BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Beton
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). Untuk mengetahui dan mempelajari perilaku
elemen gabungan (bahan-bahan penyusun beton), kita memerlukan pengetahuan
mengenai karakteristik masing-masing komponen. (Tri Mulyono, 2004).
Proses awal terbentuknya beton adalah pasta semen yaitu proses hidrasi
antara air dengan semen, selanjutnya jika ditambahkan dengan agregat halus
menjadi mortar dan jika ditambahkan dengan agregat kasar menjadi beton. (Tri
Mulyono, 2004).
Kekuatan beton akan bertambah dengan naiknya umur beton. Kekuatan
beon akan naik secara cepat sampai umur 28 hari dan stelah itu peningkatan
kekuatannya akan kecil. Selain itu kekuatan beton dipengaruhi oleh beberapa
factor antara lain proporsi unsur-unsur penyusunnya, metode perancangan (mix
design), perawatan, dan keadaan saat pelaksanaan pengecoran. Unsur-unsur
penyusun dari beton antara lain berupa air, semen, agregat kasar, agregat halus,
serta jika dengan keperluan tertentu maka akan digunakan additive dan admixture.
Perbandingan dari unsur-unsur tersebut akan menjadi hal terpenting dari
kekuatan beton, sehingga diperlukan perancangan yang tepat sehingga diperoleh
perbandingan yang sesuai dengan spesifikasi dalam mencapai kekuatan yang
Tabel 2. 1 Unsur-unsur Beton
Agregat (kasar + halus) 60% - 80%
Semen 7% - 15%
Air 14% - 21%
Udara 1% - 8%
Sumber : Mulyono, Tri . Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi, 2004
Perancangan beton harus memenuhi kriteria perancangan standar yang
berlaku antara lain ASTM, ACI, JIS, ataupun SNI. Metode yang dapat digunakan
antara lain Roaad Note No.4, ACI (American Concrete Institute), SK
SNI-T-15-1990-03 atau DoE/PU serta cara coba-coba “Try and Error”. (Tri Mulyono,
2004).
2.1.1.Kelebihan dan Kekurangan Beton
Dari pemakaiannya yang begitu luas maka dapat diduga sejak dini bahwa
struktur beton mempunyai banyak keunggulan dibanding materi struktur yang
lain.
Kelebihan beton tersebut antara lain (Nugraha P., 2007) :
a. Ketersediaan (availability) material dasar. Agregat, air dan semen pada
umumnya bisa didapat dari lokal setempat.
b. Kemudahan untuk digunakan (versatility). Pengangkutan bahan yang mudah
dan bisa dipakai untuk berbagai struktur sedangkan beton bertulang dapat
digunakan untuk berbagai struktur yang lebih berat.
c. Kemampuan beradaptasi (adaptability). Beton bersifat monolit, tidak
ukuran berapapun, misalnya pada struktur cangkang (shell) maupun
bentuk-bentuk khusus 3 dimensi.
d. Kebutuahan pemeliharaan yang minimal. Secara umum ketahanan (durability)
beton cukup tinggi, lebih tahan karat sehingga tidak perlu dicat, lebih tahan
terhadap bahaya kebakaran.
Di samping segala keunggulan di atas, beton sebagai struktur juga
mempunyai kekurangan yang membatasi pemakaiannya, yaitu (Murdock, L.J.,
1979) :
a. Kuat tariknya rendah, bagian konstruksi yang menderita gaya tarik harus
diperkuat dengan batang baja atau ayaman batang baja.
b. Rambatan suhu, selama pengikatan dan pengerasan suhu beton naik. Perubahan
suhu ini dapat mengakibatkan muai-susut akibat suhu yang cukup besar dan
retak-retak ringan.
c. Penyusutan kering dan perubahan kadar air, beton menyusut bilamana
mengalami kekeringan dan bahkan ketika terjadi pengerasan.
d. Rayapan, beton mengalami perubahan bentuk secara berangsur-angsur
bilamana mengalami pembebanan.
e. Kerapatan terhadap air, beton yang paling baik tidak dapat secara sempurna
rapat terhadap air dan kelembapan.
2.1.2.Problematika Beton
Bila dilihat secara sepintas beton tampaknya sederhana, namun kalau
diamati dengan lebih seksama, beton sebagai material komposit mempunyai
1. Penakaran, pencampuran dan pengangkutan, ketelitian dalam memilih proporsi
campuran dapat menjadi sia-sia bila teknik yang tidak sesuai diperbolehkan di
lapangan. Potensi kualitas beton akan berkembang hanya apabila ditimbang,
dicampur, ditempatkan, dipadatkan dan dirawat secara teratur.
2. Penuangan dan Pemadatan, sebelum melakukan penuangan beton harus
dilakukan persiapan yang matang untuk mendapatkan bentuk, dan kualitas
yang diinginkan. Pemadatan merupakan satu hal penting untuk menyingkirkan
rongga udara sehinga beton tidak berongga dan dibentuk sesuai dengan yang
diinginkan.
3. Pengecoran pada cuaca panas, kondisi temperature dilapangan panas atau
dingin tenang dan berangin mungkin sangat berbeda dengan kondisi optimum
di laboratorium.
Problematika ini mungkin dapat ditanggulangi dengan adanya teknisi yang
profesional dan pengawasan yang ketat, selain itu inovasi dan perkembangan
teknologi dapat menjadi alternatif lain agar pekerjaan beton bisa lebih efektif
dalam hal pengerjaan dan kualitas beton.
2.1.3.Sifat dan Karakterstik yang Dibutuhkan pada Perencangan Beton 1. Kuat Tekan Beton, beton baik dalam menahan tegangan tekan daripada jenis
tegangan yang lain, dan umumnya pada perencanaan struktur beton
memanfaatkan sifat ini. Karenanya kekuatan tekan dari beton dianggap sifat
yag paling penting dalam banyak kasus.
2. Kemudahan Pengerjaan, kemudahan pengerjaan merupakan salah satu kinerja
utama yang dibutuhkan karena jika beton yang direncanakan dengan mutu
perencnaan beton tersebut akan percuma. Oleh karena itu pada saat ini sudah
lazim digunakan admixture untuk memperbaiki kinerja pada saat pelaksanaan.
3. Rangkak dan Susut, pembebanan pada beton akan diberikanon setelah beton
mengeras. Beton menunjukan sifat elastis murni pada waktu pembebanan
singkat, sedangkan pada pembebanan yang tidak singkat beton akan
mengalami regangan dan tegangan sesuai dengan lama pembebanannya.
Rangkak (creep) atau lateral material flow didefenisikan sebagai
penambahan regangan terhadap waktu akibat adanya beban yang bekerja.
Umumnya rangkak tidak mengakibatkan dampak langsung terhadap kekuatan
struktur tetapi akan mengakibatkan timbulnya redistribusi tegangan pada beban
yang bekerja dan mengakibatkan terjadinya peningkatan atau lendutan
(deflection). (Tri Mulyono, 2004).
Susut didefenisikan sebagai perubahan volume yang tidak berhubungan
dengan beban. Proses rangkak selalu dihubungkan dengan susut karena keduanya
terjadi bersamaan dan sering kali memberikan pengaruh yang sama terhadap
deformasi. (Tri Mulyono, 2004).
2.2. SEMEN PORTLAND
Karena beton terbuat dari agregat yang diikat bersama oleh pasta semen
yang mengeras maka kualitas semen sangat mempengaruhi kualitas beton. Pasta
semen adalah lem, yang bila semakin tebel tentu semaki kuat. Namun jika terlalu
tebal juga tidak menjamin lekatan yang baik.
Arti kata semen adalah bahan yang mempunyai sifat adhesif maupun
kohesif, yaitu bahan pengikat. Menurut Standar Industri Indonesia, SII
menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang
bersifat hidraulis bersama bahan-bahan yang biasa digunakan, yaitu gypsum.
Tukang batu Joseph Aspdin dari Inggris adalah pembuat semen portland
yang pertama pada awal abad ke 19, dengan membakar batu kapur yang
dihaluskan dan tanah liat di dalam tungku dapur rumahnya. Dari metode kasar ini
berkembanglah industri pembuatan semen yang sedemikian halus sehingga satu
kilogram semen mengandung sampai 300 milyar butiran (Nugraha P, 2007).
Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat
SII.0013-1981 atau Standart Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986, dan harus
memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standart tersebut.
Peraturan Beton 1989 (SKBI.1.4.53.1989) membagi semen portland
menjadi lima jenis (SK.SNI T-15-1990-03:2) yaitu :
- Tipe I, semen portland yang dalam penggunaannya tidak memerlukan
persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya. Jenis ini paling banyak
diproduksi karena digunakan untuk hamper semua jenis konstruksi.
- Tipe II, semen portland modifikasi yang dalam penggunaannya memerlukan
ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
- Tipe III, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan
awal tinggi dalam fase permulaan setelah peningkatan terjadi. Kekuatan 28 hari
umumnya dapat dicapai dalam 1 minggu. Semen jenis ini umum dipakai ketika
acuan harus dibongkar secepat mungkin atau ketika struktur harus dapat cepat
dipakai.
- Tipe IV, semen portland yang penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang
timbul harus minimum. Misalnya pada bangunan masif seperti bendungan
gravitasi yang besar.
- Tipe V, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan
yang tinggi terhadap sulfat. Umumnya dipakai di daerah di mana tanah atau
airnya memiliki kandungan sulfat yang tinggi.
2.2.1.Sifat dan Karakteristik Semen Portland
Semen yang satu dengan yang lainnya dapat dibedakan berdasarkan susunan
kimianya maupun kehalusan butirnya. Sifat-sifat semen portland dapat dibedakan
menjadi dua, yaitu sifat fisika dan kimia.
1. Sifat-sifat Fisika Semen Portland
a. Kehalusan butir
Kehalusan butir semen mempengaruhi proses hidrasi. Waktu pengikatan
(setting time) menjadi semakin lama jika butir semen lebih besar. Sebaliknya,
semakin halus butiran semen, proses hidrasinya semakin cepat, sehingga kekuatan
awal tinggi dan kekuatan berkurang. Kehalusan butir semen yang tinggi dapat
mengurangi bleeding atau naiknya air ke permukaan, tetapi menambah
kecenderungan beton menyusut lebih banyak dan mempermudah terjadinya retak
dan susut.
b. Kemulusan
Kemulusan pasta semen yang telah mengeras merupakan suatu ukuran dari
kemampuan pengembangan dari bahan-bahan campurannya dan kemampuan
untuk mempertahankan volumenya setelah mengikat. Ketidakmulusan pasta
pembakarannya tidak sempurna serta magnesia yang terdapat di dalam campuran
tersebut.
c. Waktu Pengikatan
Waktu ikat adalah waktu yang diperlukan semen untuk mengeras terhitung
mulai dari bereaksi dengan air dan menjadi pasta semen hingga pasta semen
cukup kaku untuk menahan tekanan. Waktu ikat semen dibedakan menjadi dua
yaitu:
- Waktu ikat awal yaitu waktu dari pencampuran semen dengan air menjadi
pasta semen hingga hilangnya sifat keplastisan. Waktu ikat awal ditandai
dengan penetrasi sedalam 35 mm, dimana Tawal > 45 menit
- Waktu ikat akhir yaitu waktu antara terbentuknya pasta semen hingga beton
mengeras. Ditandai dengan penetrasi jarum vicat sedalam 0 mm (tidak terjadi
penetrasi).
Waktu pengikatan diukur dengan alat Vicat atau Gillmore. Dengan
demikian dapat ditentukan apakah pasta semen itu cukup lama berada dalam
keadaan plastis sampai beton bersangkutan dapat dituang atau dicor.
d. Perubahan Volume,
Kekekalan pasta semen yang telah mengeras merupakan suatu ukuran yang
menyatakan kemampuan pengembangan bahan-bahan campurannya dan
kemampuan untuk mempertahankan volume setelah pengikatan terjadi.
Ketidakkekalan semen disebabkan oleh terlalu banyaknya kapur bebas yang
pembakaran semen tidak sempurna. Kapur bebas itu mengikat air dan kemudian
e. Kepadatan (Density)
Berat jenis semen yang disyaratkan oleh ASTM adalah 3,15. Pada
kenyataannya, berat jenis semen yang diproduksi berkisar antara 3,05-3,25.
Variasi ini akan berpengaruh pada proporsi semen dalam campuran.
f. Konsistensi
Konsistensi semen portland lebih banyak pengaruhnya pada saat
pencampuran awal, yaitu pada saat terjadi pengikatan sampai pada saat beton
mengeras. Konsistensi yang terjadi bergantung pada rasio antara semen dan air
serta aspek bahan semen.
g. Panas Hidrasi
Panas hidrasi adalah panas yang terjadi pada saat semen bereaksi dengan
air. Jumlah panas yang dikeluarkan terutama bergantung pada susunan kimia,
kehalusan butiran semen, serta suhu pada waktu dilaksanakan perawatan. Dalam
pelaksanaan, perkembangan panas ini dapat mengakibatkan masalah yakni
timbulnya retakan pada saat pendinginan. Oleh karena itu, perlu dilakukan
pendinginan melalui perawatan (curing) pada saat pelaksanaan.
h. Kekuatan Tekan
Kekutan semen portland ditentukan dengan menekan benda uji semen
sampai hancur. Contoh semen yang akan diuji dicampur dengan pasir silika
dengan perbandingan tertentu kemudian dibentuk menjadi kubus atau silinder.
Setelah dirawat dalam jangka waktu tertentu benda uji ditekan sampai hancur
untuk memperoleh gambaran dari perkembangan kekutan semen portland yang
Tabel 2. 2 Kekuatan Tekan Beton Relatif sesuai dengan Pengaruh Jenis Semen yang Digunakan
Jenis Semen Portland
Kekuatan Tekan, % dari Semen Portland Jenis I 1 Hari 3 Hari 7 Hari 28 Hari
I. Biasa 100 100 100 100
II. Modified (diubah) 80 85 90 100
III. Kekuatan awal tinggi 190 120 110 100
IV. Panas hidrasi rendah 55 55 75 100
V. Tahan terhadap sulfat 65 75 85 100
Sumber : Teknologi Bahan II, P. E. D. C.
2. Sifat-sifat Kimia Semen Portland
a. Senyawa Kimia
Secara garis besar ada empat senyawa kimia utama yang menyusun semen
portland yaitu:
- Trikalsium Silikat (C3S)
- Dikalsium Silikat (C2S)
- Trikalsium Aluminat (C3A)
Tabel 2. 3 Karakteristik Senyawa Penyusun Semen Portland
Sedang Sedikit Banyak Sedikit
Sumber : Mulyono, Tri. Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi, 2004
b. Kesegaran Semen
Pengujian kehilangan berat akibat pembakaran dilakukan pada semen
dengan suhu 900-1000 ºC. Kehilangan berat ini terjadi karena kelembaban yang
menyebabkan rehidrasi dan karbonisasi dalam bentuk kapur bebas atau
magnesium yang menguap. Kehilangan berat semen ini merupakan ukuran dari
kesegaran semen. Dalam keadaan normal akan terjadi kehilangan berat sekitar 2%
(batas maksimum 4%).
c. Sisa yang Tidak Larut
Sisa bahan yang tidak habis bereaksi adalah sisa bahan tidak aktif yang
terdapat pada semen. Semakin sedikit sisa bahan ini, semakin baik kualitas semen.
Jumlah maksimum tidak larut yang dipersyaratkan adalah 0,85%.
d. Panas Hidrasi Semen
Proses hidrasi terjadi dengan arah kedalam dan keluar. Maksudnya, hasil
bertahap akan terhidrasi sehingga volumenya mengecil (susut). Selama proses
hidrasi berlangsung, akan keluar panas yang dinamakan panas hidrasi. Pasta
semen yang telah mengeras memiliki struktur berpori dengan ukuran yang sangat
kecil dan bervariasi. Setelah proses hidrasi berlangsung, endapan pada permukaan
butiran semen akan menyebabkan difusi air ke bagian dalam yang belum
terhidrasi semakin sulit.
e. Kekuatan Pasta Semen dan Faktor Air Semen
Banyaknya air yang dipakai selama proses hidrasi akan mempengaruhi
karakteristik kekuatan beton jadi. Pada dasarnya jumlah air yang dibutuhkan
untuk proses hidrasi tersebut adalah sekitar 25% dari berat semen. Jika air yang
digunakan kurang dari 25%, maka kelecekan atau kemudahan dalam mengerjakan
tidak akan tercapai. Beton yang memiliki workability didefenisikan sebagai beton
yang dapat dengan mudah dikerjakan atau dituangkan ke dalam cetakan dan dapat
dengan mudah dibentuk. Kekuatan beton akan turun jika air yang ditambahkan ke
dalam campuran semakin banyak. Karena itu penambahan air harus dilakukan
sedikit demi sedikit sampai nilai maksimum yang tercantum dalam rencana
tercapai.
