DIKLAT PERKERASAN KAKU 2017

(1)

MODUL 2

BAHAN DAN PENGUJIAN

BAHAN PERKERASAN KAKU

B A D A N P E N G E M B A N G A N S U M B E R D A Y A M A N U S I A P U S A T P E N D I D I K A N D A N P E L A T I H A N J A L A N , P E R U M A H A N , PERMUKIMAN DAN PENGEMBANGAN INFRASTRUKTUR WILAYAH

DIKLAT PERKERASAN KAKU |2017

(2)

KATA PENGANTAR

Kurikulum merupakan program pendidikan yang perlu disusun secara sistematis dan sistemik yang berorientasi pada pembentukan kompetensi peserta didik.

Untuk mendukung keberhasilan program pendidikan tersebut perlu adanya komponen-komponen lain yang standar seperti widyaiswara, sarana/alat, sumber belajar dan modul. Modul merupakan salah satu bahan ajar yang harus dikembangkan sesuai dengan kebutuhan pembentukan kompetensi peserta didik.

Diklat Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) merupakan salah satu upaya yang dianggap strategis dalam peningkatan profesionalisme Aparatur Sipil Negara (ASN) di Lingkungam Kementerian PUPR. Untuk mengefektifkan Diklat Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) selain ada tatap muka juga ada pembelajaran melalui penggunaan modul sebagai bahan ajar yang akan membantu pembelajaran peserta didik.

Modul Konsep Dasar Konstruksi Perkerasan Kaku ini dimaksudkan untuk membekali peserta diklat tentang pengetahuan bahan-bahan campuran beton untuk perkerasan kaku, dasar-dasar pengujian bahan campuran beton, dan pengujian bahan campuran beton, diantaranya pengujian agregat, pengujian semen, pengujian tulangan, dan pengujian bahan sealant.

Ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada tim penyusun atas tenaga dan pikiran yang dicurahkan untuk mewujudkan modul ini.

Penyempurnaan, maupun perubahan modul di masa mendatang senantiasa terbuka dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi, kebijakan dan peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga modul ini dapat membantu dan bermanfaat bagi peningkatan profesionalisme Aparatur Sipil Negara (ASN) di Lingkungam Kementerian PUPR.

Bandung, Desember 2017

Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan Jalan, Perumahan, Permukiman, dan Pengembangan Infrastruktur Wilayah

(3)

Diklat Perkerasan Kaku-2017 ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR TABEL ... iii

DAFTAR GAMBAR ... iv

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ... v

BAB 1 PENDAHULUAN ...1

A. LATAR BELAKANG ... 1

B. DESKRIPSI SINGKAT ... 1

C. TUJUAN PEMBELAJARAN ... 1

D. MATERI POKOK DAN SUB MATERI POKOK ... 2

E. ESTIMASI WAKTU ... 2

BAB 2 BAHAN DAN PENGUJIAN BAHAN CAMPURAN BETON ...3

A. PENDAHULUAN ... 3

B. BAHAN UNTUK PERKERASAN KAKU ... 4

C. BAHAN PENUTUP SAMBUNGAN ... 22

D. PENGUJIAN BAHAN UNTUK PERKERASAN KAKU ... 25

E. PENGUJIAN AGREGAT ... 26

F. PENGUJIAN SEMEN ... 67

G. PENGUJIAN TULANGAN ... 82

H. PENGUJIAN BAHAN SEALANT (SNI 03-4814-1998) ... 85

I. RANGKUMAN ... 89

J. LATIHAN ... 90

BAB 3 PENUTUP ... 91

A. SIMPULAN ... 91

B. UMPAN BALIK DAN TINGKAT LANJUT ... 91

C. KUNCI JAWABAN ... 92

DAFTAR PUSTAKA ... 96

GLOSARIUM ... 98

(4)

DAFTAR TABEL

Tabel 1- Ukuran nominal dan kapasitas alat berat isi agregat ... 5

Tabel 2 - Ketentuan Gradasi Agregat ... 7

Tabel 3 - Komposisi (%) dan kadar senyawa kimia semen Portland ... 12

Tabel 4 - Diameter ruji ... 21

Tabel 5 - Jenis dan spesifikasi bahan penutup yang umum digunakan untuk perkerasan kaku ... 23

Tabel 6 - Persyaratan untuk agregat halus dan agregat kasar (Spesifikasi Umum-Binamarga, 2010) ... 27

Tabel 7 - Berat minimum contoh bahan uji ... 29

Tabel 8 - Persyaratan semen Portland (SNI 15-2049-2004) ... 68

Tabel 9 - Persyaratan fisis bahan tambahan untuk beton (SNI 03-2495-1991) ... 81

(5)

Diklat Perkerasan Kaku-2017 iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 - Pengaruh jenis semen terhadap kekuatan mortar... 14 Gambar 2 - Baja tulangan polos dan tulangan ulir/sirip ... 21 Gambar 3 - Rancangan dimensi penampang bahan penutup pada sambungan

melintang ... 25

(6)

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Petunjuk penggunaan modul ini dimaksudkan untuk mempermudah peserta pelatihan. Oleh karena itu, sebaiknya peserta pelatihan memperhatikan beberapa petunjuk berikut ini.

1. Bacalah dengan cermat bagian pendahuluan ini, sampai Anda mempunyai gambaran kompetensi yang harus dicapai, dan ruang lingkup modul ini.

2. Baca dengan cermat bagian demi bagian, dan tandailah konsep-konsep pentingnya.

3. Segeralah membuat Ringkasan Materi tentang hal-hal esensial yang terkandung dalam modul ini

4. Untuk meningkatkan pemahaman Anda tentang isi modul ini, tangkaplah konsep-konsep penting dengan cara membuat pemetaan keterhubungan antara konsep yang satu dengan konsep lainnya.

5. Untuk memperluas wawasan Anda, bacalah sumber-sumber lain yang relevan baik berupa kebijakan maupun subtansi bahan ajar dari media cetak maupun dari media elektronik.

6. Untuk mengetahui sampai sejauh mana pemahaman Anda tentang isi modul ini, cobalah untuk menjawab soal-soal latihan secara mandiri, kemudian lihat kunci jawabannya.

7. Apabila ada hal-hal yang kurang dipahami, diskusikanlah dengan teman sejawat atau catat untuk bahan diskusi pada saat tutorial.

8. Peserta membaca dengan seksama setiap Sub Materi dan bandingkan dengan pengalaman Anda yang dialami di lapangan.

9. Jawablah pertanyaan dan latihan, apabila belum dapat menjawab dengan sempurna, hendaknya Anda latihan mengulang kembali materi yang belum dikuasai.

10. Buatlah Ringkasan Materi, buatlah latihan dan diskusikan dengan sesama peserta untuk memperdalam materi.

(7)

(8)

BAB 1 PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Setiap komponen bahan untuk perkerasan kaku, karakteristik bahan dan bagaimana pengujian di laboratorium, diperlukan dalam pelaksanaan konstruksi perkerasan kaku. Dasar-dasar pengujian yang dilakukan perlu dipahami apa tujuannya, peralatan yang diperlukan, prosedur pengujian dan evaluasi dari hasil pengujian di laboratorium.

Karakteristik dari setiap material perkerasan kaku tersebut harus memenuhi persyaratan yang ditentukan melalui pengujian di laboratorium. Hasil pengujian akan menentukan penerimaan atau penolakan, baik bahan maupun hasil pekerjaan, maka pengujian harus dilakukan sesuai dengan standar yang berlaku.

B. DESKRIPSI SINGKAT

Modul Bahan dan pengujian bahan untuk perkerasan kaku ini dimaksudkan untuk membekali peserta diklat tentang pengetahuan bahan-bahan untuk perkerasan kaku, dasar-dasar dan pengujian bahan diantaranya pengujian agregat, pengujian semen, pengujian tulangan, dan pengujian bahan sealant.

Mata diklat ini disajikan melalui metode ceramah dan diskusi interaktif serta demonstrasi pengujian bahan campuran beton. Keberhasilan peserta dinilai dari kemampuannya dalam menjelaskan bahan untuk perkerasan kaku dan menganalisis pengujian bahan perkerasan kaku melalui soal-soal latihan, tes lisan dan tes tertulis.

C. TUJUAN PEMBELAJARAN

Tujuan pembelajaran terdiri dari hasil belajar dan indikator hasil belajar sebagai berikut:

1. HASIL BELAJAR

Setelah mengikuti pembelajaran ini para peserta diharapkan akan mampu menjelaskan dan menganalisis bahan dan pengujian bahan untuk perkerasan kaku.

(9)

Konsep Dasar Konstruksi Perkerasan Kaku 2

2. INDIKATOR HASIL BELAJAR

Setelah mengikuti pembelajaran, peserta mampu:

a) Menjelaskan bahan untuk perkerasan kaku b) Menganalisis pengujian bahan perkerasan kaku

D. MATERI POKOK DAN SUB MATERI POKOK

Materi-materi yang akan dibahas dalam Modul 2- Bahan dan Pengujian Bahan perkerasan kaku ini, yaitu:

1. Bahan untuk perkerasan kaku 2. Pengujian bahan perkerasan kaku

E. ESTIMASI WAKTU

Alokasi waktu yang diberikan untuk pelaksanaan kegiatan belajar mengajar untuk mata diklat “Bahan dan Pengujian Bahan Perkerasan Kaku” adalah 8 (delapan) jam pelajaran, @ 45 menit.

(10)

BAB 2 BAHAN DAN PENGUJIAN BAHAN CAMPURAN BETON

Indikator keberhasilan

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan mampu:

a. Menjelaskan bahan campuran beton

b. Menjelaskan dasar-dasar pengujian campuran beton c. Menganalisis pengujian bahan campuran beton

A. PENDAHULUAN

Secara umum bahan yang diperlukan untuk perkerasan kaku terdiri dari campuran beton, tulangan, dan bahan pengisi sambungan (joint sealant). Sedangkan komponen bahan untuk campuran beton terdiri atas semen, air, agregat halus dan agregat kasar yang dicampur dengan perbandingan tertentu dan untuk menghasilkan kekuatan tertentu pula. Disamping itu, untuk keperluan tertentu terkadang campuran beton tersebut masih ditambahkan bahan tambah berupa zat-zat kimia tambahan (chemical additive) dan mineral/material tambahan. Zat kimia tambahan tersebut biasanya berupa serbuk atau cairan yang secara kimiawi langsung mempengaruhi kondisi campuran beton. Sedangkan mineral/material tambahan berupa agregat yang mempunyai karakteristik tertentu. Penambahan zat-zat kimia atau mineral tambahan ini diharapkan dapat merubah performa dan sifat-sifat campuran beton sesuai dengan kondisi dan tujuan yang diinginkan, serta dapat pula sebagai bahan pengganti sebagian dari material utama penyusun beton.

Karakteristik dari setiap material perkerasan kaku tersebut harus memenuhi persyaratan yang ditentukan melalui pengujian di laboratorium. Hasil pengujian akan menentukan penerimaan atau penolakan, baik bahan maupun hasil pekerjaan, maka pengujian harus dilakukan sesuai dengan standar yang berlaku.

Sesuai dengan judul modul diatas, maka pada modul ini diuraikan komponen bahan untuk perkerasan kaku, karakteristik bahan dan bagaimana pengujian di laboratorium.

Pengujian yang akan diuraikan meliputi maksud, tujuan dan lingkup, peralatan, serta persiapan dan pelaksanaan pengujian agregat, semen dan air sebagai bahan baku

(11)

dalam pekerjaan campuran beton, sedangkan pengujian bahan tambah merupakan bahan yang sudah fabrikasi sehingga pengujian tidak diuraikan dalam modul ini.

B. BAHAN UNTUK PERKERASAN KAKU 1. BAHAN CAMPURAN BETON

Bahan untuk campuran beton terdiri atas semen, air, agregat halus, agregat kasar dan bahan tambah jika diperlukan yang dicampur dengan perbandingan tertentu untuk menghasilkan kekuatan yang diinginkan. Untuk perkerasan kaku persyaratan beton harus mempunyai kuat tarik lentur sebesar 4,5 MPa.

Karakteristik dari masing-masing bahan campuran beton perlu diketahui karena akan mempengaruhi kekuatan beton. Uraian dari komponen bahan tersebut diuraikan pada bagian dibawah ini.

a. AGREGAT

Fungsi agregat dalam campuran beton ialah sebagai bahan pengisi, namun karena proporsinya yang cukup besar yaitu sekitar 60% – 70 % dari berat campuran beton, maka agregat ini menjadi bagian yang penting.

Sifat agregat yang perlu diperhatikan, untuk bahan beton, ialah:

 Volume udara : udara yang terdapat dalam campuran beton, mempengaruhi proses pembuatan beton, terutama setelah terbentuknya pasta semen

 Volume padat : kepadatan volume agregat akan mempengaruhi berat isi beton jadi

 Berat jenis agregat mempengaruhi proporsi campuran dalam berat.

 Penyerapan agregat akan mempengaruhi berat jenis

 Kadar air permukaan agregat mempengaruhi pada penggunaan air sewaktu pencampuran

1) Jenis agregat

a) Jenis agregat berdasarkan berat

Berdasarkan beratnya, agregat dapat dibedakan atas agregat ringan, agregat normal dan agregat berat.

(12)

Agregat normal bisa didapat dari hasil pecah batuan atau langsung dari sumber alam.

Berat jenis nya pada umumnya antara 2,5 – 2,7 atau berat isinya, tidak boleh kurang dari 1,2 kg/ dm³. Beton yang dibuat dari agregat normal disebut beton normal, dimana berat isi beton tersebut antara 2200 – 2500 kg/m³, kuat tekannya antara 15 – 40 MPa.

Agregat ringan digunakan untuk beton yang diharapkan beratnya ringan dalam suatu konstruksi yang mempertimbangkan berat sendirinya. Agregat ini paling banyak digunakan pada beton pra cetak. Dalam pelaksanaan campuran beton dengan agregat ringan ini, disarankan penakarannya dalam volume. Berat isi agregat ringan dari fraksi kasarnya antara 350 – 880 kg/m3, sedang untuk fraksi halusnya antara 750 – 1200 kg/m3. Campuran kedua fraksi tersebut , berat isi maksimumnya tidak lebih dari 1400 kg/m3. Agregat ringan yang dipergunakan pada pekerjaan beton harus memenuhi persyaratan mutu sesuai ASTM C-330 “ Specification for lightweight aggregates for structural concrete”

Agregat berat ialah agregat yang mempunyai berat jenis lebih dari 2,8 dan yang termasuk jenis agregat inji ialah magnetik (Fe3 O4) , barites (Ba SO4) dan serbuk besi.

Berat beton yang dihasilkannya dapat mencapai 5 kali dari berat jenis bahannya, dan biasanya digunakan untuk pelindung dari radiasi sinar X .

Ukuran agregat maksimum yang diijinkan dalam ASTM C – 29 adalah 6 in (150 mm).

Untuk menentukan berat isi agregat digunakan selinder dengan ukuran tertentu yang disesuaikan dengan ukuran maksimum agregatnya, sebagai mana ditunjukkan pada Tabel 1. Ukuran nominal ialah ukuran agregat maksimum dan volume alat ukurnya tidak boleh lebih kecil dari 95% ukuran volume yang tertera pada tabel 1.

Tabel 1- Ukuran nominal dan kapasitas alat berat isi agregat Ukuran maksimum

agregat (mm)

Kapasitas alat ( m³)

12,5 0,0028

25,0 0,0093

37,5 0,014

75 0,028

112 0,070

150 0,100

(13)

b) Jenis agregat berdasarkan bentuk

Bentuk agregat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Berdasarkan alamiahnya bentuk agregat dipengaruhi oleh proses geologi batuan. Dalam proses penambangan, bentuk agregat dipengaruhi oleh cara peledakan ataupun mesin pemecah batu yang digunakan.

Butiran yang bulat akan mempunyai sifat konsolidasi yang baik, sehingga beton yang dihasilkannya pun akan lebih baik, jika dibandingkan dengan butiran yang pipih. Selain itu penggunaan pasta semen nya pun akan lebih ekonomis. Bentuk agregat ini lebih berpengaruh terhadap sifat pengerjaan pada beton segar.

Adapun klasifikasi agregat berdasarkan bentuk dapat dibedakan atas :

- Agregat bulat , kurang cocok untuk konstruksi yang memerlukan kekuatan tinggi, karena ikatan antar agregat nya kurang dengan rongga udaranya minimum 33%

- Agregat bulat sebagian atau tidak teratur, rongga udara pada agregat dengan bentuk ini lebih tinggi yaiyu antara 35% - 38%, sehingga kebutuhan pasta semen lebih banyak lagi agar mudah dikerjakan. Ikatan agregat pada beton ini masih kurang kuat, sehingga beton yang dihasilkannya pun belum cukup baik untuk konstruksi yang memerlukan kekuatan beton yang tinggi.

- Agregat bersudut, rongga udara dari agregat ini cukup besar berkisar antara 38- 40%, yang mengakibatkan keperluan pastanya lebih banyak lagi agar mudah dikerjakan.Agregat dengan bentuk seperti ini cocok untuk beton yang memerlukan kekuatan tinggi, karena ikatan antar agregatnya cukup kuat. Agregat dengan bentuk ini bisa digunakan untuk perkerasan jalan beton ( rigid pavement).

- Agregat lonjong, tidak baik untuk beton, karena akan banyak menimbulkan rongga yang akhirnya kuat tekan dari beton ini rendah.

- Agregat pipih, tidak baik untuk campuran beton mutu tinggi

c) Jenis agregat berdasarkan tekstur permukaan

Agregat dapat dibedakan atas kasar, agak kasar, licin dan agak licin. Berdasarkan pemeriksaan visual, tekstur agregat dapat dibedakan kedalam agregat sangat halus (glassy), halus, granular, kasar, berkristal (crystalyne), berpori dan berlubang lubang.

Permukaan yang kasar akan memberikat ikatan yang lebih baik jika dibandingkan denganagregat yang mempunyai permukaan yang licin. Secara umum permukaaan agregat ini sangat mempengaruhi pada kemudahan pengerjaan, semakin licin

(14)

permukaan agregat semakin sulit beton untuk dikerjakan. Secara umum permukaan agregat yang kasar, lebih disukai untuk pekerjaan beton.

d) Agregat berdasarkan ukuran butir

Ukuran agregat berpengaruh terhadap kekuatan beton, untuk perbandingan campuran tertentu, agregat yang lebih besar memberikan keuatan beton yang lebih rendah, selain menambah kesulitan dalam pelaksanaanya. Ukuran agregat ini berpengaruh terhadap kemudahan pekerjaan. Pemilihan ukuran agregat maksimum tergantung pada jenis cetakan dan tulangan. SNI T-15-1991-03 membatasi ukuran agregat maksimum sebesar 40 mm.

Agregat berdasarkan ukurannya, dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat kasar dan agregat halus. Agregat kasar, ialah agregat yang semua butiranya tertahan saringan berukuran 4,75 mm. Sedangkan agregat halus ialah agregat yang semua butirannya lolos saringan dengan ukuran 4,75 mm.

e) Jenis agregat berdasarkan gradasi

Gradasi ialah pembagian berdasarkan ukuran butir, pembagian ukuran butir ini dapat dibedakan atas 3 jenis pembagian butir (gradasi), yaitu gradasi menerus (continous grading), gradasi senjang (gap grading) dan gradasi seragam (uniform grading).

Ukuran saringan yang digunakan untuk mengetahui gradasi agregat untuk beton diperlihatkan pada Tabel 2.

Tabel 2 - Ketentuan Gradasi Agregat

Ukuran Ayakan Persen Berat Yang Lolos Untuk Agregat

Inci (in) Standar

(mm) Halus

Kasar Gabungan

Ukuran nominal maksimum

1½ in (40 mm)

¾ in (20 mm)

3/8 in (10 mm)

1 ½ in (40 mm)

¾ in (20 mm)

3/8 in (10 mm) 2

1½

¾

½ 3/8 3/16 No.8 No.16 No.30 No.50 No.100

50,0 37,5 20,0 14,0 10,0 5,0 2,36 1,18 600m 300 m 150 m

100 89 – 100 60 – 100 30 – 100 15 – 100 5 – 70 0 – 15

100 85 – 100 0 – 25 – 0 – 5

- 100 85 – 100 0 – 70 0 – 25 0 – 5

- - - 100 85 – 100 0 – 25 0 – 5

100 95 – 100 45 – 80 - - 25 – 50 - - 8 – 30 - 0 – 8*

- 100 95 – 100 - - 35 – 55 - - 10 – 35 - 0 – 8*

- - - 100 95 – 100 30 – 65 20 – 50 15 – 40 10 – 30 5 – 15 0 – 8*

(15)

2) Kekuatan agregat

Kekuatan agregat merupakan hal yang penting, karena kekuatan beton tidak lebih tinggi dari kekuatan agregat yang digunakannya. Sepanjang kekuatan agregat lebih tinggi dari kekuatan betonnya, maka agregat tersebut masih aman untuk digunakan pada campuran beton.

Bahan agregat sangat menentukan kekuatan atau kekerasan agregat tersebut, sedangkan lekatan antar butir satu dengan yang lainnya tidak mempengaruhi kekuatan agregat tersebut. Modulus agregat yang tinggi, menunjukkan kekuatan agregat yang tinggi, sedangkan agregat yang lemah yang lebih rendah dari kekuatan pasta semen tidak akan menghasilkan kekuatan beton yang diinginkan.

Butiran yang lemah perlu dibatasi nilai minimunnya jika ketahanan terhadap abrasi yang tinggi diperlukan. Modulus elastisitas agregat akan memberikan kontribusi terhadap modulus elastisitas beton, sehingga modulus agregat ini perlu diketahui.

Kekuatan agregat dapat diuji dengan menggunakan alat Los Anggeles Test, dimana agregat dimasukkan dalam selinder baja yang diberi bola- bola besi, dan selinder baja tersebut selanjutnya diputar dengan kecepatan putaran 30-33 rpm. Bila perbandingan agregat yang pecah (agregat lolos ayakan berukuran 1,7 mm) pada jumlah putaran ke 100 dan pada putaran ke 500 sudah lebih besar dari 27% maka agregat lunaknya dianggap sudah terlalu banyak.

3) Sifat agregat yang perlu untuk campuran beton i. Penyerapan air dan kadar air agregat

Penyerapan air ialah air yang berada dalam rongga atau pori-pori agregat, yang mampu diserap oleh keadaan agregat tersebut. Agregat pada saat terbentuknya, kemungkinan ada udara yang terjebak, atau dapat juga akibat dekomposisi mineral pembentuknya akibat cuaca, sehingga terjadi lubang. Pori-pori tersebut bisa juga menjadi penampungan air bebas pada agregat tersebut.

Penyerapan air

Penyerapan air dihitung dari banyaknya air yang mampu diserap oleh agregat pada kondisi kering permukaan jenuh (Saturated Surface Dry), kondisi ini merupakan kebasahan agregat yang sama dengan kebasahan agregat dalam beton, sehingga tidak akan menambah ataupun mengurangi air dari pastanya.

(16)

Umumnya keadaan di lapangan lebih banyak mendekati kadar air SSD dari pada kondisi kering oven.

Resapan efektif ialah kadar air yang diperlukan dari keadan kering udara menjadi ke keadaan SSD.

Kadar air

Kadar air adalah perbandingan antara berat air yang terkandung dalam agregat terhadap berat agregat itu sendiri. Kadar air agregat ini bermacam macam, ada kadar air kering oven, kadar air kering udara, kadar air kering permukaan jenuh (SSD), kadar air dalam keadaan basah, dimana agregat banyak mengandung air, yang akan menyebabkan penambahan kadar air pada campuran beton.

ii. Berat jenis dan daya serap agregat

Berat jenis agregat digunakan untuk menghitung volume campuran yang diisi oleh agregat, sehingga berat jenis agregat ini akan menentukan berat jenis dari beton.

Semakin tinggi nilai berat jenis agregat, maka semakin rendah pula daya serap agregat terhadap air.

iii. Gradasi agregat

Seringkali kita harus mencampur antara fraksi – fraksi agregat untuk mencapai gradasi yang diinginkan. Dalam pekerjaan beton yang banyak dipergunakan ialah agregat normal, dengan gradasi tertentu. Agregat ringan dan agregat berat digunakan untuk keperluan khusus.

iv. Hubungan pori dengan kekuatan beton

Semakin tinggi angka pori dalam agregat maka semakin tinggi angka pori dalam beton, yang mengakibatkan semakin rendah kekuatan beton nya.

v. Modulus kehalusan butir

Modulus kehalusan butir, ialah indeks yang menyatakan kehalusan atau kekasaran butir. Pengertian dari modulus kehalusan butir ialah jumlah prosen komulatif dari agregat yang tertahan diatas setiap saringan dalam satu set saringan, kemudian nilai tersebut dibagi dengan 100.

Semakin besar nilai modulus kehalusan butir, berarti semakin besar ukuran agregatnya. Modulus kehalusan agregat halus umumnya berkisar antara 1,5 – 3,8 dan

(17)

kerikil mempunyai nilai sekitar 5-8. Agregat campuran biasanya mempunyai nilai modulus kehalusan antara 5 – 6.

vi. Ketahanan kimia

Beton tidak tahan terhadap serangan kimia, dan ada dua jenis bahan kimia yang menyerang beton yaitu Sulfat dan Alkali. Bahan kimia pada dasarnya bereaksi dengan komponen – komponen tertentu dari pasta semen yang telah mengeras. Dan tergantung dari jenis semen yang dipergunakan. Ketahanan terhadap serangan kimia akan menjadi lebih besar bila kekedapan beton terhadap air semakin tinggi.

vii. Kekekalan

Kekekalan agregat diuji dengan menggunakan bahan larutan kimia dengan melihat reaksinya pada agregat.

b. SEMEN

Semen Portland adalah material halus yang terdiri dari bahan-bahan campuran utama seperti kapur, silica, alumina, besi, dan gypsum. Semen disebut juga bahan pengikat hidrolis karena jika semen berhubungan dengan air akan menjadi bahan campuran yang aktif secara kimiawi. Dalam campuran beton, pasta yang dibentuk dari campuran semen dengan air kemudian akan mengeras, dan dalam keadaan mengikat agregat maka akan dihasilkan beton yang keras dan kuat. Semen yang digunakan untuk pekerjaan beton harus disesuaikan dengan rencana kekuatan dan spesifikasi teknik yang diberikan. Oleh karena itu, walaupun komposisi semen dalam beton hanya sekitar 10%, tapi karena fungsinya sebagai bahan pengikat maka peranan semen menjadi sangat penting

Dalam pembuatan semen Portland ada dua cara produksi yang dipergunakan, yaitu proses kering dan proses basah. Pada proses kering bahan-bahan dihancurkan, dikeringkan dan kemudian dimasukkan ke dalam gilingan yang diperlengkapi bola penggiling yang akan menjadikannya sebagai serbuk untuk dibakar dalam kondisi kering. Pada proses basah, pertama-tama bahan-bahan dihancurkan kemudian digiling dalam gilingan pencuci sampai bentuknya seperti bubur. Bahan yang berbentuk bubur ini selanjutnya masuk ke dalam tangki. Pengujian dan koreksi bubur bahan dilakukan terhadap komposisi kimia dengan mengubah kandungan kapur dan kandungan tanah liat. Selanjutnya bubur bahan dipompa ke dapur pembakaran.

Setelah proses pembakaran dan pendinginan bubur bahan maka akan dihasilkan

(18)

semen yang telah beku. