai dan agregat halus dari patumbak, 12 buah sampel beton menggunakan agregat kasar dari binjai dan agregat halus dari bahorok, 12 buah sampel beton menggunakan agregat kasar dari bahorok

(51)

dan agregat halus dari patumbak, 12 buah sampel beton menggunakan agregat kasar dari bahorok dan agregat halus dari binjai. Sampel beton diuji pada saat umur 28 hari.

MULAI

Persiapan alat dan bahan Penelitian

Pemeriksaan sifat-sifat agregat

Perhitungan Mix Design beton f’c=25 MPa

Pengecoran beton f’c =25 MPa( mixing )

Pengujian nilai slump

Pencetakan benda uji

(silinder diameter Ø=15 cm tinggi 30 cm)

Perawatan benda uji beton (curing) untuk 28 hari

Analisa data dan pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Sifat-sifat Agregat : -Kadar Air - Absorpsi -Gradasi - Berat Volume -Kadar Lumpur

-Berat jenis

Pengujian kuat tekan beton, kuat tarik, dan absorbsi

(52)

3.2 Syarat-syarat pelaksanaan

Dalam pengujian kuat tekan beton dan tarik beton, hal yang harus diperhatikan adalah perencanaan campuran beton dan perawatan benda uji.

3.2.1 Concrete Mix Design

Beton merupakan suatu material yang diperoleh dari campuran yang emmpunyai proporsi tertentu dari semen, agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil), dan air. Beton dalam berbagai variasi kekuatan dapat diperoleh dengan perencanaan yang sesuai dari perbandingan jumlah material pembentuknya. Dalam pengujian inim untuk membentuk kekuatan beton yang direncanakan (mutu beton f’c 25 Mpa ) dilakukan pemeriksaan sifat-sifat fisis agregat dan perencanaan perbandingan campuran beton (Mix Design).

3.3 Bahan

Bahan –bahan yang digunakan dalam penelitiain ini adalah sebagai berikut :

1. Semen yang digunakan sebagai pengikat adukan campuran beton adalah jenis semen type 1, merek Semen Padang

2. Agregat halus (pasir) yang digunakan dalam penelitian ini adalah berasal dari tiga quarry yang berbeda yakni Binjai, Patumbak, Bahorok

3. Agregat kasar (kerikil) yang digunakan dalam penelitian ini adalah berasal dari tiga quarry yang berbeda yakni Binjai, Patumbak, Bahorok

4. Air berasal dari Laboratotium Beton USU Gambar 3.1 Diagram Alur Penelitian

(53)

3.4 Persiapan Material

Pada tahap persiapan material, yang perlu dilakukan adalah pengujian material agregat kasar (kerikil) dan agregat halus(pasir) di Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan Universitas Sumatera Utara. Dimana pengujian yang dilakukan untuk memeriksa kelayakan kerikil dan pasir dan juga untuk mengetahui sifat/karakteristik material itu sendiri. Pengujian-pengujian yang dilakukan antara lain

1. Analisa Ayakan Agregat Kasar, bertujuan untuk mendapatkan distribusi/gradasi perbutiran kerikil dan mengetahui Fineness Modulus (kehalusan) kerikil.

Analisa Ayakan Batu Pecah

a. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menentukan nilai modulus kehalusan(fineness modulus / FM) split.

b. Hasil pemeriksaan :

1. Analisa Ayakan kerkil Patumbak

Tabel 3.1 Analisa Ayakan kerikil Patumbak Diameter

Ayakan

Berat Tertahan (gr) Kumulatif Kerikil

Patumbak

% Berat Tertahan

% Kumulatif Tertahan

% Kumulatif Lolos

38,1 0 0 0 100

19,1 1121 56,05 56,05 43,95

9,52 870 43,5 99,55 0,45

4,76 4 0,2 99,75 0,25

2,38 0 0 99,75 0,25

1,19 0 0 99,75 0,25

0,60 0 0 99,75 0,25

0,30 0 0 99,75 0,25

0,15 0 0 99,75 0,25

Pan 5 0,25 100 0

Total 2000 100

(54)

Fineness Modulus untuk kerikil patumbak adalah 7,54

2. Analisa Ayakan kerkil Binjai

Tabel 3.2 Analisa Ayakan kerikil Binjai Diameter

Ayakan

Berat Tertahan (gr) Kumulatif Kerikil

Binjai

% Berat Tertahan

% Kumulatif Lolos

38,1 0 0 0 100

19,1 1165 58,25 58,25 41,75

9,52 830 41,5 99,75 0,25

4,76 3 0,15 99,9 0,1

2,38 0 0 99,9 0,1

1,19 0 0 99,9 0,1

0,60 0 0 99,9 0,1

0,30 0 0 99,9 0,1

0,15 0 0 99,9 0,1

0 20 40 60 80 100 120

4,76 9,52 19,1 38,1

Batas Bawah Batas Atas Kerikil Patumbak

Gambar 3.1 Grafik Gradasi kerikil Patumbak

(55)

Pan 2 0,1 100 0

Total 2000 100

Fineness Modulus untuk kerikil Binjai adalah 7,55

3. Analisa Ayakan kerkil Bahorok

Tabel 3.3 Analisa Ayakan kerikil Bahorok

Diameter Ayakan

Berat Tertahan (gr) Kumulatif

Kerikil Bahorok

% Berat Tertahan

% Kumulatif Lolos

38,1 0 0 0 100

19,1 1244 62,2 62,2 37,8

9,52 747 37,35 99,55 0,45

4,76 5 0,25 99,8 0,2

2,38 0 0 99,8 0,2

0 20 40 60 80 100 120

4,76 9,52 19,1 38,1

Batas Bawah Batas Atas Kerikil Binjai

Gambar 3.2 Grafik Gradasi kerikil Binjai

(56)

1,19 0 0 99,8 0,2

0,60 0 0 99,8 0,2

0,30 0 0 99,8 0,2

0,15 0 0 99,8 0,2

Pan 4 0,2 100 0

Total 2000 100

Fineness Modulus untuk kerikil Bahorok adalah 7,6

Pemeriksaan Kadar Lumpur (Pencucian Split lewat ayakan No 200) a.Tujuan : Untuk memeriksa lumpur pada split

b. Hasil Pemeriksaan :

Kandungan Lumpur split Patumbak : 0,41 % Kandungan lumpur split bahorok : 0,38 % Kandungan lumpur split Binjai : 0,32 %

Pemeriksaan Keausan dengan Mesin Los Angeles a. Tujuan : Untuk memeriksa ketahanan Aus agregat kasar

0 20 40 60 80 100 120

4,76 9,52 19,1 38,1

Batas Bawah Batas Atas Kerikil Bahorok

Gambar 3.3 Grafik Gradasi kerikil Bahorok

(57)

Persentase Keausan Kerikil Patumbak : 23,70 % < 50%

Persentase Keausan Kerikil Bahorok : 22,34% < 50%

Persentase Keausan Kerikil Binjai : 21,38 %< 50%

Pemeriksaan Berat isi batu Pecah

a. Tujuan : Untuk memeriksa berat isi (unit weight) agregat kasar dalam keadaan padat dan longgar

Berat isi keadaan rojok/padat split patumbak : 1566,85 kg/m³ Berat isi keadaan longgar split patumbak : 1457,82 kg/m³ Berat isi keadaan rojok/padat split Bahorok : 1559,23 kg/m³

Berat isi keadaan longgar split Bahorok : 1449,92 kg/m³ Berat isi keadaan rojok/padat split Binjai : 1615,89 kg/m³ Berat isi keadaan longgar split Binjai : 1516,75 kg/m³ Pemeriksaan Berat jenis dan absorbsi batu pecah

a. Tujuan : Untuk mementukan berat jenis (specific gravity) dan penyerapan air dan (absorbsi) batu pecah

Berat jenis SSD Split Patumbak : 2.44 ton/m3 Berat jenis kering split Patumbak : 2.38 ton/m3 Berat jenis semu split Patumbak : 2.52 ton/m3 Absorbsi Split Patumbak : 0.93%

Berat jenis SSD Split Bahorok : 2.51 ton/m³ Berat jenis kering split Bahorok : 2.48 ton/m³ Berat jenis semu split Bahorok : 2.60 ton/m³ Absorbsi Split Bahorok : 0.85%

Berat jenis SSD Split Binjai : 2.57 ton/m3 Berat jenis kering split Binjai : 2.54 ton/m3 Berat jenis semu split Binjai : 2.69 ton/m³ Absorbsi Split Binjai : 0.81%

(58)

2. Analisa Ayakan Agregat Halus, bertujuan untuk mendapatkan distribusi/gradasi perbutiran pasir dan mengetahui Fineness Modulus (kehalusan) pasir.

Analisa Ayakan Pasir

a. Tujuan : Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menetukan nilai modulus kehalusan pasir (FM)

b. Hasil pemeriksaan :

1. Analisa Ayakan Pasir Patumbak

Tabel 3.4 Analisa Ayakan Pasir Patumbak Diameter

Ayakan

Berat Tertahan Kumulatif

Pasir Patumbak

% Berat Tertahan

% Kumulatif Lolos