Faktor Air Semen (FAS) atau Water Cement Ratio (WCR) adalah berat air
dibagi dengan berat semen. FAS yang rendah menyebabkan air yang berada di
antara bagian-bagian semen sedikit dan jarak antar butiran-butiran semen menjadi
pendek.
2.3. Agregat
Mengingat bahwa agregat menempati 70-75% dari total volume beton maka
baik.beton dapat dikerjakan (workable), kuat, tahan lama (durable) dan ekonomis.
Pengarunya dapat dilihat pada Tabel.
Tabel 2. 4Pengaruh sifat agregat pada sifat beton
Sifat Agregat Pengaruh Pada Sifat Beton Bentuk, tekstur,
gradasi
Beton cair
Kelecekan
Pengikatan dan Pengerasan
Sifat fisik, sifat
kimia, mineral
Beton keras
Kekuatan, kekerasan,
ketahanan (durability)
Sumber : Nugraha, P. Teknologi Beton. Surabaya: Andi, 2007
Agregat memilki harga yang lebih murah jika dibandingkan dengan semen,
maka akan lebih ekonomis jika dalam campuran beton digunakan banyak agregat
yang tentunya akan mempengaruhi jumlah penggunaan semen, namun tentunya
harus disesuaikan dengan spesifikasi dan kekuatan yang diinginkan dari
perencanaan beton tersebut. Agregat memberikan kontribusi yang besar terhadap
beton, seperti stabilitas volume, ketahanan abrasi, dan ketahanan umum
(durability). Bahkann beberapa sifat fisik beton secara langsung tergantung pada
sifat agregat, seperti kepadatan, panas jenis, dan modulus elastisitas.
Hal-hal yang juga harus dimiliki oleh agregat antara lain :
1. Kekuatan yang baik.
2. Tahan lama.
3. Tahan terhadap cuaca.
4. Permukaannya haruslah bebas dari kotoran seperti tanah liat, lumpur dan zat
5. Tidak boleh terjadi reaksi kimia yang tidak diinginkan diantara material
tersebut dengan semen.
Klasifikasi agregat secara umum adalah mengenai bentuk dan ukuran
agregat. Bentuk agregat terdiri dari agregat alam yang biasanya berbentuk bulat
dan memiliki permukaan yang cenderung halus dan agregat batu pecah yang
dihasilkan dari penggunaan mesin pemecah batu yang memiliki bentuk cenderung
runcing dan memiliki permukaan kasar. Sedangkan untuk ukuran agregat
dibedakan menjadi dua berdasarkan ayakan 5 mm atau 3/16”. Agregat kasar
adalah agregat dengan ukuran lebih besar dari 5 mm. Sedangkan agregat halus
adalah agregat dengan ukuran lebih kecil dari 5 mm.
2.3.1.Agregat Kasar
Agregat kasar dapat mempengaruhi kekuatan dan sifat struktur beton. Oleh
karena itu, agregat kasar harus dipilih yang cukup keras, tidak retak dan tidak
mudah pecah, bersih, dan bebas dari lapisan di permukaannya. Sifat agregat kasar
juga mempengaruhi karakteristik lekatan agregat-mortar dan kebutuhan air
pencampur.
Agregat kasar yang digunakan dalam SCC yaitu ukuran maksimum 20 mm.
Agregat kasar dapat berupa karikil sebagai hasil disintegrasi alami dari batubatuan
atau berupa batu pecah yang diperoleh dari pemecahan batu. Persyaratan umum
agregat kasar yang digunakan sebagai campuran beton adalah sebagai berikut
(PBI-1971) :
1. Agregat kasar berupa kerikil yang berasal dari batu-batuan alami, atau berupa
2. Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang keras dan tidak berpori.
Butir-butir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh
pengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan.
3. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (ditentukan
terhadap berat kering).
4. Tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton, seperti zat-zat
yang reaktif alkali
Untuk mengetahui karakteristik dari agregat dapat dilakukan dengan
melakukan pengujian seperti yang telah distandarkan (analisa saringan,berat jenis,
air resapan, berat volume, kelembapan, dan kebersihan agregat terhadap lumpur).
Agregat kasar yang dipakai dalam penelitian ini adalah agregat kasar yang berasal
dari batu pecah.
2.3.2.Agregat Halus
Agregat halus dengan modulus kehalusan (FM) antara 2,5 sampai 3,2 lebih
baik untuk beton mutu tinggi. Campuran beton yang dibuat dengan agregat halus
yang mempunyai modulus kehalusan (FM) kurang dari 2,5 biasanya bersifat
lengket (sticky) dan mempunyai workabilitas yang rendah dan memerlukan
kebutuhan air pencampur yang lebih tinggi. Terkadang memungkinkan untuk
mencampur pasir dari daerah/lokasi yang berbeda untuk meningkatkan keragaman
gradasinya dan kapasitasnya untuk menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi.
Ukuran agregat halus yang digunakan, lolos saringan ayakan 4,8 mm dan
mempunyai tekstur yang baik. Kadar lumpur, kadar organik, dan kadar air serta
2.4. Air
Semen tidak bisa menjadi pasta tanpa air. Air harus selalu ada didalam
beton cair, tidak saja untuk hidrasi semen, tetapi juga untuk mengubahnya
menjadi suatu pasta sehingga betonnya lecak (workable). Jumlah air yang terikat
dalam beton dengan faktor air-semen 0.65adalah sekitar 20% dari berat semen
pada umur 4 minggu. Dihitung dari komposisi material semen. Jumlah air yang
diperlukan untuk hidrasi secara teoritis adalah 35-37% dari berat semen (Nugraha
P, 2007).
Air yang digunakan untuk campuran beton harus bersih, tidak boleh
mengandung minyak, asam alkali, zat organis atau bahan lainnya yang dapat
merusak beton atau tulangan. Sebaiknya dipakai air tawar yang dapat diminum.
Air yang diperlukan dipengaruhi factor-faktor dibawah ini (Nugraha
P.,2007) :
- Ukuran agregat maksimum : diameter membesar kebutuhan air menurun
(begitu pula jumlah mortar yang dibutuhkan menjadi lebih sedikit).
- Bentuk butir : bentuk bulat kebutuhan air menurun (batu pecah perlu lebih
banyak air).
- Gradasi agregat : gradasi baik kebutuhan air menurun untuk kelecakan yang
sama.
- Kotoran dalam agreat : makin banyak slit, tanah liat dan lumpur, kebutuhan air
meningkat.
- Jumlah agregat halus (dibandingkan dengan agregat kasar, atau h/k) : agregat
2.5. Bahan Kima Pembantu
Bahan kimia pembantu (chemical admixtures) dan bahan-bahanlain
merupakan bahan tambahan (additivies) kepada beton. Jumlahnya relatif sedikit
tetapi pengaruhnya cukup besar pada beton sehingga banyak digunakan.
Produk-produk bahan kimia pembantu yang komersial, jenisnya sering dikombinasikan.
Jarang bisa diperoleh informasi terperinci, terutama tentang komposisi kimianya,
sehingga sukar untuk mengistimasi semua pengaruhnya pada beton. Oleh karena
itu perlu dipertimbangkan untuk memakai produk/merek yang sudah dikenal. Bila
perlu dicoba dengan campuran percobaan (trial mix). Efek dapat berbeda untuk
merk semen yang berbeda (Nugraha P, 2007).
Menurut standar ASTM. C. 494 (1995: .254) terdapat beberapa tipe bahan
tambah kimia, antara lain :
a. Tipe A “Water-Reducing Admixtures”
Water-Reducing Admixtures adalah bahan tambah yang mengurangi air
pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi
tertentu.
Bahan tambah ini pada umumnya mengurangi pemakaian air sebanyak 5% -
12% dari pemakaian pada desain mix beton normal. Penggunaan bahan tambah
ini harus memperhatikan pengaruhnya pada waktu ikat (setting) beton segar yang
pada umumnya akan menjadi lebih cepat dari beton normal -- pelaksanaan
finishing harus dipersiapkan dengan baik supaya tidak terlambat dimulai dan
b. Tipe B “Retarding Admixtures”
Retarding Admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk
menghambat waktu pengikatan beton. Penggunaanya untuk menunda waktu
pengikatan beton (setting time) misalnya karena kondisi cuaca yang panas, atau
memperpanjang waktu untuk pemadatan untuk menghindari cold joints dan
menghindari dampak penurunan saat beton segar pada saat pengecoran
dilaksanakan. Bahan tambah dengan fungsi retarding digunakan dengan tujuan
utama menunda waktu initial dan final setting dari adukan beton segar, dan
mempertahankan workability beton.
c. Tipe C “Accelerating Admixtures”
Accelerating Admixtures adalah bahan tambah yang berfunsi untuk
mempercepat pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton. Bahan ini
digunkan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan (hidrasi), dan
mempercepat pencapaian kekuatan beton.
Bahan tambah dengan fungsi accelerating digunakan dengan tujuan utama
mendapatkan kekuatan awal yang lebih tinggi pada beton yang dikerjakan,
misalkan jika elemen struktur beton yang diperlukan untuk segera dibebani oleh
pekerjaan berikutnya dalam kaitan dengan waktu pelaksanaan yang ketat.
d. Tipe D “Water Reducing and Retarding Admixtures”
Water Reducing and Retarding Admixtures adalah bahan tambah yang
berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk
menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan menghambat pengikatan
Jenis bahan tambah yang berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi jumlah
air pengaduk yang diperlukan pada beton tetapi tetap memperoleh adukan dengan
konsistensi tertentu sekaligus memperlambat proses pengikatan awal dan
pengerasan beton. Dengan menambahkan bahan ini ke dalam beton, maka jumlah
semen dapat dikurangi sebanding dengan jumlah air yang dikurangi. Bahan ini
berbentuk cair sehingga dalam perencanaan jumlah air pengaduk beton, maka
berat admixture ini harus ditambahkan sebagai berat air total pada beton.
e. Tipe E “Water Reducing and Accelerating Admixtures”
Water Reducing and Accelerating Admixtures adalah bahan tambah yang
berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk
menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan menghambat pengikatan
awal.
Jenis bahan tambah yang berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi jumlah
air pengaduk yang diperlukan pada beton tetapi tetap memperoleh adukan dengan
konsistensi tertentu sekaligus mempercepat proses pengikatan awal dan
pengerasan beton. Beton yang ditambah dengan bahan tambah jenis ini akan
dihasilkan beton dengan waktu pengikatan yang cepat serta kadar air yang rendah
tetapi tetap workable. Dengan menggunakan bahan ini diinginkan beton yang
mempunyai kuat tekan tinggi dengan waktu pengikatan yang lebih cepat (beton
mempunyai kekuatan awal yang tinggi).
f. Tipe F “Water Reducing High Range Admixtures”
Water Reducing High Range Admixtures adalah bahan tambah yang
berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk
Bahan tambah dengan fungsi HRWR digunakan untuk mendapatkan tingkat
konsistensi yang diinginkan atau ditetapkan spesifikasi dengan mengurangi berat
air sebesar 12% atau lebih (sampai 40%). Tujuan dan penggunaannya sama
dengan bahan tambah tipe A dengan pengurangan berat air > 12%. HRWR atau
bahan tambah tipe F pada umumnya diaplikasikan atau dicampurkan di lokasi
pengececoran.
Dengan menmbahkan bahan ini ke dalam beton, diinginkan untuk
mengurangi jumlah air pengaduk dalam jumlah yang cukup tinggi sehingga
diharapkan kekuatan beton yang dihasilkan tinggi dengan jumlah air sedikit, tetapi
tingkat kemudahan pekerjaan (workability beton) juga lebih tinggi. Bahan tambah
jenis ini berupa superplasticizer. Yang termasuk jenis superplasticizer adalah :
kondensi sulfonat melamine formaldehyde dengan kandungan klorida sebesar
0,005 %, sulfonat nafthalin formaldehyde, modifikasi lignosulphonat tanpa
kandungan klorida. Jenis bahan ini dapat mengurangi jumlah air pada campuran
beton dan meningkatkan slump beton sampai 208 mm. Dosis yang dianjurkan
adalah 1 % - 2 % dari berat semen.
g. Tipe G “Water Reducing, High Range Retarding Admixtures”
Water Reducing, High Range Retarding admixtures adalah bahan tambah
yang berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk
menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu, sebanyak 12 % atau lebih
sekaligus menghambat pengikatan dan pengerasan beton. Bahan ini merupakan
gabungan superplasticizer dengan memperlambat waktu ikat beton. Digunakan
Bahan tambah dengan fungsi HRWR + retarding digunakan untuk
mendapatkan efek serupa dengan bahan tambah tipe D dengan pengurangan berat
air yang digunakan sebesar 12% atau lebih (sampai 40%). Tujuan dan
penggunaannya sama dengan bahan tambah tipe D. Pencampuran bahan tambah
tipe G dapat dilakukan di batcing plant atau di lokasi proyek. Beberapa jenis
superplasticizer mempunyai klasifikasi sebagai bahan tambah tipe G.
2.5.1.Superplasticizer
Superplasticizer (High Range Water Reducer Admixture) sangat
meningkatkan kelecekan campuran. Campuran dengan slump sebesar 7,5 cm akan
menjadi 20 cm. Digunakan terutama untuk beton mutu tinggi, karena dapat
mengurangi air sampai 30%.
Superplasticizer pertama kali diperkenalkan di Jepang dan kemudian di
Jerman pada awal tahun 1960-an. Garam sodium dari formaldehyde high
condesates naphthalene sulface superplasticizer dikembangkan di Jepang dan
melamine sulfonate formaldehyde condensates dikembangkan di Jerman.
a. Komposisi
Superplasticizer ini juga terbagi atas beberapa jenis yaitu tipe Sulphonate
melamine formaldehyde condensates (SMFC), sulphonate napthalene
formaldehyde condensates (SNFC), dan yang terbaru adalah tipe Polycarbonate
ethers (PCE).
Tipe SMFC dan SNFC adalah garam yang bermuatan negatif atau anion
yang berukuran colloidal dengan sejumlah besar polar grup dalam masa rantai (N
polimer policarboxylate ether (PCE) terdiri dari carboxyl sebagai batang. Polimer
(main chain) dan oksida polyethylene sebagai cabang polimer (side chain).
b. Dosis
Dosis yang digunakan tergantung dosis yang disarankan oleh pembuat
superplaticizer. Pemberian dosis yang berlebihan selain tidak ekonomis juga akan
dapat menyebabkan penundaan setting yang lama hingga justru beton kehilangan
kekuatan akhir.
Pemakaian dosis yang tinggi pada superplaticizer dengan bahan dasar
napthalene atau melamine (berkisar pada dosis 1.5% atau lebih) akan
menyebabkan mortar sulit mengeras dan kehilangan kekuatannya, sedangkan
untuk bahan dasar polycarboxylate hanya berpengaruh pada penurunan kekuatan
awal dan tidak berpengaruh pada kekuatan akhir.
c. Kegunaan,
1. Meningkatkan workability sehingga menjadi lebih besar daripada water
reducer biasa.
2. Mengurangi air kebutuhan air (25-35%)
3. Mempermudah pembuatan beton yang sangat cair. Memungkinkan
penuangan pada tulangan yang rapat atau pada bagian yang sulit dijangkau
oleh pemadatan yang memadai.
4. Karena tidak terpengaruh oleh perawatan yang dipercepat, dapat membantu
mempercepat pelepasan kabel prategang dan acuan.
5. Dapat membantu penuangan dalam air karena gangguan menyebarnya beton
d. Kelemahan,
1. Slump loss perlu diperhatikan untuk tipe napthalene ; dipengaruhi oleh
temperatur dan kompatibilitas anatara merek semen dan superplasticizer.
2. Kadar udara hanya 1,2-2,7%, bahkan tanpa pemadatan apapun.
3. Ada risiko pemisahan (segregasi) dan pendarahan (bleeding) jika mix design
tidak dikontrol dengan baik.
4. Harga relatif mahal.
2.5.2. Retarder
Retarder adalah zat kimia untuk memperlambat proses ikatan campuran
beton Biasanya diperlukan untuk beton yang tidak dibuat dilokasi penuangan
beton. Zat tambahan ini diantarannya berupa gula, sucrose, sodium gluconate,
glucose, citric acid, dan tartaric acid.Retarder menunda proses pengikatan semen
dengan membentuk lapisan tipis pada partikel semen sehingga memperlambat
reaksi dengan air.
Retarder akan membungkus butir semen dengan OH sehingga
memperlambat reaksi awal dari hidrasinya. Terbentuknya garam Ca dalam air
mengurangi konsentrasi ion Ca dan memperlambat kristalisasi selama fase hidrasi
(Paul N. & Antoni, 2007).
2.6. Pengaruh Temperatur Pada Beton
Kondisi cuaca dilapangan, panas atau dingin, tenang dan berangin, mungkin
sangat berbeda dengan kondisi optimum dilaboratorium atau kondisi yang
diperkirakan. Temperatur yang ideal adalah 10-16ºC. Beberapa peraturan
melarang pelaksanaan pengecoran pada temperatur lebih dari 29 - 32 ºC, apalagi
Komite ACI 305 mendefinisikan cuaca panas sebagai “kombinasi dari
temperatur tinggi, kadar lengas relatif yang rendah, dan kecepatan angin yang
cenderung memperlambab mutu beton segar atau beton keras, atau menghasilkan
sifat yang tidak normal. “petunjuk FIP (Federation Internationale du Beton)
untuk konstruksi beton di cuaca panas memberikan tambahan faktor iklim dari
radiasi matahari. Dalam terminologi kondisi iklim lokal :
a. Temperatur udara rata-rata 30±5 ºC (ekstrem adalah 20 ºC sampai 38 ºC).
b. Kelembapan relatif 50-80% (ekstrem adalah 30 sampai 100%)
c. Kecepatan angin pada level tanah -10 sampai 20 km/jam
Pengaruh temperatur pada beton segar adalah percepatan pada kecepatan
hidrasi semen. Ini mengakibatkan :
a. Slump loss yang tinggi
Kenaikan temperatur beton segar dapat mempercepat turunnya nilai slump
beton (slump loss).
b. Kebutuhan air meningkat
Jika temperatur naik dari 20 ke 35 ºC maka perlu tambahan air 7 kg/m3, untuk
slump 75 mm yang sama. Tambahan air tersebut mengurangi kekuatan
12-15%. Penambahan air untuk menambah kelecekan harus dilarang. Kecuali bila
dibuktikan bahwa batas faktor air semen belum dilampui.
c. Waktu pengikatan (set) lebih cepat
Ini diindikasikan oleh semakin singkatnya waktu setting semen (tes vicat) atau
beton (tes perlawanan penetrasi). Bertambahnya kecepatan evaporasi air
menghasilkan pengakuan lebih lanjut dari campuran. Bahan kimia tambahan
untuk mengembalikan kelecakan. Pengerasan beton dengan air bisa
mengakibatkan bertambahnya rasio air/semen efektif dan kehilangan kekuatan.
Waktu pengerjaan yang cepat ini memerlukan pengerjaan, penyelesaian
perawatan yang lebih teliti, bertambahnya kemungkinan terbentuknya
sambungan dingin (cold join) dan bertambahnya kecendrungan untuk
menambah air kedalam campuran.
d. Susut dan retak yang tinggi
Evaporasi air dengan cepat dari campuran beton sebelum penuangan
mempromosikan pengakutan yang lebih cepat. Setelah penyelesaian,
kehilangan air akibat pendarahan dari permungkaan terekspos yang besar
kelemban yang relatif rendah, tingginya kecepatan angin dan tingginya radiasi
matahari dari permungkaan yang tidak dilindungi, bisa mengakibatkan retak
susut plastis. Untuk bagian yang tipis sangat berbahaya.
2.6.1.Pembetonan Pada Musim Dingin
Bilamana pembetonan berlangsung pada musim dingin dan bila suhu turun
pada titik beku, tindakan seperlunya diambil untuk menjamin :
a. Agar air pada beton yang baru saja dicor tidak membeku
b. Agar beton dilindungi pada umur awalnya
c. Agar peningkatan kekuatan dipertahankan
Secara umum diketahui bahwa cara yang paling murah dan mudah untuk
pemanasan awal beton ialah memanaskan air campurannya. Suhu yang
dibutuhkan pada air ini ialah antara 50 ºC sampai 60 ºC dan harus diperhatikan
dipanaskan diatas 60 ºC, akan menghasilkan pengikatan beton yang cepat atau
mengurangi workabilitas ( kemudahan untuk dikerjakan ).
2.6.2.Pembetonan Pada Cuaca Panas
Banyak spesifikasi yang menyebutkan batasan maksimum suhu beton ketika
sedang dicor agar dapat dihindarkan terjadinya pengaruh yang buruk terhadap
kualitas dan durabilitas ( daya tahan ) dari bangunan yang telah selesai. Suhu
beton maksimum 32 ºC disarankan oleh ACI ( American Concrete Institute )
sebagai batasan yang dapat dipertanggungjawabkan.
Telah terbukti dengan nyata bahwa kekuatan beton setelah umurnya
beberapa hari, bertambah bila suhu selama masa perawatannya bertambah.
Penjelasan akan pengaruh suhu awal yang tinggi terhadap kekuatan beton kurang
begitu jelas, tetapi tampaknya suhu awal pada praktek yang tinggi akan
mengurangi kekuatan 28 hari. Suatu penelitian pada pabrik beton berkekuatan
tinggi pada iklim tropis menunjukkan reduksi sebesar 15% dalam kekuatan 28
hari, yaitu bilamana beton dicampur pada suhu yang tinggi tetapi dirawat pada
suhu sekitar 23 ºC. Pada daerah tropis lainnya diperoleh hasil yang serupa. Hasil
dari pekerjaan laboratorium telah menunjukkan bahwa beton yang dibuat pada
suhu 38 ºC memberikan hasil uji kubus 28 hari yang kira-kira 15% lebih rendah
dari beton yang dihasilkan pada suhu 18 ºC. Didalam pekerjaan ini, semua kubus
dirawat selama satu hari pada suhu dimana beton dicampur sebelum dicelupkan
dalam air yang suhunya 14 ºC -19 ºC.
2.7. Self Compacting Concrete
Sejak tahun 1983 di Jepang telah diketahui permasalahan tentang durabilitas
yang baik dengan pengecoran yang dikerjakan tenaga ahli. Problema beton
adalah diperlukan pemadatan yang cukup intensif untuk menghasilkan beton yang
padat. Rongga-rongga udara sering terjebak didalam beton sehingga kekuatan
maupun daya tahannya sangat rendah. Semakin berkurangnya tenaga ahli
menyebabkan perlunya campuran beton yang dapat memadat sendiri dan hanya
memerlukan sedikit tenaga ahli untuk mengerjakannya dan didapatkan beton
dengan kualitas tinggi. Kemudian tahun 1988, beton kinerja tinggi diajukan
dengan spesifikasi :
a. Sifat beton segar dapat memadat sendiri
b. Umur awal tidak ada cacat awal
c. Setelah mengeras dapat melawan kerusakan yang ditimbulkan oleh faktor
eksternal
Untuk mendapatkan beton SCC dengan deformabilitas tinggi dan
kemungkinan segregasi yang rendah maka diatur agar beton :
a. Mempunyai kadar agregat yang rendah
b. Faktor air binder ( semen dan material lainnya ) yang rendah
c. Menggunakan superplasticizer
Perbedaan beton biasa dengan beton SCC dapat dilihat pada gambar 2.1
Jumlah agregatnya dikurangi dan pasta dan mortar beton meningkat sehingga
jumlah friksi antar agregat menjadi berkurang dan beton dengan mudah
berdeformasi. Dengan campuran yang mudah berdeformasi tetapi tetap
Gambar 2. 1 Perbedaan beton biasa dan beton SCC dalam hal jumlah mortar yang lebih banyak dan kerikil yang lebih sedikit
(Sumber :Ouchi Okamura, 2005) Keterangan :
W : Water S : Sand
C : Cement G : Gravel
Kekentalannya ( viskositas ) maka beton SCC akan memadat sendiri dan
tidak mengalami segregasi.
2.7.1.Rasional Mix Design
Untuk membuat campuran SCC yang baik, metode mix design yang biasa
tidak lagi dapat dipergunakan. Karena itu pada tahun 1995 Okamura dan Ozawa
mengusulkan metode mix design yang sederhana dengan mengacu pada material
yang sudah tersedia pada pabrik beton ready mix. Kadar agregat kasar dan
agregat halus ditentukan terlebih dahulu dan pemadatan mandiri dapat didapatkan
dengan mengatur faktor air binder dan dosis superplasticizer saja. Spesifikasinya
antara lain :
a. Agregat kasar yang digunakan adalah 50% volume solid
b. Volume agregat halus ditetapkan hanya 40% dari total volume mortar
c. Rasio volume untuk air dan binder ditetapkan antara 0,9 hingga 1 tergantung
d. Dosis superplacticizer dan faktor air binder ditentukan setelahnya untuk
mendapatkan pemadatan secara mandiri
Pada beton konvensional, faktor air-semen digunakan untuk mendapatkan
kekuatan akhir, sementara pada SCC faktor air-semen digunakan untuk
mendapatkan sifat self compacting (pemadatan sendiri). Faktor ini sangat
mempengaruhi sifat beton segarnya, dan kekuatan hanya sebagai quality control.
Mix design SCC dirancang dan diuji untuk memenuhi kebutuhan proyek.
Kemampuannya yang dapat mengalir membuat beton jenis ini dapat dipompa dan
dialirkan melalui pipa. Hal ini sangat membantu sekali dalam pekerjaan di proyek
terutama ketika hendak mengerjakan struktur dengan elevasi yang tinggi. Selain
itu, pencegahan segregasi agregat yang tinggi membuat SCC lebih unggul karena
dengan tinggi jatuh mencapai kurang lebih 2 meter beton jenis ini tidak
mengalami segregasi. Dalam penelitian ini mix design yang digunakan mengacu
pada metode mix design Okamura.
Menurut Ardiansyah (2010), pengujian SCC yang penting dan yang paling
dikembangkan adalah pengujian slump flow, dikarenakan kondisi workabilitas
beton dapat terlihat dari sebaran beton segarnya. Selain itu, pengaplikasian di
lapangan lebih mudah jika dibandingkan dengan pengujian yang lain.
Menurut Brouwers (2005), komposisi material penyusun SCC terlihat pada
Gambar 2.2 Komposisi material penyusun SCC
(Sumber : Brouwers, 2005)
2.7.2.Karakteristik Self Compacting Concrete (SCC)
Suatu beton dikatakan SCC apabila sifat dari beton segar memenuhi kriteria
sebagai berikut yaitu:
a. Filling Ability
Kemampuan campuran beton segar mengisi ruangan atau cetakan dengan
beratnya sendiri, untuk mengetahui beton memiliki kemampuan filling maka
beton segar diuji menggunakan alat slump cone, dengan diameter maksimum yang
dicapai aliran beton (SFmax) 50 – 70 cm. Pengujian yang dilakukan untuk
menngetahui pengaruh filling Ability antara lain :
- Slump Flow by Abrams cone (EFNARC)
- T50cm Slump Flow (EFNARC)
- V-Funnel (EFNARC)
- Orimet (EFNARC)
b. Passing Ability
Kemampuan campuran beton segar untuk melewati celah-celah antar besi
tulangan atau bagian celah yang sempit dari cetakan, untuk mengetahui beton
memiliki kemampuan ini dilakukan pengujian dari berbagai standar antara lain :
- J-Ring (EFNARC)
- L-Shaped (EFNARC)
- U-Box (EFNARC)
- Fill Box (EFNARC)
- J-Ring Flow (ASTM)
c. Segregation Resistance
Ketahanan campuran beton segar terhadap segregasi, untuk mengetahui
beton memiliki kemampuan ini dilakukan uji dengan pengujian :
- V-Funnel at T5minutes (EFNARC)
- GTM screen stability test (EFNARC)
- Column Segregation Test (ASTM C-1610)
2.7.3.Pengujian Beton Segar Self Compacting Concrete (SCC)
Agar dapat memenuhi persyaratan beton SCC maka perlu dilakukan
pengujian pada beton segar untuk melihat kemudahan beton untuk mengalir tanpa
terjadi segregasi. Berbagai macam pengujian beton segar SCC telah diusulkan,
diantaranya adalah J-Ring, Slump flow dan V-funnel test.
Beberapa penelitian telah dikembangkan untuk mencari karateristik dari
SCC. Sejauh ini belum ada metode penelitian yang dapat diterima baik universal
Pada penelitian ini, dilakukan pengujian beton segar SCC dari berbagai
standar yang ada diantara lain untuk pengujian Filling Ability dengan
menggunakan pengujian Slump Flow (ASTM ). Passing Ability dengan
menggunakan pengujian J-Ring dengan standar (ASTM).
1. Filling Ability (Slump Flow)(Standard Test Method For Slump Flow Of SCC)
ASTM C 1611
a. Peralatan
- Kerucut Abrams
- Baseplate minimum diameter 1 m
- Sekop
- Mistar
b. Bahan
- Beton Segar SCC
c. Prosedur Pengujian
- Letakan baseplate ditempat yang bisa menahan beban dan rata.
- Pengujian filling dengan mengunakan prosedur B (membalikan kerucut
abrams).
- Basahkan baseplate dan kerucut abrams
- Tempatkan kerucut abrams secara terbalik, dengan posisi bukaan yang kecil
berada dibawah, berada pada tengah baseplate.
- Isi kerucut secara bertahap sampai penuh, jangan dilakukan perojokan dan
- Permungkaan kerucut abrams diratakan dengan menggunakan mistar, dan
bersihkan beton yang berada di atas baseplate, sehingga area untuk mengalir
beton tidak terhalang.
- Angkat kerucut secara vertikal dengan ketinggian 225 ± 75 mm dalam
waktu 3±1 detik
- Pengujian dari awal sampai pengangkatan keucut tidak boleh lebih dari 2,5
menit
- Tunggu sampai beton merhenti mengalir dan lakukan pengukuran diameter
sebaran dengan sisi yang berbeda sebanyak dua kali. Jika pengukuran dua
diameter mempunyai selisih hingaa 50 mm, hasil tes tidak valid dan
dilakukan pengujian ulang.
d. Perhitungan dan persyaratan SCC
- Slump Flow = ... (2.1)
Dimana : d1 = diameter terbesar dari pengukuran aliran beton
d2 = diameter dari pengukuran pada sisi yang lain.
- Diameter sebaran beton yang diisyaratkan untuk pengujian ini adalah 50 –
70 cm
e. Koreksi hasil pengujian
- Jika hasil pengujian kurang dari syarat ;
1. Dilakukan penambahan komposisi superplasticizer
2. Dilakukan penambahan volume pasta
3. Dilkukan penambahan mortar volume
- Jika hasil pengujian lebih dari syarat;
2. Kurangi superplasticizer
2. Passing Ability (J-Ring Flow) (Standard Test Method For Passing Ability
Of SCC by J-Ring) ASTM C 1621/ C 1621M1
a. Peralatan
- Kerucut Abrams
- J-Ring (gambar 2.3)
- Baseplate minimum diameter 1 m
- Sekop
- Mistar
b. Bahan
- Beton Segar SCC
c. Prosedur Pengujian
- Letakan baseplate ditempat yang bisa menahan beban dan rata. Letakan alat
J-ring di tengah-tengah baseplate.
- Pengujian passing dengan mengunakan prosedur B (membalikan kerucut
abrams).
- Basahkan baseplate dan kerucut abrams
- Tempatkan kerucut abrams secara terbalik, dengan posisi bukaan yang kecil
berada dibawah, berada pada tengah baseplate dan di tengah J-ring.
- Isi kerucut secara bertahap sampai penuh, jangan dilakukan perojokan dan
pemadatan saat memasukan beton segar.
- Permungkaan kerucut abrams diratakan dengan menggunakan mistar, dan
bersihkan beton yang berada di atas baseplate, sehingga area untuk mengalir
- Angkat kerucut secara vertikal dengan ketinggian 225 ± 75 mm dalam
waktu 3±1 detik
- Pengujian dari awal sampai pengangkatan keucut tidak boleh lebih dari 2,5
menit
- Tunggu sampai beton merhenti mengalir dan lakukan pengukuran diameter
sebaran dengan sisi yang berbeda sebanyak dua kali. Jika pengukuran dua
diameter mempunyai selisih hingaa 50 mm, hasil tes tidak valid dan
dilakukan pengujian ulang.
- Gunakan prosedur pengujian filling sebagai prosedur pengujian J-Ring.
Pengujian slump flow dan J-ring harus kurang dari 6 menit jika pengujian
dikombinasikan.
d. Perhitungan dan persyaratan SCC - Perhitungan pengujian J-Ring Flow
- J-Ring Flow = ... 2.2)
Dimana : d1 = diameter terbesar dari pengukuran aliran beton
d2 = diameter dari pengukuran pada sisi yang lain.
- Hitung selisih antara perhitungan slump flow dan J-ring flow .
- Selisih antara slump flow dengan j-ring tidak boleh lebih dari 10 mm.
Tabel 2. 5 Identify blocking assessment
Difference Between Slump Flow and J-Ring Flow
Blocking Assessment
0 – 25 mm No Visible blocking
25 – 50 mm Minimal to noticeable blocking
>50 mm Noticeable to extreme blocking
e. Koreksi hasil pengujian
- Jika hasil pengujian lebih dari syarat ;
1. Dilakukan penambahan komposisi superplasticizer
2. Dilakukan penambahan volume pasta
3. Dilakukan penambahan mortar volume
Gambar 2.3 J-Ring
3. Segregation Resistance (V-Funnel) Specification and Guidelines for SCC
EFNARC (European federation dedicated to specialist construction
chemicals and concrete system)
Pengujian yang dilakukan untuk ketahanan beton terhadap segregasi maka
dilakukan pengujian Time Increase, V-Funnel at T5minutes.
a. Peralatan - V-Funnel Test
- Wadah (±12 liter)
- Mistar
- Sekop
b. Bahan
- Beton Segar SCC
c. Prosedur Pengujian
- Letakan alat v-funnel dengan kokoh.
- Basahkan bagian dalam alat v-funnel.
- Tutup pintu bukaan bagian bawah alat dengan kuat, dan tempatkan wadah
penampung beton dibawah pintu.
- Isi alat v-funnel dari bukaan atas hingga penuh, penuangan dilakukan tanpa
pemadatan. Setelah penuh ratakan permungkaan beton dengan
menggunakan mistar atau scrap.
- Setelah 10 detik buka pintu bukaan bawah, dan catat waktu yang dibutuhkan
untuk penuagannya, waktu dimulai dari saat penuangannya. Pengujian ini
dilakukan untuk mengetahui filling ability dari beton segar.
- Jangan bersihkan atau basahkan alat v-funnel, beton yang ditampung
dimasukan kembali setelah mengunci pintu bukaan bagian bawah.
- Ratakan permungkaan beton dan diamkan selama 5 menit.
- Buka pintu penutup dan catat lama waktu yang dibutuhkan sampai beton
dalam alat v-funnel jatuh semua ke wadah penampungan. Pengujian ini
untuk mendapatkan nilai ketahanan terhadap segregasi.
d. Perhitungan dan persyaratan SCC
- Persyaratan dari pengujian ini untuk SCC adalah :
1. V-funnel (pengujian filling ability) : 8 – 12 detik
2. V-funnel at T5minutes (pengujian segregation resistance) : + 3 detik dari
e. Koreksi hasil pengujian
- Jika hasil pengujian kurang dari syarat ;
1. Dilakukan pengurangan komposisi superplasticizer
2. Dilakukan pengurangan air.
- Jika hasil pengujian lebih dari syarat;
1. Penambahan volume pasta
2. Penambahan volume mortar.
3. Pengurangan kadar air
Gambar 2.4 V Funnel Test
2.7.4.Pengujian Beton Keras Self Compacting Concrete (SCC)
Suatu pemeriksaan apakah beton benar-benar memiliki sifat-sifat tertentu
dapat dilaksanakan secara pengujian beton. Ini dapat dilakukan ketika
pengecoran, disamping itu beton dituangkan dalam cetakan spesial benda uji.
Cetakan benda uji yang umum digunakan untuk butir-butir yang besarnya kurang
dari 50mm adalah berupa, kubu yang bersisi 150mm dan silinder yang
Ada berbagai alasan untuk melakukan pengujian beton keras (Nugraha P,
2007) :
- Pada tingkat dasar untuk mengamati hukum fisik tentang sifat beton mencari
hubungan antara sifat fisik dan mekanik dari material beton dan sifat elastis
dari kekuatan beton keras.
- Menentukan sifat mekanis dari beton jenis tertentu untuk penerapan khusus.
Uji dilakukan dengan simulasi kondisi yang akan dialami oleh beton tersebut.
- Bila hukum fisik telah diketahui, perlu dilakukan evaluasi atas konstanta fisik,
misalnya modulu elastisitas.
- Yang paling umum informasi rutin atas kualitas beton, dinamakan pengujian
kontrol kualitas. Kecepatan dan kemudahan pengujian dapat lebih penting
daripada akurasi yang sangat tinggi.
1. Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan dilakukan setelah benda uji mencapai umur sesuai
dengan yang direncanakan. Metode yang digunakan untuk percobaan kuat tekan
berdasarkan pada ASTM C39-72. Beban dibebani sentris sejajar sumbunya.
Beban maksimum diperoleh dengan ditandai turunnya jarum penunjuk angka
pembebanan serta diikuti retak atau hancurnya benda uji.
Pengujian kuat tekan dihitung dengan menggunakan persamaan :
...(2.3)
Keterangan : f’c = kuat tekan beton (N/mm2)
P = beban tekan saat percobaan (N)
Data hasil pengujian diseleksi secara statistik. Mutu pelaksanaan
penelitian dapat dilihat dari penyebaran nilai-nilai hasil pemeriksaan. Baik
tidaknya penyebaran data dapat dilihat dari simpangan baku (standar deviasi)
yang diperoleh. Standar deviasi dihitung dengan menggunakan persamaan :
...(2.4)
Keterangan : S = standar deviasi (kg/cm2)
Xi = kuat tekan benda uji ke-i (kg/cm2)
X = kuat tekan rata-rata benda uji (kg/cm2)
2. Pengujian Kuat Tarik Belah
Kuat tarik belah (f’ct) benda uji silinder beton ialah nilai kuat tarik tidak
langsung dari benda uji beton berbentuk silinder yang diperoleh dari hasil
pembebanan benda uji tersebut yang diletakan mendatar/horizontal, sejajar dengan
permungkaan meja penekan mesin uji tekan.
Kuat tarik-belah benda uji dihitung dengan menggunakan rumus :
...(2.5)
Dimana :
F’ct = Kuat tarik belah beton, Mpa
P = Beban maksimun yang ditunjukan oleh mesin uji tekan, N
L = Panjang benda uji 300mm
D = Diameter benda uji 150mm
2.8. Prosedur Proporsi Campuran Beton Kekuatan Tinggi
menjamin jumlah air campuran yang cukup dan menyebabkan superplasticizer
dapat bekerja efektif.
Tabel 2. 6Slump yang dianjurkan untuk Beton dengan HRWR atau Tanpa HRWR
Beton dengan menggunakan HRWR *
Slump sebelum penambahan HRWR 2,5 sampai 5 cm
Beton yang dibuat tanpa menggunakan HRWR *
Slump 5 sampai 10 cm
* Slump yang diiinginkan di lapangan diatur dengan penambahan HRWR.
2. Langkah 2: Menentukan Ukuran Maksimum Agregat
Berdasarkan pada persyaratan kekuatan, ukuran maksimum agregat kasar
yang dianjurkan diberikan pada Tabel 2.7 ACI 318 menyatakan bahwa ukuran
maksimum agregat tidak boleh melebihi 1/5 dari dimensi terkecil antara sisi
bekisting, 1/3 dari ketinggian slab, atau ¾ dari jarak bersih minimum antar batang
tulangan, ikatan batang, atau tendon atau selongsong tendon.
Tabel 2. 7 Perkiraan Ukuran Maksimum Agregat
* Dengan menggunakan HRWR, kekuatan tekan beton antara 62 sampai 82
dapat dicapai dengan menggunakan ukuran agregat yang lebih besar dari
ukuran nominal agregat kasar yang dianjurkan (sampai 2,5 cm). Kekuatan beton yang diinginkan
(Mpa)
Perkiraan Ukuran Maksimum Agregat Kasar
(cm) < 62
>62
3. Langkah 3: Menentukan Kadar Optimum Agregat Kasar
Kadar optimum agregat kasar tergantung pada ukuran maksimumnya.
Kadar optimum agregat kasar yang dianjurkan, dinyatakan sebagai fraksi dari
berat kering satuan (DRUW = dry-rodded unit weight), ditunjukkan pada Tabel
2.8 sebagai fungsi dari ukuran nominal maksimum.
Tabel 2. 8 Volume Agregat Kasar yang dianjurkan per Unit Volume Beton Kadar agregat kasar optimum untuk ukuran nominal maksimum dari agregat
dengan menggunakan pasir dengan nilai modulus kehalusan 2,5 sampai 3,2
Ukuran nominal maksimum, cm 1 1,3 2 2,5
Volume fraksi * dari berat kering agregat
kasar (oven-dry rodded)
0,63 0,68 0,72 0,75
* Volume berdasarkan kondisi agregat kering (oven-dry rodded) seperti
dijelaskan dalam ASTM C 29 untuk berat satuan agregat.
Setelah kadar optimum agregat kasar dipilih dari Tabel 2.8 berat kering
(oven-dry unit weight) agregat kasar per m3 beton dapat dihitung dengan
persamaan :
Berat Kering Agregat (OD) = (% x DRUW) x (DRUW) ... (2.6) Dalam perencanaan campuran beton dengan kekuatan normal, kadar
optimum agregat kasar diberikan sebagai suatu fungsi dari ukuran maksimum
agregat kasar dan modulus kehalusan agregat halus. Akan tetapi, campuran beton
mutu tinggi biasanya mempunyai kadar bahan semen yang tinggi, dan dengan
demikian tidak tergantung pada kehadiran agregat halus untuk menambah partikel
diberikan dalam Tabel 2.8 dianjurkan untuk menggunakan pasir dengan nilai
modulus kehalusan 2,5 sampai 3,2.
4. Langkah 4: Estimasi Air Campuran dan Kadar Udara
Jumlah air per unit volume beton yang dibutuhkan untuk menghasilkan
slump yang disyaratkan tergantung pada ukuran maksimum agregat kasar, bentuk
partikel, dan gradasi agregat, jumlah semen, dan tipe water reducing admixture
yang digunakan. Jika HRWR yang digunakan, kadar air dalam admixture
biasanya dikalkulasi sebagai bahan dari W/c+p. Tabel 2.9 memberikan estimasi
air campuran yang diperlukan untuk menghasilkan beton mutu tinggi yang dibuat
dengan ukuran maksimum agregat 1 cm sampai 2,5 cm sebelum adanya
penambahan admixture kimia. Juga diberikan korespondensi/hubungan nilai
kandungan udara yang terperangkap. Jumlah air campuran tersebut adalah
maksimum untuk agregat dengan bentuk yang baik, bersih, agregat kasar bersiku
(angular), gradasi baik dalam batas ASTM C 33. Karena bentuk partikel dan
tekstur permukaan agregat halus dapat mempengaruhi kadar rongga kosongnya
(void content), persyaratan air campuran mungkin berbeda dengan nilai yang
diberikan.
Nilai air campuran yang diberikan pada Tabel 2.9 dapat digunakan jika
agregat halus yang digunakan mempunyai voids content 35%. Voids content
agregat halus dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
Void Content, V,% = - x 100 ... (2.7)
Bila agregat halus dengan void content tidak sama dengan 35% yang
dianjurkan. Penyesuaian air ini dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan :
Koreksi Air Pencampur, kg/m3 = (V - 35) x 4,74 ... (2.8)
Penggunaan persamaan (2.7) menghasilkan koreksi air campuran
sebesar 4,74 kg/m3 untuk setiap penyimpangan void content dari 35%.
Tabel 2. 9 Estimasi Pertama Air Campuran yang dibutuhkan dan Kadar Udara Beton Segar Berdasarkan Penggunaan Pasir dengan 35% Voids
Slump, cm.
Campuran Air (kg/m3)
Ukuran Maksimum Agregat Kasar (cm)
1 1,3 2 2,5
* Nilai yang diberikan harus disesuaikan untuk pasir dengan voids ≠ 35%
dengan menggunakan persamaan 4-3.
** Untuk campuran yang diberi tambahan HRWR.
5. Langkah 5: Menentukan W/c+p
Dalam campuran beton mutu tinggi, bahan campuran semen lain,
seperti silica fume, dapat digunakan, W/c+p dapat dihitung dengan membagi
Dalam Tabel 2.10 dan 2.11, w/c+p maksimum yang dianjurkan
diberikan sebagai suatu fungsi dari ukuran maksimum agregat untuk
mencapai kekuatan tekan yang berbeda baik pada umur 28 hari maupun 56
hari. Penggunaan HRWR pada umumnya meningkatkan kekuatan tekan
beton. Nilai W/c+p yang diberikan dalam Tabel 2.10 berlaku untuk beton
yang dibuat tanpa HRWR sedangkan Tabel 2.11 berlaku untuk beton yang
dibuat dengan menggunakan HRWR.
Tabel 2. 10 W/c+p Maksimum yang dianjurkan untuk Beton Tanpa Menggunakan HRWR
Field Strength, fcr* (Mpa)
W/c+p
Ukuran Maksimum Agregat Kasar (cm)
Tabel 2. 11 W/c+p Maksimum yang Dianjurkan untuk Beton dengan Menggunakan HRWR
Field Strength, fcr* (Mpa)
W/c+p
Ukuran Maksimum Agregat Kasar (cm)
1 1,3 2 2,5 W/c+p selanjutnya dibatasi oleh persyaratan durabilitas.
6. Langkah 6: Menghitung Kadar Bahan Semen
Berat bahan semen yang dibutuhkan per m3 beton ditentukan dengan
membagi jumlah air campuran per m3 beton (langkah 4) dengan W/c+p
7. Langkah 7: Campuran Percobaan (Trial Mix)
Dari hasil Mix Design beton normal kemudian dilakukan Trial Mix untuk
mendapatkan campuran SCC dengan penambahan superplasticizer. Perbandingan
komposisi dapat dilakukan berdasarkan spesifikasi dan persyaratan dari zak
adiktif yang digunakan. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan pesyaratan
Persayaratan untuk komposisi SCC dari penyedia zat adiktif adalah :
1. Dosis untuk bahan tambahan superplasticizer 800-1500 ml per 100 kg berat
semen.
2. Jumlah agregat halus adalah 45 – 55% dari total agregat.
3. W/c+p yang digunakan adalah 0,45 – 0,55.
8. Langkah 8: Penyesuaian Komposisi Campuran Percobaan
Bila sifat-sifat beton yang diinginkan tidak tercapai, maka proporsi
campuran coba semula harus dikoreksi agar menghasilkan sifat-sifat beton yang
diinginkan.
1. Slump Awal - Jika slump awal campuran coba di luar rentang slump yang
diinginkan, maka pertama-tama harus dikoreksi adalah kadar air. Kemudian
kadar bahan bersifat semen dikoreksi agar rasio (W/c+p) tidak berubah, dan
kemudian baru dilakukan koreksi kadar pasir untuk menjamin tercapainya
slump yang diinginkan.
2. Kadar Superplasticizer (HRWR) - Bila digunakan bahan superplasticizer maka
kadarnya harus divariasikan pada suatu rentang yang cukup besar untuk
mengetahui efek yang timbul pada kelecakan dan kekuatan beton.
3. Kadar Agregat Kasar Setelah campuran coba dikoreksi untuk mencapai
kelecakan yang direncanakan, harus dilihat apakan campuran menjadi terlalu
kasar untuk pengecoran atau untuk difinishing. Bila perlu, kadar agregat kasar
boleh direduksi dan kadar pasir disesuaikan supaya kelecakan yang diinginkan
tercapai. Proporsi ini dapat mengakibatkan kebutuhan air bertambah sehingga
kebutuhan total bahan bersifat semen juga meningkat agar rasio (W/c+p)
4. Kadar Udara - Bila kadar udara hasil pengukuran berbeda jauh dari yang
diperkirakan pada langkah (4), jumlah superplasticizer harus direduksi atau
kadar pasir dikoreksi untuk mencapai kelecakan yang direncanakan.
5. Rasio (W/c+p) - Bila kuat tekan yang ditargetkan tidak dapat dicapai dengan
menggunakan (W/c+p) yang ditentukan pada tabel 2.10 atau 2.11, campuran
coba ekstra dengan perbandingan (W/c+p) yang lebih rendah harus dibuat dan
diuji.
9. Langkah 9: Menentukan Komposisi Campuran Optimum
Setelah campuran coba yang dikoreksi menghasilkan kelecakan dan
kekuatan yang diinginkan, benda-benda uji harus dibuat dengan proporsi
campuran coba tersebut sesuai dengan kondisi di lapangan. Untuk mempermudah
prosedur produksi dan pengontrolan mutu, maka pelaksanaan pembuatan benda
uji itu harus dilakukan oleh personil dengan menggunakan peralatan yang akan
digunakan di lapangan. Hasil uji kekuatan untuk menentukan proporsi campuran
optimum yang akan digunakan berdasarkan dua pertimbangan utama yaitu
kekuatan beton dan biaya produksi.
2.9. Kontrol Kualitas Pekerjaan Beton
Control kualitas dimasudkan untuk melihat apakah pekerjaan yang
dilakukan telah memenuhi syarat seperti yang telah disyaratkan oleh peraturan.
Kualitas beton harus dipertimbangkan dalam hubungannya dengan kualitas yang
dituntut untuk pekerjaan konstruksi. Control kualitas beton seringkali
2.9.1.Rata-rata
Adalah jumlah nilai suatu data dalam kelompok dibagi banyaknya data.
Nilai rata-rata dihitung dengan persamaan berikut ini :
Kuat tekan rata-rata (fc’m) = ... (2.9)
Keterangan : fc’ = kuat tekan (kg/cm2)
