BAB I BAB I
BETON MUTU TINGGI BETON MUTU TINGGI (( HIGH S HIGH STRENGHTRENGHT CONCT CONCRETE RETE ))
1.1
1.1 PENGERTIAPENGERTIAN BETON N BETON MUTU TINGMUTU TINGGIGI
Beton adalah elemen yang digunakan sebagai struktur dalam konstruksi teknik s Beton adalah elemen yang digunakan sebagai struktur dalam konstruksi teknik s ipilipil yang
yang dapat dimandapat dimanfaatkan untufaatkan untuk banyak hal. Pengertian umum betok banyak hal. Pengertian umum beton adalah campurann adalah campuran dari agregat halus dan agregat kasar (pasir, krikil, batu pecah, atau jenis agregat lain) dari agregat halus dan agregat kasar (pasir, krikil, batu pecah, atau jenis agregat lain) dengan semen, yang dipersatukan oleh air dalam perbandingan tertentu. Dalam teknik dengan semen, yang dipersatukan oleh air dalam perbandingan tertentu. Dalam teknik sip
sipil il strstrukuktutur r bebetoton n didigugunanakakan n ununtutuk k babangngununan an popondndasasi, i, kokololom, m, babalolok, k, plplat/at/plplatat can
cangkagkang. ng. SemSemakiakin n melmeluasnuasnya ya penpengguggunaanaan n betbeton on dan dan makmakin in menmeningingkatkatnynya a skaskalala pembangunan menunjukkan semakin bany
pembangunan menunjukkan semakin banyak kebutuhan beton di masa yang akan datang,ak kebutuhan beton di masa yang akan datang, sehingga mempengaruhi perkembangan teknologi beton dimana akan menuntut inoasi! sehingga mempengaruhi perkembangan teknologi beton dimana akan menuntut inoasi! inoasi baru mengenai beton itu sendiri.
inoasi baru mengenai beton itu sendiri.
"riteria beton mulai berubah seiring perkembangan jaman dan kemajuan tingkat "riteria beton mulai berubah seiring perkembangan jaman dan kemajuan tingkat mu
mutu tu yayang ng beberhrhasasil il didicapcapai ai sessesuauai i dedengngan an peperkrkemembabangngan an tekteknonolologi gi bebetoton n yayangng sedemikian pesatnya. Pada tahun #$%&, beton dikategorikan mempunyai mutu tinggi jika sedemikian pesatnya. Pada tahun #$%&, beton dikategorikan mempunyai mutu tinggi jika kuat tekannya '& pa. Pada tahun #$&!#$*&, kriterianya naik menjadi +& pa. Saat ini kuat tekannya '& pa. Pada tahun #$&!#$*&, kriterianya naik menjadi +& pa. Saat ini beton
beton dikatakan dikatakan sebagai sebagai beton beton mutu mutu tinggi tinggi jika jika kuat kuat tekannya tekannya diatas diatas %& %& pa pa dan dan diatasdiatas & pa adalah beton dengan mutu sangat tinggi (supartono, #$$) pada tahun #$&an & pa adalah beton dengan mutu sangat tinggi (supartono, #$$) pada tahun #$&an beton
beton mutu mutu tinggi tinggi banyak banyak digunakan digunakan untuk untuk bangunan bangunan tingkat, tingkat, terutama terutama untuk untuk elemenelemen struktur kolom.
struktur kolom.
High strength concrete
High strength concrete (beton mutu tinggi) merupakan sebuah tipe beton performa (beton mutu tinggi) merupakan sebuah tipe beton performa tinggi yang secara umum memiliki
tinggi yang secara umum memiliki kuat tekan &&& psi (+& Pa) atakuat tekan &&& psi (+& Pa) atau lebih. -kuran kuatu lebih. -kuran kuat tekannya diperoleh dari silinder beton #%& mm '&& mm atau silinder #&& mm && tekannya diperoleh dari silinder beton #%& mm '&& mm atau silinder #&& mm && mm pada umur % ataupun $& hari, ataupun umur yang telah ditentukan tergantung pada mm pada umur % ataupun $& hari, ataupun umur yang telah ditentukan tergantung pada aplika
aplikasi si yang diinginkyang diinginkan. an. ProduProduksiksi high strength concretehigh strength concrete membutuhkan penelitian dan membutuhkan penelitian dan perhatian
perhatian yang yang lebih lebih jauh jauh terhadap terhadap kontrol kontrol kualitasnya kualitasnya daripada daripada beton beton konensional.konensional. 0ak
0aktor tor yanyang g sangsangat at memmempenpengargaruhi uhi betbeton on mutmutu u tintinggi ggi adaadalah lah intinterakeraksi si antantara ara fasefase material yaitu agregat, dan mortar.
material yaitu agregat, dan mortar.
Beton mutu tinggi adalah suatu bahan yang dibuat dari campuran beton (semen, Beton mutu tinggi adalah suatu bahan yang dibuat dari campuran beton (semen, agr
agregategat, , air) air) dan dan penpenguguranrangan gan semsemen en dendengan gan penpenambambahaahan n 1at 1at aditaditif if sessesuai uai dendengangan perbandingan
perbandingan sedemikian sedemikian rupa rupa sehingga sehingga bahan bahan itu itu merupakan merupakan satu satu kesatuan kesatuan yang yang dapatdapat memben
membentuk kekuatan beton tuk kekuatan beton yang lebih tinggi. yang lebih tinggi. BahanBahan!bahan pekerjan beton itu !bahan pekerjan beton itu terdiriterdiri dari2
• Semen adalah perekat hidrolis yang berarti bah3a senya3a!senya3a yang
terkandung di dalam semen tersebut dapat bereaksi dengan air dan membentuk 1at baru yang bersifat sebagai perekat terhadap batuan. Semen Portland (P4) umum pada berbagai tipe (yang memenuhi spesifikasi standar 5S6 4 #%&) dapat digunakan untuk memperoleh campuran beton dengan kekuatan tekan sampai dengan %& pa. -ntuk mendapatkan kuat tekan yang lebih tinggi saat mempertahankan workability yang baik, sangat perlu untuk menggunakan admixture yang dikombinasikan dengan semen. Pada kasus tersebut, kompabilitas semen!admixture menjadi sebuah hal yang penting.
• 5gregat merupakan material yang dominan pemakaiannya dalam dunia rekayasa sipil.
5gregat dapat digunakan langsung (seperti dasar jalan dan timbunan) dan juga dapat digunakan dengan penambahan semen untuk membentuk suatu kesatuan material atau disebut dengan beton. Sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu!batuan, kerikil, pasir, dan lain sebagainya) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karekteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap agresi kimia, serta ketahanan terhadap penyusutan.
• 5ir yang digunakan dapat berupa air ta3ar (dari sungai, danau, telaga, kolam, situ,
dan lainnya), air laut maupun air limbah, asalkan memenuhi syarat mutu yang telah ditetapkan. 5ir diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimia3i semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton.
• Bahan tambahan yaitu jenis golongan yang bekerja secara mekanik pada saat beton
menjelang pengerasan, golongan yang bekerja secara kimia3i, yakni mengadakan reaksi dengan salah satu komponen dari semen Portland, golongan yang pada hakikatnya bekerja secara mekanik tetapi kemudian berperan pada reaksi dari semen dengan air. "ebutuhan kekuatan yang tinggi dan ukuran agregat yang kecil berarti bah3a isi dari bahan!bahan pengikat pada campuran beton akan menjadi tinggi, umumnya di atas +&& kg/m'. 7si bahan!bahan pengikat sebesar && kg/m' dan bahkan
lebih tinggi telah diselidiki namun tidak diinginkan dengan alasan tingginya biaya dan susut suhu dan pengeringan yang berlebihan.
• 5bu terbang ( fly ash) diperoleh dari hasil residu P86-. aterial ini berupa butiran
halus ringan, bundar, tidak porous, mempunyai kadar bahan semen yang tinggi dan mempunyai sifat po11olanik, yaitu dapat bereaksi dengan kapur bebas yang dilepaskan semen saat proses hidrasi dan membentuk senya3a yang bersifat mengikat pada temperatur normal dengan adanya air.
• Silika 0ume ( S0 ) adalah hasil produksi sampingan dari reduksi 9uarsa murni
( Si: ) dengan batu bara di tanur listrik tinggi dalam pembuatan campuran silikon atau ferro silikon. Silika 0ume mengandung kadar Si: yang tinggi dan merupakan bahan yang sangat halus, bentuk bulat dan berdiameter yang sangat kecil sekali yaitu #/#&& kali diameter semen ( 547, 4ommittee, #$ dan odul Silica ). Silika 0ume dalam jumlah tertentu dapat menggantikan jumlah semen, selain itu karena Silika 0ume mempunyai diameter sangat kecil, maka Silika 0ume dapat juga berperan sebagai pengisi diantara pertikel!partikel semen. Dengan adanya Silika 0ume ini distribusi porositas beton menjadi lebih kecil karena peran Silika 0ume disini selain sebagai penanggulangan terhadap serangan sulfat juga sebagai pengisi rongga! rongga partikel semen dan agregat sehingga dapat menambah kekedapan dan kea3etan beton. Beberapa keuntungan digunakannya Silika 0ume sebagai bahan tambah yaitu 2 a. engurangi bleeding dan segregasi
b. emperoleh panas hidrasi c. emperkecil nilai slump
d. emperendah nilai permeabilitas beton dan meningkatkan kea3etan beton.
5da beberapa faktor utama yang bisa menentukan keberhasilan pengadaan beton bermutu tinggi, diantaranya adalah 2
a. "eadaan semen.
b. 0aktor air semen (fas) yang rendah. c. "ualitas agregat halus (pasir).
d. "ualitas agregat kasar (batu pecah/krikil).
e. Penggunaan admi;ture dan aditif mineral dalam kadar yang tepat.
f. Prosedur yang benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton.
g. Penga3asan dan pengendalian yang ketat pada keseluruhan prosedur dan mutu pelaksanaan.
1.2 SEJARAH SINGKAT BETON MUTU TINGGI
Sejarah singkat dari perkembangan high strength concrete dapat dijabarkan berikut ini. Pada akhir tahun #$&!an, admixture untuk mengurangi air (superplastici1er) yang terbuat dari garam!garam naphthalene sulfonate diproduksi di <epang dan melamine sulfonate diproduksi di <erman. 5plikasi pertama di <epang yaitu digunakan untuk
produk girder dan balok pracetak dan cetak di tempat. Di <erman, a3alnya ditujukan untuk pengembangan campuran beton ba3ah air yang memiliki kelecakan tinggi tanpa terjadi segregasi. Sejalan dengan kemungkinan tercapainya mutu beton yang tinggi dan workability yang tinggi secara simultan pada campuran beton dengan pemakaian superplasticizer , maka pemakaian kedua bahan tersebut dianggap sangat cocok
digunakan pada produksi komponen!komponen struktur cetak di te mpat untuk bangunan! bangunan tinggi.
Beton didefinisikan sebagai =high-strength> semata!mata berdasarkan karena kuat tekannya pada umur tertentu. Pada tahun #$*&!an, sebelum ditemukannya superplasticizer , campuran beton yang memperlihatkan kuat tekan +& Pa atau lebih pada umur hari disebut sebagai high strength concrete. Saat ini, saat campuran beton
dengan kuat tekan & Pa #& Pa tersedia di pasaran, pada ACI Committae 2002 tentang High trength Concrete mereisi definisinya menjadi memperoleh campuran dengan kuat tekan desain spesifikasi !! "#a atau lebih .
eskipun tujuan praktisnya adalah untuk menyatakan kuat tekan beton berdasarkan hasil uji pada umur hari, namun terdapat pergeseran untuk menyatakan kekuatan pada umur % atau $& hari dengan alas an bah3a banyak elemen!elemen struktur yang tidak terbebani selama kurun 3aktu dua atau tiga bulan atau lebih. Saat kekuatan yang tinggi tidaklah diperlukan pada umur!umur a3al, akan lebih baik untuk tidak menyatakannya hanya untuk mencapai sejumlah keuntungan misalnya penghematan semen, kemampuan untuk menggunakan bahan!bahan tambah (admixture)
secara berlebihan dan produk yang lebih durable.
Beberapa puluh tahun yang silam, bangunan!bangunan tinggi yang ada di ?e3 @ork hampri seluruhnya merupakan bangunan dengan rangka baja. Saat ini, mungkin sepertiga dari bangunan!bangunan tinggi komersial dibuat dengan rangka beton bertulang. 6erdapat sebuah penilaian yang diyakini bah3a pemilihan antara rangka baja dengan rangka beton bertulang ditentukan berdasarkan kecepatan konstruksi yang tinggi. "etersediaan high strength concrete secara komersial memberikan sebuah penilaian ekonomis alternatif untuk membangun kolom dengan beton konensional pada lantai! lantai ba3ah dari bangunan!bangunan tinggi. -ntuk konstruksi bangunan!bangunan yang menggunakan rangka beton bertulang, '& lantai atau lebih, kolom!kolom dengan ukuran normal dapat dibuat pada sepertiga bagian dari bangunan dengan mutu beton konensional '& Pa sampai dengan '% Pa. ?amun pemakaian high strength concrete dibenarkan untuk kolom!kolom langsing pada duapertiga bagian ba3ah dari bangunan.
1.3 PERKEMBANGAN BETON MUTU TINGGI DI INDONESIA
Parameter beton mutu tinggi sangat beragam, tergantung di mana ia berada. Di 7ndonesia, beton dengan kekuatan di atas %& pa sudah digolongkan beton mutu tinggi, sementara di 5ustralia beton berkuatan && Pa merupakan hal blasa. Di 4hina, dengan menggunakan agregat sintetik, telah ada beton hingga '&& Pa. Dalam perkembangan konstruksi beton modern, beton dituntut menjadi mate rial konstruksi yang bermutu tinggi sekaligus berkinerja tinggi. Pada beton segar, mudah dalam pengerjaan pengecoran (3orkable), panas hidrat yang rendah (lo3 heat of hydration), susut relatif rendah pada saat pengeringan, memiliki tingkat 3aktu ikat a3al (acceleration) atau penundaan (retardation) yang baik, serta mudah dipompakan ke tempat yang lebih tinggi, merupakan beberapa tuntutan yang harus dapat dipenuhi beton bermutu dan berkinerja tinggi.
Sementara, pada beton yang sudah mengeras, beton bermutu dan berkinerja tinggi dituntut memiliki kekutan tekan yang tinggi, kuat tarik yang baik, kuat tekan a3al yang tinggi, perilaku yang daktail (liat), kedap udara dan air, tahan terhadap abrasi dan korosi sulfat, penetrasi klorida yang rendah, muai susut yang rendah, dan a3et.
1.4 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BETON MUTU TINGGI
Dalam pelaksanaan di bidang teknik sipil beton mutu tinggi memiliki kelebihan dan kekurangan. anfaat beton mutu tinggi adalah sebagai berikut 2
#. enghasilkan beton dengan ketahanan tinggi (high durability).
. enghasilkan beton dengan kuat tekan a3al yang tinggi dan mempercepat pelaksanaan konstruksi.
'. eningkatkan nilai modulus elastisitas dan mengurangi efek rangkak (creep).
+. emungkinkan pembangunan konstruksi bangunan tingkat tinggi ( high rise contruction).
%. emperkecil dimensi kolom, sehingga penggunaan ruang lantai lebih efisien.
. Secara ekonomi dapat meningkatkan penggunaan box girder dan solid girder bridge dengan design yang lebih simpel.
5dapun kelemahan penggunaan beton mutu tinggi adalah2 #. eningkatkan biaya beton per unit olume.
. emerlukan kontrol kualitas terhadap mutu beton dan kebutuhan produksi.
'. $orkability kurang baik dan seringkali menurun dengan cepat setelah 3aktu pencampuran.
+. Aaktu pengangkutan beton pendek dan penambahan superplasticizer sangat kritis. %. Aaktu perkerasan beton sangat cepat.
. enghasilkan panas hidrasi yang tinggi sehingga perlu menurunkan hidrasi semennya.
(Sumber 2 %& '& #arrot , #$)
1.5 PERMASALAHAN PELAKSANAAN PADA BETON MUTU TINGGI DI INDONESIA
Pelaksanaan pembuatan beton yang bermutu tinggi di 7ndonesia masih terdapat banyak kendala dan permasalahan, terutama yang berhubungan dengan kekuatan
tekannya. Berdasarkan pengamatan dilapangan permasalahan tersebut diantaranya2
#. "egagalan mutu beton mencapai target kuat tekan sebagaimana yang disyaratkan, terutama untuk beton cor ditempat dengan kuat tekan lebih dari & pa.
. "eseragaman dan ketidakteraturan mutu dan kelecakan beton yang dihasilkan untuk suatu element yang dihasilkan masih sangat kecil.
'. "ehilangan nilai slump antara saat pengadukan sampai penuangan beton.
"eseragaman mutu beton yang dihasilkan amat penting dicapai dalam pembuatan beton mutu tinggi. Dalam hal ini, 547 memberikan batas kontrol keseragaman beton dalam deiasi standar sebesar ',% % pa. "ehilangan nilai slump dalam suatu produksi beton akan menyebabkan masalah dalam beton segar yaitu kelecakan beton akan menurun, pengecoran beton yang tidak sempurna, pemadatan yang tidak optimal, kemungkinan akan terjadi segregasi, kesulitan pemompaan untuk produksi yang besar dan bertingkat tinggi.
4ara untuk mendapatkan beton mutu tinggi yang baik sebagai berikut 2
#. -ntuk mendapatkan beton mutu sangat tinggi (dengan kuat tekan & Pa), maka perlu diadakan penelitian dengan bahan susun yang mempunyai kualitas lebih baik.
. -ntuk mendapatkan beton yang lebih baik lagi maka dapat diadakan penelitian tentang pengaruh faktor air semen terhadap kuat tekan beton.
'. -ntuk mengetahui perbandingan kuat tekan pada umur ', *, #+, dan # hari, maka perlu diadakan penelitian tentang pengaruh kuat tekan beton terhadap umur, bahkan jika 3aktunya memungkinkan dapat diadakan sampai dengan umur $& hari. +. -ntuk mendapatkan beton yang lebih baik lagi maka dapat diadakan penelitian
tentang pengaruh modulus kehalusan agregat kasar terhadap kuat tekan beton.
5. -ntuk mendapatkan beton yang lebih baik lagi maka dapat diadakan penelitian
