PENGARUH PENGGUNAAN TRASS DAN AIR LAUT TERHADAP KUAT TEKAN BETON
SKRIPSI
(Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Sipil)
Oleh
LAMBERTUS PEHAN KOTEN 45 11 041 002
JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BOSOWA MAKASSAR 2017
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawa ini :
Nama : Lambertus Pehan Koten
STB : 45 11 041 002
Program Studi : Teknik Sipil
Judul Tugas Akhir : “Pengaruh Penggunaan Trass Dan Air Laut Terhadap Kuat Tekan Beton”
Menyatakan bahwa :
1. Tugas akhir yang saya tulis ini merupakan hasil karya saya sendiri dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
2. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpa melibatkan pihak Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar dari semua bentuk tuntutan hukum yang timbul apabila di kemudian hari ditemukan adanya pelanggaran atas hak cipta dalam penulisan tugas akhir ini.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya untuk digunakan sebagaimana mestinya.
Makassar, Maret 2017 Pembuat pernyataan
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dan leluhur “Kaka Bapa, Ema Nene, Guna Dewa goen Nuna Ama, atas berkat Rahmat dan Hidayah serta restu-Nya sehingga Penulisan Tugas Akhir dengan judul “Pengaruh Penggunaan Trass dan Air Laut Terhadap Kuat Tekan Beton” ini dapat terselesaikan dengan baik dan lancar.
Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak menemukan kendala. namun, karena adanya pengarahan dan bimbingan dari berbagai pihak, terutama dari kedua pembimbing sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya, khususnya kepada :
1. Ibu Dr. Hamsina, ST., M.Si. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar yang telah membantu penulis selama pendidikan
2. Ibu Savitri Prasandi Mulyani, ST. MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Bosowa yang telah membantu penulis selama pendidikan.
3. Ayahanda Ir. H. Syahrul Sariman, MT. selaku pembimbing I sekaligus Penasehat Akademik yang telah meluangkan waktu dalam memotivasi dan membimbing penulis mulai persiapan penulisan, penelitian sampai dengan penyelesaian skripsi ini.
4. Bapak M. Tang , ST. M. Pkim, selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktu dalam memotivasi dan membimbing penulis mulai persiapan penulisan, penelitian sampai dengan penyelesaian skripsi ini.
5. Para dosen dan staff yang telah membantu penulis selama mengikuti pendidikan di Jurusan Teknik Sipil Universitas Bosowa Makassar.
6. Bapak Eka Yuniarto., ST. MT dan Hasrullah, ST. selaku pembimbing di Laboratorium Struktur dan Bahan yang telah banyak membimbing dan memberikan masukan dalam proses penelitian ini.
7. Teman-teman Jurusan Teknik Sipil yang tidak dapat penulis sebut satu persatu, khususnya teman-teman angkatan 2011 terima kasih atas bantuan dan motivasinya selama penyusunan skripsi ini.
8. Serta penghargaan yang setinggi-tingginya secara khusus kepada Ayahanda tercinta Markus Ama Koten dan Ibunda Theresia Bunga Welan, Kakak Verdy Koten dan Adik Yuni Koten serta kekasih hatiku tercinta Trizna Wato yang telah susah payah
memberikan dukungan moril maupun materil dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, segala kritikan dan saran yang sifatnya membangun senantiasa penulis harapkan demi kesempurnaan skripsi ini.
Akhir kata penulis berharap semoga tulisan dalam skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, Amin.
Lewo mula hedik, tanah helo de’i, mula ma’a dike hodik ma’a sare, gelekat lewo gewaja tanah.
Salam Sejahtera
Makassar, Maret 2017
PENULIS
DAFTAR ISI
Halaman Judul Lembar Pengesahan
Kata Pengantar ... i
Daftar Isi ... iv
Daftar Tabel... vii
Daftar Gambar... ix
Daftar Grafik...x
Daftar Lampiran ... xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang...I - 1 1.2 Maksud dan Tujuan ... I – 4 1.2.1 Maksud ... I – 4 1.2.2 Tujuan...I - 4 1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Penelitian ... I – 4 1.3.1 Ruang Lingkup... I – 4 1.3.2 Batasan Masalah ...I - 5 1.4 Gambaran Umum Penelitian ...I - 6 1.5 Sistematika Penulisan...I - 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Beton ... II - 1 2.2 Bahan Penyusun Beton ... II - 10
2.2.1 Semen ... II - 10 2.2.2 Agregat ... II - 13 2.2.3 Air ... II - 16 2.2.4 Bahan Tambah ... II - 17 2.2.5 Trass... II - 20 2.2.6 Air Laut ... II - 22 2.3 Pemeriksaan Bahan Penyusun Beton... II - 23 2.3.1 Agregat Kasar ... II – 23 2.3.2 Agregat Halus ... II - 25 2.4 Perencanaan Campuran (Mix Design) ... II - 27 2.5 Nilai Slump ... II - 40 2.6 Penelitian Terdahulu ... II - 40 BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Bagan Alur Penelitian ...III - 1 3.2 Metode Pengujian...III - 2 3.2.1 Pengujian Karakteristik Agregat ... III – 2 3.2.2 Pengujian Salinitas Air Laut ... III – 3 3.2.3 Pengujian Slump ... III – 3 3.2.4 Pengujian Kuat Tekan...III - 5 3.3 Penentuan Mix Design Beton Kontrol f’c 20 Mpa ...III - 6
3.4 Variabel Penelitian ... III - 12 3.4.1 Variabel Bebas... III - 12 3.4.2 Variabel Terikat ... III - 12 3.5 Notasi dan Jumlah Sampel ... III – 12 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakteristik Agregat... IV - 1 4.2 Perencanaan Campuran Beton... IV – 4 4.2.1 Perencanaan Beton Normal 20 Mpa ... IV – 4 4.2.2 Komposisi Campuran Beton dengan
Trass dan Air Laut... IV - 5 4.3 Pengujian Slump... IV - 6 4.4 Pengujian Kuat Tekan Beton ...IV – 7 4.4.1 Pengujian Kuat Tekan Beton Normal ... IV – 7 4.4.2 Pengujian Kuat Tekan Beton Trass dan Air Laut ...IV - 10 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan... V - 1 5.2 Saran... V - 2 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM C136) .... II-24 Tabel 2.2 Batasan Besar Butiran Agregat Halus ASTM C136 ... II-26
Tabel 2.3 Faktor Perkalian Deviasi Standar... II-28 Tabel 2.4 Nilai margin jika data tidak tersedia untuk
menetapkan nilai deviasi standar... II-29 Tabel 2.5 Kekuatan rata-rata perlu jika data tidak tersedia untuk
menetapkan nilai deviasi standar... II-29
Tabel 2.6 Perkiraan Kuat Tekan Beton Pada FAS 0.50... II-30 Tabel 2.7 Type Agregat Dan Perkiraan Kadar Air Bebas... II-31 Tabel 2.8 Persyaratan nilai FAS maksimum untuk berbagai
pembetonan di lingkungan khusus... II-33 Tabel 2.9 Ketentuan minimum untuk beton bertulang dalam air... II-33
Tabel 2.10 Ketentuan untuk beton yang berhubungan dengan
air tanah yang mengandung sulfat... II-34 Tabel 2.11 Penetapan nilai slump adukan beton ... II-40 Tabel 3.1 Pemeriksaan Agregat Halus ... III-3
Tabel 3.3 Nilai margin jika data tidak tersedia untuk
menetapkan nilai deviasi standar... III-7 Tabel 3.4 Data perhitungan mix design ... III-11 Tabel 3.5 Notasi dan Jumlah Sampel Beton dengan
menggunakan Trass dan Air Laut ... III-12 Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Halus (Pasir) .. IV-1
Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Kasar
(Batu Pecah) ... IV-3 Tabel 4.3 Data hasil perhitungan mix design beton kontrol ... IV-5
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Komposisi Trass dan Air Laut... IV-6 Tabel 4.5 Hasil Pengujian Slump... IV-6 Tabel 4.6 Kekuatan Tekan Beton Normal (Beton Kontrol) ... IV-7
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Trass dan Air Laut ... IV-10
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Flow Chart (Bagan alir penelitian) ... III-1
Gambar 3.2 Sketsa Alat pengujian Slump ... III-4
Gambar 3.3 Alat pengujian Kuat Tekan Beton ... III-5
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Grafik 2.1 Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen (benda uji selinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm). ... II-32 Grafik 2.2 Grafik hubungan kadar air, berat jenis gabungan dan berat
beton... II-36
Grafik 4.1 Rata-rata Persen Lolos Agregat Halus ... IV-2 Grafik 4.2 Rata-rata Persen Lolos Agregat Kasar Batu Pecah 1-2.. IV-3 Grafik 4.3 Rata-rata Persen Lolos Agregat Kasar Batu Pecah 2-3.. IV-4
Grafik 4.4 Kuat Tekan Beton Normal... IV-9 Grafik 4.5 Kuat Tekan Beton Trass dan Air Laut ... IV-11
DAFTAR LAMPIRAN
A. PENGUJIAN KARAKTERISTIK AGREGAT HALUS A.1 Analisa Saringan Agregat Halus
A.2 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Halus A.3 Kadar Lumpur Agregat Halus
A.4 Kadar Air Agregat Halus
B. PENGUJIAN KARAKTERISTIK AGREGAT KASAR B.1 Analisa Saringan Agregat Kasar
B.2 Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar B.3 Kadar Lumpur Agregat Kasar
B.4 Kadar Air Agregat Kasar
C. PERHITUNGAN COMBINED GRADING (GRADASI GABUNGAN) D. PERHITUNGAN MIX DESIGN
D.1 Mix Design Beton Normal 20 MPa D.2 Mix Design Beton Trass dan Air Laut E. HASIL PENGUJIAN SLUMP
F. PENGUJIAN KUAT TEKAN F.1 Kuat Tekan Beton Normal
F.2 Kuat Tekan Beton Trass dan Air Laut G. DOKUMENTASI
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi semakin maju di segala bidang, termasuk dibidang konstruksi. Dalam bidang konstruksi, material konstruksi yang paling disukai dan sering dipakai adalah beton. Penggunaan beton merupakan pilihan utama karena beton merupakan bahan dasar yang mudah dibentuk dengan harga yang relatif murah dibandingkan dengan konstruksi lainnya.
Beton merupakan bahan campuran antara semen portland (portland cement) , agregat kasar, agregat halus, air, dan dengan atau tanpa bahan
tambahan (Admixture) dengan perbandingan tertentu yang akan membentuk beton segar. Pengerasan beton akan segera terjadi karena adanya peristiwa ikatan air dan semen, dimana massa beton akan bertambah kuat seiring dengan bertambahnya umur beton.
Dalam pembuatan beton, pemilihan akan bahan bahan yang akan digunakan sangat penting, terutama untuk memperoleh mutu beton dengan sifat- sifat khusus yang diinginkan untuk tujuan tertentu dengan cara yang paling ekonomis. Sifat yang paling penting dalam beton adalah kuat tekan. Kuat tekan tergantung dari faktor air semen, gradasi batuan, bentuk batuan (bidang pecah), ukuran butir serta umur beton.
Pembangunan konstruksi berbahan dasar beton selalu cenderung meningkat dari waktu ke waktu sesuai dengan tuntutan jaman dan permasalahannya, sehingga kebutuhan akan bahan seperti pasir, split dan
semen serta air juga semakin banyak, sedangkan bahan yang tersedia di alam ini bukan tanpa batas yang tentunya suatu waktu akan habis.
Salah satu bahan penyusun beton adalah semen. Harga semen yang cenderung mahal dan juga sulit didapatkan membuat masyarakat berpikir panjang dan merogo saku lebih dalam apabila ingin membangun sebuah rumah, gedung dan lain sebagainya. Trass yang merupakan suatu bahan galian yang berasal dari hasil pelapukan batuan vulkanik gunung berapi sebenarnya memiliki banyak kegunaan seperti sebagai bahan dasar pembuatan semen PCC, pembuatan batako, campuran bahan bangunan, dan sebagai semen alam, namun sayang sekali masih banyak masyarakat yang belum mengenal bahan yang banyak mengandung silika (SiO2) ini. Oleh karenanya menggunakan trass sebagai alternatif pengganti semen khususnya di daerah lereng gunung berapi adalah salah satu solusi dari permasalahan diatas karena mudah didapatkan dan harganya yang relatif murah.
Sedangkan salah satu bahan penyusun yang lainnya adalah air, dalam fenomena sekarang ini kebutuhan air yang memenuhi standar dalam penggunaannya sudah mulai berkurang, terutama pada daerah kota-kota besar atau pada daerah dimana air bersih hanya diprioritaskan pada kebutuhan primer saja. Dunia teknik sipil sudah memikirkan tentang tantangan kedepan akan berkurangnya air bersih (air tawar) yang dapat digunakan sebagai bahan pencampur beton, terlebih pembangunan infrastruktur semakin meningkat mengakibatkan kebutuhan air bersih (air tawar) yang semakin banyak.
Negara Indonesia merupakan negara kepulauan dalam arti bahwa disetiap titik lokasi terdapat bangunan-bangunan yang terletak didaerah pantai seperti bangunan dermaga/pelabuhan, talud, dan lainnya yang berhubungan
langsung dengan air laut sesuai kebutuhan masyarakat. Dalam kondisi seperti itu, tidak menutup kemungkinan bahwa kebutuhan akan air bersih sangat sulit untuk dijangkau dan bahkan terdapat beberapa daerah di indonesia yang terisolir dari air bersih.
Dari fenomena tersebut diatas, melihat sumber potensi air laut yang begitu melimpah maka ada pemikiran untuk menggunakan air laut sebagai bahan pencampur beton.
Berdasarkan latar belakang permasalahan diatas dapat diambil rumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh penggunaan air laut terhadap kuat tekan beton.
2. Bagaimana pengaruh perbandingan trass dan semen terhadap kuat tekan beton yang menggunakan air laut.
3. Apakah penggunaan trass dan air Laut sebagai bahan pencampur beton memenuhi standar kuat tekan beton yang diisyaratkan dengan menggunakan beton normal sebagai pembanding.
1.2 Maksud danTujuan Penelitian.
Maksud dari penelitian ini adalah: meneliti sejauh mana trass dan air laut dapat digunakan sebagai bahan pencampur beton.
Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah: untuk mengetahui pengaruh kadar trass dan air laut terhadap kuat tekan beton.
1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Penelitian 1.3.1 Ruang Lingkup
Ruang lingkup pada penelitian ini sebagai berikut :
1. Membuat campuran beton normal dengan menggunakan semen sebagai bahan pengikatnya.
2. Kuat tekan beton yang direncanakan (f’c) berdasarkan mix design dengan mutu beton yang diinginkan beton mutu sedang (medium strenght concrete) dengan f’c = 20 Mpa.
3. Penggunaan kadar trass dengan berbagai variasi terhadap berat semen pada beton standar, sedangkan air laut yang digunakan tetap (100% menggunakan air laut)
4. Benda uji yang di gunakan adalah benda uji silinder 15 cm x 30 cm masing - masing variasi sebanyak 4 sampel.
1.3.2 Batasan Masalah
Batasan – batasan masalah dalam penelitian ini adalah :
1. Semen yang di pakai adalah semen tipe Portland Composite Cement (PCC).
2. Air laut yang dipakai diambil di lokasi sekitar pantai Barombong, Makassar, Sulawesi Selatan yang tidak tercemar airnya dan sudah
dilakukan uji salinitasnya (kadar garam)
3. Kuat tekan (f’c) yang di hitung berdasarkan beban maximum dengan menggunakan metode perhitungan mix designnya adalah metode Departement Of Einverontment (DOE)
5. Trass yang digunakan pada penelitian ini berasal dari PT. Semen Tonasa, Kab. Pangkep, Sulawesi Selatan.
6. Tidak meneliti reaksi kimia yang terjadi antara trass, semen dan air laut
1.4 Gambaran Umum Penelitian
Gambaran umum penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Penelitian ini dilakukan terbatas pada pengujian laboratorium dan tidak melakukan pengujian lapangan.
2. Prosedur penelitian ini secara garis besarnya adalah pembuatanan beton normal sebagai pembanding (kontrol) pada tahap awal kemudian dilanjutkan dengan membuat beton campuran air laut dan trass dengan berbagai variasi
3. Lokasi penelitian ini dilakukan di laboratorium Beton Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Bosowa Makassar.
4. Waktu penelitian ini terhitung dari bulan Oktober 2016 sampai bulan Januari 2017.
1.5 Sistematika Penulisan.
Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini terdiri dari lima bab yang berurutan sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang menguraikan latar belakang masalah, perumusan masalah, maksud dan tujuan, ruanglingkup penelitian, manfaat penelitian serta sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini membahas tentang teori – teori yang menyangkut penelitian.
BAB III : METODE PENELITIAN
Bab ini membahas tentang bagan alur penelitian, bahan, lokasi, dan waktu penelitian, metode pengambilan sample, persiapan bahan campuran dan pembuatan benda uji.
BAB IV : HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang hasil rekapitulasi data, analisa rancangan campuran, hasil pengetesan benda uji serta pembahasan hasil penelitian.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini merupakan penutup yang memberikan kesimpulan dan saran- saran yang diharapkan sesuai dengan tujuan dan manfaat penulisan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Beton
Beton merupakan fungsi dari bahan penyusunnya yang terdiri dari semen hidrolik (portland cement), agregat kasar, agregat halus, air dan dengan atau tanpa bahan tambah (admixture atau additive). Hasil dari pencampuran semen hidrolik (portland cement), agregat kasar, agregat halus, air dan dengan atau tanpa bahan tambah (admixture atau Additive) bila dituang kedalam cetakan dan dibiarkan maka akan mengeras seperti batuan. Pengerasan tersebut terjadi karena adanya peristiwa reaksi kimia antara air dan semen yang berlangsung selama waktu yang panjang, dan akibatnya campuran itu akan selalu bertambah keras setara dengan umurnya. Beton yang sudah mengeras dapat dianggap batu tiruan, dengan rongga-ronga antara butiran yang besar (agregat halus krikil, atau batu pecah) diisi oleh butiran yang lebih kecil (agregat halus, pasir) dan pori-pori antara agregat halus ini diisi oleh semen dan air (pasta semen).
Beton yang digunakan sebagai struktur dalam konstruksi teknik sipil dapat dimanfaatkan untuk banyak hal. Dalam teknik sipil, struktur beton digunakan untuk bangunan pondasi, kolom, balok, pelat atau pelat cangkang. Dalam teknik sipil hydro, beton digunakan untuk bangunan air seperti bendung, bendungan, irigasi, saluran dan drainase perkotaan.
Ditinjau dari sudut estetika, beton hanya membutuhkan sedikit pemeliharaan. Kekakuan, keawetan dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat-sifat bahan dasar, nilai perbandingan bahan-bahannya (proporsi bahan penyusunnya), cara pengadukan maupun cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan dan cara perawatan selama proses pengerasan. Luasnya pemakaian beton disebabkan karena terbuat dari bahan bahan yang mudah duperoleh, dan mudah diolah sehingga menjadikan beton mempunyai sifat yang dituntut sesuai dengan kebutuhan pemakaian tertentu.
Jika ingin membuat beton yang baik, dalam arti memenuhi persyaratan yang lebih ketat karena tuntutan yang lebih tinggi, maka harus diperhitungkan dengan saksama cara memperoleh adukan beton segar (fresh concrete) yang baik dan beton keras (hardened concrete) yang dihasilkan juga baik. Beton yang baik adalah beton yang kuat,tahan lama dan kedap air.
Kelebihan beton antara lain :
1. Beton mampu menahan gaya tekan dengan baik, serta mempunyai sifat tahan terhadap korosi dan pembusukan oleh kondisi lingkungan.
2. Beton dapat dengan mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan Konstruksi.
3. Beton tahan aus dan tahan bakar, sehingga biaya pemeliharaan yang kecil.
4. Tahan terhadap temperatur yang tinggi.
5. Mampu memikul beban yang berat.
6. Harganya yang relatif murah.
Kekurangan beton antara lain :
1. Beton dianggap tidak mampu memikul gaya tarik, sehinnga mudah retak
2. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah.
3. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi.
4. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak, karena itu perlu diberi baja tulangan.
5. Daya pantul suara yang besar ( sifatnya tidak meredam suara) 6. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga
selalu dapat dimasuki air, dan air yang dapat membawa kandungan garam dapat merusak beton.
2.1.1 Beton Segar (fresh concrete)
Beton segar yang baik adalah beton yang dapat diaduk, dapat diangkut, dapat dituang, dapat dipadatkan, tidak ada kecenderungan untuk terjadi segregasi (pemisahan kerikil dari campuran) maupun bleeding (pemisahan air dan semen dari campuran). Hal ini karena segregasi maupun bleeding mengakibatkan mutu beton yang dihasilkan
kurang baik. Tiga hal yang perlu diketahui dari sifat-sifat beton segar yaitu : kemudahan pekerjaan (workability), pemisahan kerikil (segregation), pemisahan air (bleeding).
a. Kemudahan pengerjaan (Workability)
Workability merupakan ukuran dari tingkat kemudahan atau kesulitan adukan untuk diaduk, diangkut, dituang dan dipadatkan.
Perbandingan bahan-bahan maupun sifat bahan-bahan ini secara bersama-sama mempengaruhi sifat kemudahan pengerjaan beton segar. Unsur yang mempengaruhi sifat kemudahan dikerjakan antara lain :
1. Jumlah air pencampur
Semakin banyak air yang digunakan maka semakin mudah beton itu dikerjakan.
2. Kandungan semen
Penambahan semen kedalam campuran juga memudahkan cara mengerjakan adukan betonnya, karena pasti diikuti dengan penambahan air campuran untuk memperoleh nilai f.a.s. tetap.
3. Gradasi campuran pasir-kerikil.
Jika memenuhi syarat dan sesuai dengan standar,maka akan lebih mudah dikerjakan. Gradasi adlah distribusi ukuran dari agregat berdasarkan hasil prosentase berat yang lolos pada setiap ukuran saringan dari analisa saringan.
4. Bentuk butiran agregat kasar.
Agregat berbentuk bulat-bulat lebih mudah untuk dikerjakan.
5. Cara pemadatan dan alat pemadatan.
Bila cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat kelecakan (keenceran) yang berbeda sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit daripada jika dipadatkan dengan tangan.
Percobaan slump (slump test) dilakukan untuk mengetahui tingkat kemudahan pengerjaan. percobaan ini dilakukan dengan alat berbentuk kerucut berpancung (kerucut Abrams), yang diameter atasnya 10 cm, diameter bawahnya 20 cm, dan tinggi 30 cm, dilengkapi dengan kuping untuk mengangkat beton segar dan tongkat pemadat diameter 16 mm sepanjang minimal 60 cm.
Ada tiga jenis Slump yaitu slump sejati (slump sesungguhnya), slump geser dan slump runtuh. Slump sesungguhnya merupakan penurunan umum dan seragam tanpa adukan beton yang pecah, pengambilan nilai slump ini dengan mengukur penurunan minimum dari puncak kerucut.
Slump geser terjadi bila separuh puncak kerucut adukan beton tergeser dan tergelincir kebawah pada bidang miring.Pengambilan slump geser ada dua cara yaitu dengan
penurunan minimum dan penurunan rata-rata dari puncak kerucut. Slump runtuh terjadi pada kerucut adukan beton yang runtuh seluruhnya akibat adukan beton yang terlalu cair. Pengambilan nilai slump ini dengan mengukur penurunan minimum dari puncak kerucut.
b. Pemisahan kerikil (Segregation)
Kecenderungan butir butir kasar untuk lepas dari campuran beton dinamakan segregasi. Hal ini akan menyebabkan sarang kerikil,yang pada akhirnya akan menyebabkan keropos pada beton.
Segregasi ini disebabkan oleh beberapa hal antara lain : 1. Campuran kurang semen
2. Terlalu banyak air
3. Besar ukuran agregat maksimum lebih dari 40 cm
4. Permukaan butiran agregat kasar yang semakin kasar akan lebih mudah terjadi segregasi.
Untuk mengurangi kecenderungan terjadinya segregasi maka dapat dicegah dengan cara :
1. Tinggi jatuh penuangan beton diperpendek 2. Penggunaan air sesuai dengan syarat.
3. Ukuran agregat sesuai dengan syarat 4. Pemadatan yang baik
c. Pemisahan air (Bleeding)
Kecenderungan air untuk naik ke permukaan beton yang baru dipadatkan dinamakan bleeding. Air yang naik ini membawa semen dan butir-butir halus pasir, yang pada saat beton mengeras nantinya akan membentuk selaput.
Bleeding dipengaruhi oleh : 1. Susunan butir agregat
Jika komposisinya sesuai, kemungkinan untuk terjadinya bleeding kecil
2. Banyaknya air
Semakin banyak air yang digunakan berarti semakin besar pula kemungkinan untuk 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 dicegah dengan cara : 1. Memberi lebih banyak semen 2. Menggunakan air sesidikit mungkin 3. Menggunakan butir halus lebih banyak.
2.1.2 Kekuatan tekan beton (f’c)
Kekuatan tekan beton adalah kemampuan beton untuk menerima beban gaya tekan persatuan luas. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan. Besarnya kuat tekan beton dapat dihitung dengan rumus :
'
=
Kekuatan tekan beton diwakili dengan tegangan tekan maksimum f’c dengan satuan N/mm2 atau Mpa dan juga memakai satuan Kg/cm2. Kekuatan tekan beton merupakan sifat yang paling penting dari beton keras. Umumnya kuat tekan beton berkisar antara nilai 10-65 Mpa. Untuk struktur beton bertulang pada umumnya menggunakan kuat tekan pada umur 28 hari berkisar antara 17-35 Mpa, untuk beton prategang digunakan beton dengan kuat tekan lebih tinggi berkisar antara 30-45 Mpa. Faktor-faktor yang memperngaruhi kekuatan tekan beton adalah :
1. Faktor air semen dan Kepadatan
Semakin rendah nilai faktor air semen maka semakin tinggi kuat tekan betonnya, namun kenyataannya pada suatu nilai faktor air semen tertentu, semakin rendah nilai faktor air semen kuat tekan betonnya semakin rendah pula. Hal ini disebabkan karena jika faktor air semen terlalu rendah adukan semen sulit untuk dipadatkan. Dengan demikian ada faktor air semen optimum yang
beton sangat mempengaruhi kuat tekan betonnya setelah mengeras.Untuk mengatasi kesulitan pemadatan adukan beton dapat dilakukan dengan cara pemadatan dengan alat getar (vibrator), atau dengan memberi bahan kimia tambahan (chemical admixture) yang bersifat mengencerkan adukan beton sehingga mudah dipadatkan.
2. Umur Beton
Kekuatan tekan beton akan bertambah dengan naiknya umur beton. Biasanya nilai kuat tekan ditentukan pada waktu beton mencapai umur 28 hari.Kekuatan beton akan naik secara cepat (linear) sampai umur 28 hari tetapi setelah itu kenaikannya akan kecil. Umumnya pada umur 7 hari kuat tekan beton mencapai 70
% dan pada umur 14 hari mencapai 85 %-90 % dari kuat tekan beton umur 28 hari. (Dipohusodo, 1994).
3. Jenis semen
Portland semen yang digunakan itu ada 5 tipe yaitu tipe I, II, III, IV, dan tipe v, jenis-jenis semen tersebut mempunyai laju kenaikan yang berbeda.
4. Jumlah semen
Jika faktor air semen sama (slump berubah), beton dengan jumlah kandungan semen tertentu, mempunyai kuat tekan tertinggi. Pada jumlah semen yang terlalu sedikit sehingga adukan beton sulit dipadatkan yang mengakibatkan kuat tekan
beton rendah. Namun jika jumlah semen berlebihan berarti jumlah 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 tiggi.
5. Sifat Agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan tekan beton adalah kekasaran permukaan dan ukuran maksimumnya.
Permukaan yang halus pada krikil dan kasar pada batu pecah berpengaruh pada lekatan dan besarnya tegangan saat retak- retak beton mulai terbentuk. Oleh karena itu kekasaran permukaan ini berpengaruh pada bentuk kurva tegangan- regangan tekan dan terhadap kekuatan betonnya, akan tetapi bila adukan nilai slumpnya sama besar, pengaruh tersebut tidak tampak karena agregat yang permukaannya halus memerlukan air lebih sedikit, berarti f.a.s.- nya rendah yang menghasilkan kuat tekan beton lebih tinggi.
2.2 Bahan Penyusun Beton 2.2.1 Semen
2.2.1.1 Umum
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangun fisik dalam konstruksi teknik sipil. Jika
ditambah air, semen akan menjadi pasta semen. Jika ditambah lagi dengan agregat halus maka pasta semen akan menjadi mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar dan setelah mengeras akan menjadi beton keras atau batu tiruan (Sofiyan j. p manik, 2008).
Fungsi semen ialah untuk mengikat butir-butir agregat sehingga membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara diantara butir agregat. Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks, dengan campuran serta susunan yang berbeda-beda.
Semen dapat dibedakan menjadi 2 kelompok,yaitu : 1. Semen Non-hidrolik
2. Semen Hidrolik.
Semen Non-hidrolik tidak dapat mengikat dan mengeras didalam air, akan tetapi dapat mengeras diudara. Contoh utama dari semen non-hidrolik ialah kapur. Hidrolik dapat mengikat dan mengeras didalam air. contoh semen hidrolik antara lain : kapur hidrolik, semen pozzolan, semen terak, semen alam, semen portland, semen portland pozzoland dan semen alumina.
2.2.1.2 Jenis semen Portland
Peraturan beton 1989 (SKBI.4.53.1989) membagi semen portland menjadi 5 jenis (SK.SNI T-15-1990-03:2) yaitu :
1. Tipe I, semen portland yang dalam penggunaannya tidak memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya.
Digunakan untuk bangunan-bangunan umum yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus.
2. Tipe II, Semen portland yang dalam penggunaanya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.digunakan untuk konstruksi bangunan dan beton yang terus-menerus berhubungan dengan air kotor atau untuk pondasi yang tertahan didalam tanah yang mengandung air agresif (garam-garam sulfat) dan saluran air buangan atau bangunan-bangunan yang berhubungan langsung dengan rawa.
3. Tipe III, Semen portland yang dalam penggunaanya memerlukan kekuatan awal yang tinggi dalam fase permulaan setelah pengikatan terjadi. Semen jenis ini digunakan pada daerah yang beertemperatur rendah,terutama pada daerah yang mempunyai musim dingin (winter season).
4. Tipe IV, Semen portland yang dalam penggunaanya memerlukan panas hidrasi yang rendah. Digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan yang besar, misalnya untuk pekerjaan bendung, pondasi berukuran besar, atau pekerjaan besar lainnya.
5. Tipe V, Semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahan tinggi terhadap sulfat. Digunakan untuk bangunan-bangunan yang berhubungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang terkena pengaruh gas atau
uap kimia yang agresif serta untuk bangunan yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat dalam prosentase yang tinggi.
2.2.2 Agregat.
Agregat ialah butiran mineral yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Kandungan agregat dalam campuran beton biasanya sangat tinggi, yaitu berkisar antara 60%-70% dari volume beton. Walaupun fungsinya hanya sebagai pengisi, tetapi karena komposisinya yang sangat besar sehingga karakteristik dan sifat agregat memiliki pengaruh langsung terhadap sifat beton itu sendiri.
Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam atau agregat buatan. Secara umum agregat dapat dibedakan dari ukurannya, yaitu agrgat kasar dan agregat halus. Ukuran antara agregat halus dengan agregat kasar yaitu 4,80 mm (British standard), atau 4,75 mm (standar ASTM). Agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4,80 mm (4,75 mm),dan agregat halus adalah batuan yang ukuran butirnya lebih kecil dari 4,80 mm (4,75 mm). Agregat dengan ukuran lebih besar dari 4,80 mm dibagi lagi menjadi dua yaitu agregat yang berdiameter 4,80 mm - 40 mm disebut kerikil beton dan yang lebih besar dari 40 mm disebut kerikil kasar.
Agregat yang digunakan dalam campuran beton biasanya berukuran lebih kecil dari 40 mm. Agregat yang ukurannya lebih besar dari 40 mm digunakan dalam konstruksi sipil lainnya, misalnya untuk
pekerjaan jalan, tanggul - tanggul penahan tanah, bronjong atau bendungan dan lainnya.Aggregat halus biasanya dinamakan pasir, dan agregat kasar dinamakan kerikil, batu pecah atau split.
Jenis Agregat
Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat alam dan agregat buatan (pecahan). Agregat alam dan pecahan inipun dapat dibedakan berdasarkan bentuknya, asalnya, diameter butirnya (Gradasi).
Jenis agregat berdasarkan ukuran butirnya
Dari ukurannya, agregat dapat dibedakan menjadi agregat kasar dan agregat halus.
1. Agregat kasar
Agregat kasar berasal dari disintegrasi alami dari batuan alam atau berupa batu pecah yang dihasilkan oleh alat pemecah batu (stone crusher), dengan ukuran butiran lebih dari 5 mm atau tertahan pada saringan No.4.
2. Agregat halus
Agregat halus (pasir) adalah mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton yang memiliki ukuran butiran kurang dari 5 mm atau lolos saringan No.4 atau tertahan saringan No.200. Agregat halus (pasir) berasal dari hasil disintegrasi alami dari alat pemecah batu (stone crusher).
a. Pasir Galian
Pasir golongan ini diperoleh langsung dari permukaan tanah atau dengan cara menggali terlebih dahulu.pasir ini biasanya bebas dari kandungan garam.
b. Pasir sungai
Pasir ini diperoleh langsung dari dalam sungai, yang pada umumnya berbutir halus, bulat-bulat akibat proses gesekan. Daya lekat antar butir - butirnya jurang karena butir yang bulat.Karena ukuran butirnya kecil,maka baik dipakai untuk memplester tembok atau untuk keperluan yang lain.
c. Pasir laut
Pasir laut ini adalah pasir yang diambil dari pantai.
butirannya halus dan bulat karena gesekan. Pasir ini merupakan pasir yang paling jelek karena banyak mengandung garam-garaman. Garam-garaman ini menyerap kandungan air dari udara dan ini mengakibatkan pasir selalu agak basah. karena itu, sebaiknya pasir laut (pantai) tidak dipakai dalam campuran beton.
2.2.3 Air
Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang penting. air diperlukan untuk bereaksi dengan semen serta sebagai pelumas antar butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Air yang mengandung senyawa - senyawa berbahaya, yang tercemar garam,
minyak, gula, atau bahan kimia lainnya, bila dipakai dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton, bahkan dapat mengubah sifat beton yang dihasilkan.
Karena pasta semen merupakan hasil reaksi kimia antara semen dan air, maka bukan perbandingan jumlah air terhadap total berat campuran yang penting, tetapi justru perbandingan air dengan semen atau biasa disebut faktor air semen (water cement ratio). Kandungan air yang rendah menyebabkan beton sulit dikerjakan (tidak mudah mengalir), dan kandungan air yang tinggi menyebabkan kekuatan beton akan rendah. Selain itu kelebihan air, maka air akan bersama-sama dengan semen bergerak ke permukaan adukan beton segar yang baru dituang (bleeding), kemudian menjadi buih dan membentuk lapisan tipis yang dikenal dengan laitance (selaput tipis). Selaput tipis ini akan mengurangi daya lekat antara lapisan beton dan merupakan bidang sambung yang lemah. Apabila ada kebocoran cetakan, air bersama- sama semen juga dapat keluar, sehingga terjadilah sarang-sarang kerikil.
Selain dari jumlah air, kualitas air juga harus dipertahankan.
Kotoran yang terkandung didalam air dapat menyebabkan kekuatan beton dan daya tahannya berkurang. Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal adukan beton serta kekuatan betonnya setelah mengeras.
2.2.4 Bahan Tambah
Istilah additive dan admixture sering kita dengar dalam komunikasi kita sehari-hari. Namun kadang orang sulit membedakan yang mana itu bahan zat additive dan yang mana bahan admixture.pada dasarnya kedua istilah tersebut adalah sama artinya yaitu “bahan tambah”, hanya saja material additive merupakan bahan tambahan yang ditambahkan pada saat proses pembuatan semen di pabrik, sedangkan bahan admixture merupakan bahan tambah yang ditambahkan pada saat proses pembuatan/pengadukan beton di lapangan.
Bahan tambah (admixture) adalah bahan-bahan yang ditambahkan kedalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung. Fungsi dari bahan-bahan ini adalah untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih cocok untuk pekerjaan tertentu atau untuk menghemat biaya. Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture,perlu diketahui terlebih dahulu kategori dan penggolongannya, yaitu :
1. Air Entraining Agent (AEA)
Yaitu Bahan tambahan untuk meningkatkan kadar udara agar beton tahan terhadap pembekuan dan pencucian terutama untuk daerah salju.
2. Bahan tambah kimia ( chemical admixture)
Yaitu bahan-bahan tambahan berupa cairan kimia yang ditambahkan untuk mengendalikan pengerasan (mempercepat
atau memperlambat), mereduksi kebutuhan air, memudahkan pengerjaan beton (meningkatkan slump) dan sebagainya.
chemical admixture merupakan admixture yang dapat larut dalam air.
3. Bahan tambah mineral (mineral admixture)
Yaitu bahan padat yang dihaluskan yang ditambahkan untuk memperbaiki sifat beton agar beton mudah dikerjakan dan kekuatan serta keawetannya meningkat. mineral admixture merupakan admixture yang tidak dapat larut dalam air.Bahan – bahan tambahan mineral seperti berikut:
a) Pozzolan
Bahan pozzolan terbagi 2 yaitu :
1) Pozzolan alam (natural), seperti tufa abu vulkanis dan tanah Diatomae. Di Indonesia Pozzolan alam dikenal dengan nama TRASS
2) Pozzolan buatan (sintetis), yang termasuk dalam jenis ini adalah hasil pembakaran tanah liat dan hasil pembakaran batu bara (fly ash)
b) Slag
c) Abu sekam d) Silika fume.
4. Bahan tambahan lainnya (Miscellanous Admixture)
Yang termasuk bahan tambahan ini ialah semua bahan tambahan yang tidak termasuk kategori diatas, seperti :
a) Polymer b) Fiber Mash
c) Bahan pencegah karatan
d) Bahan tambahan yang dapat mengembang e) Bahan tambahan untuk perekat
Tujuan pemakaian admixture dalam campuran beton pada umumnya ialah untuk meningkatkan :
a. Penampilan (perfomance) b. Mutu (Quality)
c. Keawetan (Durability)
d. Kemudahan pekerjaan (Workability) 2.2.5 Trass
Trass merupakan bahan galian golongan bahan galian C atau industri (PP No 27/1980 tentang Penggolongan Bahan Galian). Trass adalah batuan gunung api yang telah mengalami perubahan komposisi kimia yang disebabkan oleh pelapukan dan kondisi air bawah tanah.
Bahan galiian ini berwarna putih kekuningan hingga putih kecoklatan kompak dan padu. Proses pelapukan pada trass disebabkan oleh adanya air yang mengakibatkan terjadinya pelolosan (leaching) pada sebagian besar komponen basa seperti ; CaO, MgO, dan NaO yang di
kandung oleh mineral - mineral batuan asal atau batuan induk yaitu merupakan batuan vulkanik dan tuff. Akibat pelolosan tersebut maka akan tertinggal komponen-komponen SiO2, Al2O3 yang aktif yaitu yang akan menentukan mutu dari endapan trass yang terjadi pada masa berikutnya.
Komposisi kimia trass :
SiO2 = 40,76 – 56,20%
Al2O3 = 17,48 – 27,95%
Fe2O3 = 7,35 – 13,15%
H2O = 3,35 – 10,70%
CaO = 0,82 – 10,27%
MgO = 1,96 – 8,05%
Trass disebut pula sebagai pozzolan, karena merupakan bahan yang mengandung bahan yang mengandung silika, dan alumina dimana bahan pozzolan itu sendiri tidak mempunyai sifat seperti semen, akan tetapi dengan bentuknya yang halus dan dengan adanya air, maka senyawa -senyawa tersebut akan bereaksi secara kimiawi dengan kalsium hidroksida (CaO2) yaitu senyawa hasil reaksi semen dan air pada suhu kamar maka akan membentuk senyawa aluminat hidrat yang mempunyai sifat seperti semen.
Dalam keadaan sendiri Trass tidak mempunyai sifat mengeras, akan tetapi bila ditambah kapur padam (kapur tohor) dan air akan memiliki massa seperti semen dan tidak larut dalam air. Hal ini
disebabkan oleh senyawa silika aktif dan senyawa alumina reaktif dengan reaksi :
2Al2O32SiO2+ 7Ca (OH)23CaO2SiO2H2O + 2(2CaOAl2O3SiO22H2O)
Sifat fisik trass :
Kadar air : 1 - 5,6%
Kehausan : 18 - 46%
Bobot isi :
Gembur : 889 - 1155 gr/ltr Padat : 1177 - 1361 gr/ltr Kuat tekan : 4,6 - 83,2 kg/cm2 Kuat lentur : 1,9 - 25,5 kg/cm2 Waktu pengikatan : 1 - 2 jam
Trass tahan terhadap agregat alkalin, nilai penyusutan dan pemuaian kecil, kelulusan air kecil (kedap air), tahan terhadap asam tanah maupun air laut, sifat lentur tidak mudah retak.
Kegunaan trass antara lain : 1) Pembuatan Batako
2) Pembuatan genteng 3) Pembuatan tegel
4) Peredam bunyi, pembuatan jalan terutama jalan tersebut mengandung lempung.
5) Pembuatan Portland Pozzolan Cement (PPC), pembuatan
6) Sebagai campuran pembuatan beton, campuran plester dan sebagai tanah urug.
2.2.6 Air Laut
Laut merupakan kumpulan air asin dalam jumlah yang banyak dan luas yang menggenangi dan membagi daratan atas benua dan pulau. Menurut para ahli, sebenarnya seluruh air di bumi,kecuali air hujan adalah asin. tapi mempunyai kadar keasinan yang berbeda-beda.
Menurut data penelitian terdahulu, air laut mengandung 30.000 - 36.000 mg/liter garam (3% - 3,6%) yaitu dapat digunakan sebagai air pencampur beton tidak bertulang (non struktural). Air laut yang mengandung garam diatas 3% tidak boleh digunakan untuk campuran beton. Untuk beton pratekan air laut tidak diperbolehkan karena akan mempercepat proses korosi pada tulangannya.
Kadar garam (salinitas) pada setiap lautan bervariasi. salinitas di laut bagian muara atau teluk berbeda dengan dibagian tengah laut atau di samudera. Rata - rata salinitas samudera sekitar 3,5%. Salinitas laut tertinggi terdapat di Laut Merah, Teluk Persia, yang mana kadar garamnya mencapai 4%. Untuk itu, sebelum menggunakan air laut sebagai air pencampur beton pada penelitian ini terlebih dahulu air laut diuji salinitasnya (kadar Garam).
2.3 Pemeriksaan Bahan Penyusun Beton 2.3.1 Agregat Kasar
Agregat kasar yang digunakan untuk pembuatan beton adalah kerikil atau berupa batu pecah (split) yang diperoleh dari alat pemecah batu (stone crusher) dengan syarat ukuran butirannya lolos saringan ukuran 38,1 mm dan tertahan saringan 4,76 mm.
Agregat kasar yang digunakan dalam campurana beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1. Susunan butiran (Gradasi)
Agregat harus mempunyai gradasi yang baik artinya harus terdiri dari butiran yang seragam besarnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga dengan baik sehingga dapat mengurangi pemakaian semen. Agregat kasar harus mempunyai susunan butiran (gradasi) seperti yang terlihat pada tabel berikut :
Tabel 2.1. Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM C136)
Ukuran saringan (mm)
Prosentase lolos Kumulatif (%)
38,1 19,10
9,52 4,75
95 - 100 35 - 70 10 - 30 0 - 5
2. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidaka berpori atau tidak akan pecah atau hancur oleh terik matahari atau akibat perubahan cuaca.
3. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (saringan NO 200) tidak boleh melebihi 1 % (terhadap berat kering).apabila kadar lumpur melebihi 1 % maka agregat harus dicuci.
Agregat kasar yang digunakan untuk campuran beton pada penelitian ini diperoleh dari PT. Mega Struktur, Malino. Pemeriksaan yang dilakukan antara lain meliputi :
1) Analisa saringan 2) Kadar lumpur
3) Berat jenis dan absorbsi 4) Berat isi / volume
5) Kadar air 2.3.2 Agregat Halus
Agregat halus adalah agregat yang semua butirannya lolos dari saringan No 8 dan tertahan saringan No 200, yang merupakan pasir alam sebagai disintegrasi dari batu-batuan. Pasir alam dapat dijumpai sebagai gundukan-gundukan di sepanjang sungai, Sering disebut pasir sungai dan memiliki bentuk butiran bulat. Selain itu pasir alam juga dapat berupa bahan galian dari gunung,disebut sebagai pasir gunung yang
Agregat halus (pasir) yang digunakan sebagai bahan penyusun beton harus memiliki syarat - syarat sebagai berikut :
1. Susunan Butiran (Gradasi)
Agregat halus yang digunakan harus mempunyai gradasi yang baik, karena akan mengisi ruang-ruang kosong yang tidak dapat diisi oleh material lain sehingga menghasilkan beton yang padat disamping untuk mengurangi penyusutan. Agregat halus harus mempunyai susunan butiran sesuai yang ditunjuk pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.2 Susunan Besar Butiran Agregat Halus (ASTM C136) Ukuran Saringan
(mm)
Prosentase Lolos Kumulatif
(%)
9.5 mm 100
+ 4.75 mm 95 - 100
No.8 80 -100
No.16 50 - 85
No.30 25 - 60
No.50 10 - 30
No.100 2 - 10
2. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (saringan No 200) tidak boleh melebihi 5% (terhadap berat kering).apabila melebihi maka agregat halus harus dicuci terlebih dahulu.
3. Kadar gumpalan tanah tidak boleh melebihi 1% (terhadap berat kering)
4. Agregat halus harus bebas dari pengotoran zat organik yang akan merusak beton atau kadar organik jika diuji dilaboratorium tidak menghasilkan warna yang lebih gelap dari standar percobaan Abrams- Harder.
Agregat halus (pasir) yang digunakan pada penelitian ini diperoleh dari pampang, Makassar,Sulawesi Selatan. Pemeriksaan yang dilakukan pada pasir meliputi ;
1. Analisa Saringan Pasir 2. Pemeriksaan Kadar Lumpur 3. Pemeriksaan berat isi pasir
4. Pemeriksaan Berat jenis dan Absorbsi pasir.
2.4 Perencanaan Campuran (Mix Design)
Perencanaan campuran beton (mix design) menggunakan metode DOE (Department of Environment) berasal dari inggris (The British Mix Design Method), tercantum dalam Design of Normal Concrete Mixes telah menggantikan Road Note No.4 sejak tahun 1975. Di Indonesia DOE
digunakan sebagai standar perencanaan Dinas Pekerjaan Umum dan dimuat dalam buku standar SNI 3847 - 2013. Metode ini digunakan karena merupakan metode yang paling sederhana dengan menghasilkan hasil yang akurat. Langkah metode ini secara garis besar dapat diuraikan sebagai berikut :
1) Penentuan kuat tekan beton yang disyaratkan (fc’).
Penentuan kuat tekan ini disyaratkan dengan perencanaan struktural dan kondisi setempat.
2) Penetapan nilai deviasi standar (s)
Deviasi standar ditetapkan berdasarkan tingkat mutu pengendalian pelaksanaan pencampuran betonnya.semakin baik mutu pelaksanaannya maka semakin kecil nilai deviasi standarnya.Jika jumlah data hasil pengujian kurang dari 30 benda uji sehingga dilakukan koreksi terhadap nilai standar deviasi dengan suatu faktor perkalian pada tabel 2.3 berikut ini.
Tabel 2.3 Faktor perkalian deviasi standar
Jumlah Pengujian Faktor modifikasi untuk nilai deviasi standar benda uji
Kurang dari 15 Tidak Boleh
15 1,16
20 1,08
25 1,03
30 atau lebih 1,00
Sumber : SNI – 2847 – 2013
3) Perhitungan nilai tambah (margin)
m = 1,34 . s MPa atau m = 2,33 s – 3,5 MPa(diambil nilai yang terbesar dari kedua persamaan tersebut).
Apabila tidak tersedia catatan hasil uji terdahulu untuk perhitungan deviasi standar yang memenuhi ketentuan, maka nilai margin harus didasarkan pada tabel 2.4 berikut ini :
Tabel 2.4 Nilai margin jika data tidak tersedia untuk menetapkan nilai deviasi standar.
Persyaratan kuat tekan f’c, MPa
Margin (m), MPa
Kurang dari 21 MPa 7,0
21 s/d 35 8,3
Lebih dari 35 10,0
Sumber : SNI – 2847 – 2013
4) Menetapkan kuat tekan rata-rata rencana.
Jika pelaksanaan tidak mempunyai catatan atau pengalaman
tersebut maka kekuatan rata-rata perlu f’cr harus ditetapkan dari tabel 2.5 berikut ini.
Tabel 2.5 kekuatan rata-rata perlu jika data tidak tersedia untuk menetapkan nilai deviasi standar.
Kekuatan tekan disyaratkan, MPa Kekuatan tekan rata-rata perlu, MPa
f’c < 21 f’cr = f’c + 7,0
21≤ f’c ≤ 35 f’cr = f’c + 8,3 f’c < 35 f’cr = 1,10 f’c + 5,0
Sumber : SNI – 2847 – 2013
Kuat tekan beton rata-rata yang direncanakan dapat digunakan rumus :
f' cr = f’c + M
dengan : f' cr = kuat tekan rata-rata M = Nilai tambah
f' c = kuat tekan yang disyaratkan.
5) Menetapkan jenis semen yang digunakan dalam campuran.
Jenis atau type semen yang dipakai harus dinyatakan dalam design campuran beton. Umumnya semen type I dan III yang banyak dipakai yaitu semen cepat mengeras (pengikatan awal rendah). Type semen ada lima yaitu : semen type I, II, III, IV, dan V.
Hubungan type semen, kuat tekan, umur beton dan jenis
Tabel 2.6 Perkiraan Kuat Tekan Beton Pada FAS 0.50
Type semen Jenis agregat kasar
Kuat tekan pada umur (hari) kg/cm2
3 7 28 91
Semen Portland type I
Alami Batu pecah
200 300
280 320
400 450
480 540 Semen Portland
type III
Alami Batu pecah
250 300
340 400
460 530
530 600
Sumber : Buku Panduan Laboratorium Struktur Dan Bahan Universitas 45 Makassar
6) Menetapkan jenis agregat halus dan agregat kasar.
Penetapan jenis agregat yang akan digunakan apakah menggunakan pasir alam dan kerikil alam, atau pasir alam dan batu pecah, karena hal ini mempengaruhi kekuatan dan kadar air bebas sebagaiman diperlihatkan pada tabel 2.7 berikut ini :
Tabel 2.7 Type Agregat Dan Perkiraan Kadar Air Bebas
Slump (mm) 0 - 10 10 - 30 30 - 60 60 – 180
V.B (det) 12 6 - 12 3 - 6 0 – 3
Ukuran maks.
Agregat (mm) Jenis agregat Kadar air bebas dalam (kg / m3) 10
Alami Batu pecah
150 100
180 205
205 230
225 250 20
Alami Batu pecah
135 170
160 190
180 210
190 225 40
Alami Batu pecah
115 155
140 175
160 190
175 205
Sumber : Buku Panduan Laboratorium Struktur Dan Bahan Universitas 45 Makassar
7) Menetapkan faktor air semen.
Menetapkan FAS berdasarkan jenis semen yang dipakai dan kuat tekan rata-rata selinder/kubus dengan umur rencana.
Menetapkan berdasarkan jenis semen dan agregat yang digunakan dan kuat tekan rata-rata pada umur yang direncanakan.
Sumber :Rancang Campuran Beton SNI 03 – 2834 – 2000
Grafik 2.1 Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen (benda uji selinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm).
8) Menetapkan faktor air semen maksimum.
Jika nilai FAS maksimum lebih rendah dari nilai FAS sebelumnya (langkah G) maka nilai yang diambil adalah FAS maksimum.Penetapan nilai FAS maksimum dapat dilihat pada tabel 2.8 berikut ini.
Tabel 2.8 Persyaratan nilai FAS maksimum untuk berbagai pembetonan dilingkungan khusus.
Jenis Pembetonan Fas
Maksimum
Semen Minimum
(kg/m3) Beton didalam ruang
bangunan :
a. Keadaan sekeliling non- korosif.
b. Keadaan sekeliling korosif akibat kondensasi atau uap korosi.
0,60 0,52
275 325
Beton diluar ruang bangunan a. Tidak terlindung dari hujan
dan terik matahari langsung.
b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung.
0,55 0,60
325 275
Beton diluar ruang bangunan a. Mengalami keadaan basah
dan kering berganti-ganti b. Mendapat pengaruh sulfat
dan alkali dari tanah.
0,55
325 Lihat tabel 2.10
Beton yang selalu
berhubungan dengan air tawar/payau/laut.
Lihat tabel 2.9
Sumber :Rancang Campuran Beton SNI 03 – 2834 – 2000
Tabel 2.9 Ketentuan minimum untuk beton bertulang dalam air
Jenis beton
Kondisi lingkungan berhubungan
dengan
Faktor air semen maksimum
Type semen
Kandungan semen minimum (kg/m3)
Agregat max
40mm 20mm
Bertulang atau prategang
Air tawar 0,50 Type I-V 280 300
Air payau 0,45 Type I+pozzolan (15-40%) atau PPC
340 380
Air laut 0,50 Type II atau V 290 330
0,45 Type II atau V 330 370
Sumber : Rancang Campuran Beton SNI 03 – 2834 – 2000 dan SNI – 2847 – 2013
Tabel 2.10 Ketentuan untuk beton yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat.
Kadar gamgguan
sulfat
Konsentrasi sulfat sebagai SO2
Type semen
Kandungan semen minimum berdasarkan
ukuran agregat
maksimum (kg/m3) Nilai fas maks.
Dalam tanah Sulfat (SO2) dalam air tanah
(g/l) Total SO2
(%)
SO2dalam campuran air:tanah=
2:1 g/l
40 mm
20 mm
10 mm
1. Kurang dari 0,2
Kurang dari 1,0
Kurang dari 0,3
Type I dengan atau tanpa pozzolan (15-
40)%
80 300 350 0,50
2. 0,2 – 0,5 1,0 – 1,9 0,3 – 1,2
Type I 290 330 350 0,50
Type I pozzolan (15-
40%) atau PPC
270 310 360 0,55
Type II atau
type IV 250 290 340 0,55
3. 0,5 - 1,0 1,9 – 3,1 1,2 – 2,5
Type I pozzolan (15-
40%) / PPC
240 380 430 0,45
Type II atau
type V 290 330 380 0,50
4. 1,0 – 2,0 3,1 – 5,6 2,5 – 5,0 Type II atau
type V 330 370 420 0,45
5. Lebih dari 2,0
Lebih dari 5,6
Lebih dari 5,0
Type II atau type V dengan
lapisan pelindung
330 370 420 0,45
Sumber :Rancang Campuran Beton SNI 03 – 2834 – 2000
Dari nilai faktor air semen berdasarkan kuat tekan rata-rata dan faktor air semen lingkungan diatas, lalu diambil faktor air semen yang terkecil untuk dipakai pada perhitungan selanjutnya (fas kecil > aman dari fas besar).
9) Penetapan kadar air bebas
Penetapan besar kadar air bebas (air yang diluar air jenuh) ditetapkan berdasarkan nilai slump yang dipilih, ukuran maksimum agregat, dan type agregat. Hal ini dapat dilihat pada tabel 2.7.
10) Penetapan nilai slump
Untuk menetapkan nilai slump memerlukan pengalaman pelaksanaan beton, tetapi untuk ancang-ancang slump dapat dijadikan patokan seperti pada tabel penetapan nilai slump tergantung dari :
Cara pengangkutan (belt conveyer, pompa, manual, gerobak, dan lain-lain.
Cara pengecoran atau penuangan pada acuan.
Cara pemadatan atau penggetaran (alat getar / triller, hand vibrator).
Jenis atau tujuan struktur.
11) Penetapan kadar semen (kg / m3) beton.
Penetapan kadar semen perlu per m3 beton (kg / m3) digunakan rumus sebagai berikut :
Kadar Semen = Kadar air bebas Faktor air semen 12) Penetapan perkiraan berat jenis spesifik gabungan.
Perkiraan berat jenis gabungan agregat kasar dan agregat
Bjs gabungan = a% x Bj Spesifik pasir + b% x Bj Spesifik kerikil Dimana = a% = persentase penggabungan agregat halus terbaik
= b% = persentase penggabungan agregat halus terbaik 13) Penentuan berat volume beton segar (basah).
Untuk memperkirakan berat volume basah beton digunakan gambar 2.2 yaitu grafik hubungan antara berat volume basah beton, kadar air bebas, dan berat jenis gabungan SSD yang dinyatakan dalam bentuk grafik berikut :
Sumber :Rancang Campuran Beton SNI 03 – 2834 – 2000
Grafik 2.2 Grafik hubungan kadar air, berat jenis gabungan dan berat beton.
14) Penetapan proporsi agregat.
Berat agregat halus A = a% x (D – Ws – Wa)
Berat agregat kasar B = b% x ( D – Ws – Wa)
Dimana : a% = Persentase penggabungan agregat halus B% = Persentase penggabungan agregat kasar D = Berat volume beton basah (kg/m3)
Ws = Kadar semen (kg/m3) beton Wa = Kadar air bebas (kg/m3) beton
15) Hasil rancangan campuran beton teoritis (bahan kondisi SSD).
Campuran beton teoritis adalah porsi campuran dimana agregat masih dalam kondisi SSD (masih sulit untuk pelaksanaan dilapangan) yaitu :
Air = Wa (kg/m3) beton Semen = Ws (kg/m3) beton Pasir = A (kg/m3) beton Kerikil = B (kg/m3) beton
Berat komponen beton teoritis adalah berat kondisi SSD (agregat kondisi jenuh air / kering permukaan), jadi masih perlu diperbaiki (dikoreksi) terhadap kondisi agregat lapangan saat mau dilaksanakan pengecoran.
16) Koreksi campuran beton.
Untuk penyesuaian takaran berat agregat sesuai kondisinya pada saat akan dicampur, maka perlu dikoreksi agar pengambilan agregat untuk dicampur dapat langsung diambil. Dimaksudkan koreksi tersebut adalah koreksi terhadap kadar air sesaat agregat
(kondisi agregat tidak selamanya SSD seperti pada hasil campuran teoritis.
Koreksi campuran beton ada dua macam sebagai berikut :
Koreksi secara eksak (rasionil) Uraian rumus :
BK = berat kering mutlak (oven)
BL = berat lapangan (sesuai kondisi agregat) W% = kadar air agregat (sesuai kondisi agregat) R% = resapan agregat (terhadap berat kering)
Uraian rumus koreksi cara eksak (berdasarkan definisi persen resapan air dan persen kadar air) :
BL = BK + W% x BL → BL – (W% x BL) = BK (1 – W%) x BL = BK
→ BL = %
...
a)BK = SSD - R% x BK → BK + R% x BK = BSSD (1 + R%) x BK = BSSD
→ BK =( %)
...
b)Dengan menggunakan persamaan (a) dan (b) diperoleh :
→ BL =( %) ( %)
.dengan memakai index p untuk pasir dan index k untuk kerikil maka diperoleh rumusan koreksi secara eksak sebagai berikut :
Berat koreksi pasir (p) BLp =
( %) ( %)(kg/m3) beton Berat koreksi kerikil (k)
BLk=( %) ( %)(kg/m3) beton
Sehingga berat komponen beton setelah dikoreksi (kg/m3) beton:
Semen = Ws Pasir = BLp Kerikil = BLk
Air = Kadar air bebas + (A – BLp) + (B – BLk)
Berat komponen diatas merupakan takaran berat, untuk pelaksanaan dilapangan dan dengan masing-masing berat volumenya akan diperoleh takaran volume.
Koreksi cara pendekatan (estimate)
Koreksi ini berdasarkan nilai pendekatan (estimate), karena pengertian definisi resapan dan kadar air berorientasi berat lapangan. Koreksi tersebut adalah :
Semen = Ws (kg/m3) beton
Pasir = BLp = A – (Rp% - Wp%) x A/100 (kg/m3) beton
Kerikil = BLk = B – (Rk% - Wk%) x B/100 (kg/m3) beton Air = kadar air bebas + (A – BLp) + (BLk)(kg/m3) beton
Dalam hal ini A dan B merupakan berat SSD dari pasir dan kerikil.
2.5 Nilai Slump
Nilai slump digunakan untuk mengukur tingkat kelecekan suatu adukan beton, yang berpengaruh pada tingkat pengerjaan beton (workability). Semakin besar nilai slump, maka beton semakin encer dan semakin mudah untuk dikerjakan, sebaliknya semakin kecil nilai slump, maka beton akan semakin kental dan semakin sulit untuk dikerjakan.
Tabel 2.11. Penetapan nilai slump adukan beton Pemakaian beton
(berdasarkan jenis struktur yang dibuat)
Nilai Slump (cm) Maksimum Minimum Dinding, pelat fondasi, pondasi telapak
bertulang 12.5 5
Fondasi telapak tidak bertulang, kaison
dan struktur bawah tanah 9 2.5
Pelat, balok, kolom, dinding 15 7.5
Perkerasan jalan 7.5 5
Pembetonan masal (beton massa) 7.5 2.5
Sumber :Rancang Campuran Beton SNI 03 – 2834 – 2000
2.6 Penelitian Terdahulu
Anissa Junaid (2009), melakukan penelitian tentang studi kekuatan beton yang menggunakan air laut sebagai air pencampur pada daerah
pasang surut. Dari penelitian tersebut disimpulkan bahwa nilai kuat tekan yang dihasilkan pada beton air laut dengan curing basah air laut, menunjukan nilai kuat tekan yang sama dengan beton dengan air tawar dengan curing basah air tawar. Hal berbeda didapatkan pada pengujian kuat tekan beton air tawar dan air laut dengan curing kering – basah air laut. Nilai kuat tekan beton pada beton air laut lebih tinggi dibandingkan dengan beton air tawar. Peningkatan kuat tekannya sebesar 2,75% dari beton air tawar dengan perawatan yang sama. Pada beton dengan curing basah menunjukan kuat tekan yang lebih tinggi dibandingkan beton dengan curing kering – basah, yaitu pada beton yang menggunakan air laut mengalami penurunan sebesar 4,09% dan beton dengan menggunakan air tawar sebesar 6,73% dari beton biasa.
N. Otsuki, D. Furuya, T. Saito dan Y. Tadoko (2011) melakukan penelitian tentang kemungkinan pengunaan air laut sebagai air pencampur pada beton. Dalam penelitian ini, penulis membandingkan durabilitas beton dengan mengunakan OPC (Ordinary Portland Cement) dan semen BFS (Blast furnace slag) yang dicampur dengan air tawar dan air laut. Spesimen dibuat dengan pasta semen BFS yang memiliki rasio penggantian BFS terhadap OPC adalah 70% dan rasio air semen adalah 0,5. Ukuran spesimen adalah 10 x 10 x 40 mm. Hasilnya menunjukkan perbedaan daya tahan antara beton dicampur dengan air tawar dan dicampur dengan air laut tidak begitu banyak, tetapi perbedaan antara beton dengan OPC dan semen BFS sangat besar. Selain itu, pada
penelitian ini diperoleh bahwa pencampuran dengan air laut menurunkan jumlah pori-pori, dimana kemudian meningkatkan kekuatan semen BFS terhadap kuat tekan dari semen BFS dengan menggunakan air tawar.
Selanjutnya penulis menyimpulkan bahwa aman menggunakan air laut sebagai air pencampuran, dengan penanggulangan menggunakan air laut sebagai air pencampuran adalah sebagai berikut : gunakan semen BFS atau semen dicampur lainnya bukan OPC, gunakan inhibitor korosi atau diperkuat dengan stainless steel atau penguatan tahan korosi.
Faqin (2014), seorang mahasiswa di Universitas Sains Al-Qur’an Wonosobo melakukan penelitian tentang peninjauan pemanfaatan trass sebagai pengganti sebagian semen terhadap kuat tekan beton. Komposisi trass yang digunakan berkisar antara 10%, 15%, 20%, dan 30%. Setelah dilakukan pengujian kuat tekan pada beton bersubstitusi disimpulkan bahwa yang mempunyai nilai maksimal hanya pada beton dengan komposisi trass 10% dan 15% pada konversi umur 28 hari dengan nilai f’c 20,02 Mpa dan 19,38 Mpa.
