Beton adalah bahan yang diperoleh dengan cara mencampurkan agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil), air, semen Portland atau bahan pengikat hidrolis lain yang sejenis, dengan atau tanpa bahan tambah lain dengan perbandingan tertentu.
Campuran beton bilamana dituang dalam cetakan kemudian dibiarkan maka akan mengeras seperti batuan. Pengerasan itu terjadi oleh peristiwa reaksi kimia antara air dan semen, dan hal ini berjalan selama waktu yang panjang, dan akibatnya campuran itu selalu bertambah keras setara dengan umurnya.
Kekuatan, keawetan dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat-sifat bahan dasarnya, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukan maupun cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan, dan cara perawatan selama proses pengerasan (Tjokrodimuljo, 1996).
Beton dapat didefenisikan sebagai campuran antara semen Portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar, dan air dengan atau tanpa bahan tambahan membentuk massa padat. Secara umum beton merupakan hasil reaksi antara semen hidraulik dengan air (SK. SNI T-15-1990-03 dalam Mulyono, 2004). Definisi beton dapat dilihat pada tabel 2.1
Tabel 2.1 Definisi Beton
Beton Pengisi + Bahan Pengikat
Beton Semen Portland Mortar
Pasta
Agrerat (halus dan kasar) Agregat halus
Semen
+ Pasta semen Portland + Pasta
+ Air Sumber : (Mulyono, 2004)
Beton merupakan bahan yang memiliki kuat tekan yang tinggi. Bila dibuat dengan cara yang baik, kekuatannya akan menyamai batuan alami (Tjokrodimuljo, 1996). Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, maka dari itu untuk mengimbangi kondisi kuat tarik beton yang rendah tersebut, suatu struktur beton perlu diperkuat dengan baja tulangan, yang kemudian disebut dengan struktur beton bertulang.
Beton dalam keadaan mengeras mempunyai nilai kuat tekan yang tinggi. Dalam keadaan segar beton mudah dibentuk sesuai dengan yang diinginkan. Selain itu beton juga tahan terhadap serangan korosi. Secara umum kelebihan dan kekurangan beton adalah (Mulyono, 2004) :
1. Kelebihan
a) Mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi, b) Mampu memikul beban yang berat,
c) Tahan terhadap temperatur yang tinggi, d) Biaya pemeliharaan yang kecil.
2. Kekurangan
a) Bentuk yang telah dibuat sulit diubah,
b) Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi, c) Berat,
d) Daya pantul suara yang keras.
Perencanaan campuran beton yang akan digunakan dalam pelaksanaan konstruksi beton harus memenuhi syarat-syarat kekuatan, keawetan, kemudahan pelaksanaan dan ekonomis. Campuran beton pada umumnya menggunakan agregat dengan volume 60% sampai dengan 70% dari volume totalnya. Harga agregat relatif murah, maka dari itu dianjurkan agar menggunakan bahan ini sebanyak mungkin agar beton yang dihasilkan ekonomis dan pemakaian banyak agregat dapat mengurangi penyusutan akibat mengerasnya (mengeringnya) beton.
B. Bahan Penyusun Beton 1. Semen Portland
Semen Portland merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pekerjaan beton. Di dunia sebenarnya terdapat berbagai macam semen, dan tiap macamnya digunakan untuk kondisi-kondisi tertentu sesuai dengan sifat-sifatnya yang khusus.
Kualitas semen sangat mempengaruhi kualitas beton, yang mana semakin besar pemakaian semen maka beton semakin kuat, namun jika terlalu banyak juga tidak menjamin kekuatan yang baik (Nugraha dan Antoni, 2007).
Jenis dari semen bermacam-macam oleh karena itu semen yang digunakan untuk pekerjaan beton harus disesuaikan dengan rencana kekuatan dan spesifikasi teknik yang diberikan.
Perbedaan sifat jenis semen yang satu dengan yang lainnya dapat terjadi karena perbedaan susunan kimia maupun kehalusan butir-butirnya. Bahan pembentuk semen terdiri dari 4 senyawa pokok sebagaimana diuraikan berikut ini :
a. Trikalsium Silikat (C 3 S)
Senyawa ini segera mulai berhidrasi dalam beberapa jam jam dengan melepas sejumlah panas. Kuantitas yang terbentuk dalam ikatan menentukan pengaruh terhadap kekuatan beton pada awal umurnya, terutama pada 14 hari sebelumnya.
b. Dikalsium Siklat (C 2 S)
Senyawa ini bereaksi dengan air lebih lambat, sehingga hanya berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah berumur lebih dari 7 hari. c. Trikalsium Aluminat (C 3 A)
Senyawa ini berhidrasi dan bereaksi sangat cepat, sangat berpengaruh pada panas hidrasi tertinggi dan memberikan kekuatan setelah 24 jam. d. Tetra Kalsium (C 4 AF)
Senyawa ini kurang begitu besar pengharuhnya terhadap kekuatan dan sifat-sifat semen keras lainnya.
Kandungan unsur kimia semen Portland terdiri dari bahan-bahan yang mengandung kapur, silica, alumina, dan oksida besi, sebagai mana yang dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Susunan Unsur Semen Portland
Oksida Persen Kapur (CaO) 60 – 65 Silika (SiO2) 17 – 25 Alumina (Al2O3) 3 – 8 Besi (Fe2O3) 0,5 – 6 Magnesia (MgO) 0,5 – 4 Sulfur (SO3) 1 – 2 Soda/potash (Na2O+K2O) 0,5 – 1 Sumber : (Tjokrodimuljo, 1996)
Semen Portland didefenisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya. Suatu semen jika diaduk dengan air akan terbentuk adukan pasta semen, dan jika ditambah lagi dengan kerikil/batu pecah disebut beton (Mulyono, 2004).
Semen berfungsi untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang kompak/padat. Selain itu juga untuk mengisi rongga-rongga diantara butiran agregat. Walaupun semen hanya mengisi 10% saja dari volume beton, namun karena merupakan bahan yang aktif maka perlu dipelajari maupun dikonrol secara ilmiah (Tjokrodimuljo, 1996).
2. Air
Air merupakan salah satu bahan yang penting dalam pembuatan beton karena menentukan mutu dalam campuran beton. Fungsi air pada campuran beton adalah untuk membantu reaksi kimia yang menyebabkan
berlangsungnya proses pengikatan serta sebagai pelicin campuran agregat dan semen agar mudah dikerjakan. Air diperlukan pada pembentukan semen yang berpengaruh pada sifat dapat dikerjakan (workabality) dari adukan beton, kekuatan, susut dan keawetan betonnya.
3. Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton. Walupun namanya sebagai bahan pengisi akan tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat mortar/betonnya, sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian penting dalm pembuatan mortar/beton.
Untuk mendapatkan beton yang baik, diperlukan agregat yang berkualitas baik pula. Agregat yang baik untuk pembuatan beton sebaiknya memenuhi persyaratan (Tjokrodimuljo, 1996) sebagai berikut :
a. Butir-butirnya tajam, kuat dan bersudut.
b. Tidak mengandung lumpur lebih dari 5 % untuk agregat halus dan 1 % untruk agregat kasar.
c. Tidak mengandung zat organis.
d. Tidak mengandung garam yang menghisap air dari udara. e. Bersifat kekal, tidak hancur atau berubah karena cuaca. f. Harus mempunyai variasi besar butir (gradasi) yang baik.
Hal-hal yang perlu diperhatikan berkaitan dengan penggunaan agregat dalam campuran beton ada lima (Landgren, 1994 dalam Mulyono, 2004) antara lain :
a. Volume udara
Udara yang terdapat dalam campuran beton akan mempengaruhi proses pembuatan beeton, terutama setelah terbentuknya pasta semen.
b. Volume padat
Kepadatan volume agregat akan mempengaruhi berat isi dari beton yang telah dibuat.
c. Berat jenis agregat
Berat jenis agregat akan mempengaruhi proporsi campuran dalam berat sebagai kontrol
d. Penyerapan
Penyerapan berpengaruh terhadap berat jenis. e. Kadar air permukaan agregat
Kadar air permukaan agregat berpengaruh pada penggunaan air saat pencampuran.
Cara membedakan jenis agregat yang paling baik banyak dilakukan adalah didasarkan pada ukuran butir-butirnya. Agregat yang mempunyai ukuran butir-butir besar disebut agregat kasar, sedangkan agregat yang berbutir kecil disebut agregat halus. Dalam pelaksanaanya agregat umumnya digolongkan menjadi 3 kelompok (Tjokrodimuljo, 1996) yaitu :
a. Batu, untuk besar butiran lebih dari 40 mm,
b. Kerikil, untuk besar butiran antara 5 mm dan 40 mm, c. Pasir, untuk besar butiran antara 0,15 mm dan 5 mm.
Menurut Tjokrodimuljo (1996), berdasarkan berat jenisnya agregat juga dibedakan menjadi 3, yaitu :
a. Agregat Normal
Agregat ini mempunyai berat jenis antara 2,5 sampai 2,7. Umumnya berasal dari granit, kuarsa, dan lain-lain. Beton yang dihasilkan adalah beton normal dengan kuat tekan antara 15 Mpa sampai 40 Mpa.
b. Agregat Berat
Berat jenis agregat ini lebih dari 2,8. Contoh agregat ini adalah magnetik (Fe3O4), barites (BaSO4), dan serbuk besi. Beton yang dihasilkan biasanya digunakan sebagai dinding pelindung dari radiasi sinar X.
c. Agregat Ringan
Agregat ini memiliki berat jenis kurang dari 2. Beton yang dihasilkan biasanya digunakan untuk non-struktural. Selain ringan, beton yang dihasilkan mempunyai sifat tahan api dan sebagai bahan isolasi yang baik.
Pada penelitian yang dilakukan digunakan 2 macam agregat yaitu, agregat kasar dan agregat halus.
a. Agregat halus (Pasir Besi)
Secara umum agregat halus pasir besi terdiri mineral opak yang bercampur dengan butiran-butiran dari mineral non logam seperti kuarsa, kalsit, feldspar, ampibol, piroksen, biotit, dan tourmalin. Mineral tersebut terdiri dari magnetit, titaniferous magnetit, ilmenit, dan hematite. Titaniferous magnetit adalah bagian yang cukup penting merupakan ubahan dari magnetit dan ilmenit. Mineral bijih pasir besi terutama berasal dari batuan basaltic dan andestik vulkanik ( informasi mineral dan batu bara, tekmira.esdm.go.id).
Kegunaan pasir besi selain untuk industry logam besi juga dapat dimanfaatkan pada industri semen, peranan pasir besi dalam proses produksi semen adalah sebagai pengatur suhu saat terbentuknya klingker semen, (Ir Kardiyono Tjokrodimuljo, M.E,1996).
Oleh karena itu pasir dapat digolongkan menjadi 3 macam, yaitu : 1) Pasir galian
Pasir golongan ini diperoleh langsung dari permukaan tanah atau dengan cara menggali terlebih dahulu. Pasir ini biasanya tajam, bersudut, berpori, dan bebas dari kandungan garam, tetapi biasanya harus dibersihkan dari kotoran tanah dengan jalan dicuci.
2) Pasir sungai
Pasir ini diperoleh langsung dari sungai, yang pada umumnya berbutir halus, bulat-bulat akibat proses gesekan. Daya lekat antar butir agak kurang karena butir yang bulat. Karena besar butirnya kecil maka dipakai untuk memplester tembok.
3) Pasir laut
Pasir laut ialah pasir yang diambil dari laut. Butir-butirnya 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 dan juga menyebabkan pengembangan bila sudah menjadi bangunan.
b. Agregat kasar
Pada umumnya yang dimaksud dengan agregat kasar adalah agregat dengan besar butiran yang lebih dari 5 mm. Sesuai dengan syarat-syarat pengawasan mutu agregat untuk berbagai mutu beton, maka agregat kasar perlu pada umumnya memperhatikan hal-hal sebagai berikut :
1) Agregat kasar untuk beton seyogyanya berupa batu pecah yang diperoleh dari semacam batu, sesuai ketentuan dan persyaratan dari ASTM-C33.
2) Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang tidak porous atau berpori. Dalam hal ini, porositas yang rendah merupakan faktor yang
sangat menentukan untuk menghasilkan suatu adukan beton yang seragam (uniform), dalam arti mempunyai keteraturan atau keseragaman yang baik pada mutu (kuat tekan) maupun nilai slumpnya.
3) Dalam hal bentuk agregat, beberapa penelitian menunjukkan bahwa batu pecah dengan bentuk kubikal dan tajam ternyata bisa mengahasilkan mutu beton yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan kerikil bulat.
4) Dalam hal ukuran maksimum agregat kasar, banyak penelitian menunjukkan bahwa pemakaian agregat yang lebih kecil (< 15 mm) bisa menghasilkan mutu beton yang lebih tinggi. Walaupun demikian, pemakaian agregat kasar dengan ukuran maksimum 25 mm masih menunjukkan tingkat keberhasilan yang baik dalam produksi beton bermutu tinggi.
5) Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih 1% (ditentukan terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melampaui 1% maka agregat perlu dicuci dulu sebelum digunakan dalam adukan beton.
6) Kekerasan dari butir-butir agregat kasar yang diperiksa dengan mesin penguji keausan Los Angeles, tidak boleh terjadi kehilangan berat lebih besar dari 50%.
7) Agregat kasar perlu diusahakan sebisa mungkin diambil dari sumber yang sama untuk satu pekerjaan yang sama, terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya.
8) Agregat kasar seyogyanya tidak mengandung unsur-unsur yang dapat merusak beton seperti unsur-unsur reaktif alkali.
Agregat pecahan (kerikil maupun pasir) diperoleh dengan memecah batu menjadi berukuran butiran yang dikehendaki dengan cara meledakkan, memecah, menyaring, dan seterusnya. Agregat kasar yang digunakan dalam penelitian ini yaitu batu pecah. Batu pecah merupakan butir-butir hasil pemecahan batu. Butir-butirnya berbentuk tajam, sehingga sedikit lebih memperkuat betonnya.
C. Bahan Tambah Aditif Sika Viscocrete-10
Bahan tambah adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung. Fungsinya adalah untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih cocok untuk pekerjaan tertentu. Akan tetapi yang harus menjadi perhatian bahwa kesalahan dalam dosis penggunaan serta tata cara pemakaiannya dapat berpengaruh merugikan terhadap kualitas beton yang dihasilkan (Mulyono, 2004).
Sika Viscocrete-10 termasuk bahan tambah kimia (chemical admixture), yaitu bahan tambah berupa cairan yang ditambahkan pada campuran beton dalam jumlah tertentu untuk mengubah beberapa sifat beton. Bahan tambah Sika Viscocrete-10 termasuk Tipe F “ Water Reducing, High Range Admixtures” yaitu bahan tambah yang berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu, sebanyak 12 % atau lebih, dan meningkatkan slump beton sampai 8 inch (208 mm) atau lebih. Jenis bahan tambah ini adalah berupa superplasticizer, dosis yang disarankan
adalah 1% - 2% dari berat semen. Dosis yang berlebihan akan menyababkan menurunnya kuat tekan beton.
Sika Viscocrete – 10 adalah generasi ketiga superplasticizer. Hal ini terutama dikembangkan untuk produksi tinggi aliran beton. Khususnya cocok untuk beton Mixes dengan transportasi waktu lama dan panjang untuk dilaksanakan. Data teknis Sika Viscocrete-10 dapat dilihat pada Tabel 2.3
Tabel 2. 3 Data Teknis Sika Viscocrete - 10
Dosis 0,5% - 1,8% dari berat semen Berat Jenis 1.06 kg/l
Umur 12 bulan
Penyimpanan Di tempat yang teduh, kering
Kemasan 200 kg
Sumber : PT. Sika Indonesia
D. PengujianSlump Dan Kuat Tekan Beton Dengan Penambahan Bertahap Pozzofume Dan Superplasticizer
Hasil pengujian slump dan kuat tekan beton (Supartono, 1998) yaitu :
1. Dengan menggunakan bahan tambah (aditif) pozzofume dan superplastisier pada campuran beton dengan dosis yang tepat, ternyata bisa menghasilkan beton dengan W/C = 0,32 yang mencampai kuat tekan silinder rata- rata 65 – 70 Mpa, namun dengan kelecakan yang tinggi dengan nilai slump mencapai 21 – 23 cm.
2. Dari hasil pengukuran nilai slump, ternyata dalam selang waktu 30 menit, beton pozzofume tersebut telah mengalami slump loss sebesar 10 – 14 cm atau telah kehilangan 45 – 65 % dari nilai slumpawalnya. Dalam selang waktu 60 menit, pada adukan beton yang sama telah terjadi slump loss sebesar 15 – 18 cm atau telah kehilangan 70 – 85 % dari nilai slump awalnya.
3. Dengan menberikan tambahan ulang superplastisier setelah selang waktu 45 menit dan 90 menit dari saat pengadukan awal, ternyata kelecakan beton atau
nilai slump bisa ditingkatkan kembali sampai mendekati atau menyamai nilai slump awalnya.
E. Resume Penalitian Yang Pernah Dilakukan
Penelitian yang di lakukan oleh Mukhba (2007) tentang Pengaruh Penambahan Sika Viscocrete-10 sebesar 1,4% dari Berat Semen terhadap Slump Loss dan Kuat Tekan Beton.
Dalam penelitian ini mix desaign menggunakan metode SNI dengan menggunakan nilai fas 0,32 dan ukuran maximum agregat kasar 20 mm, penggunaan Sika Viscocrete-10 sebesar 1,4 dari berat semen dimana pengujianya dilakukan pada setiap variasi beton dengan interval waktu 25 menit, 50 menit dan 75 menit, pengujain kuat tekan beton dilakukan pada umur 28 hari.
Dari hasil penelitian, pada beton sebelum ditambah Sika Viscocrete-10 terjadi penurunan niali slump, sedangkan pada beton sesudah ditambah sika viscocret-10 nilai slumpnya menjadi naik. Nilai slump tertinggi serta persentase penurunan nilai slump tertinggi sama-sama terdapat pada menit ke 50, yaitu nilai slump tertinggi terdapat pada beton sesudah ditambah Sika Viscocrete-10 sebesar 28,5 cm sedangkan persentase penurunan nilai slump tertinggi terdapat pada beton sebelum ditambah Sika Viscocrete-10 sebsar 76%. Penambahan Sika Viscocrete-10 pada campuran beton menyebabkan kuat tekannya menjadi naek, yaitu pada menit ke 50 sebesar 52,009 Mpa, pada menit ke 75 sebesar 47,631 Mpa, sedangkan pada menit ke 25 kuat tekanya menjadi turun yaitu sebesar 42,268%, oleh karena itu ketepatan pemakaian dosis sama waktu yang diberikan serta proses pencampuranya sangat mempengaruhi terhadap kekuatan beton yang dihasilkan.
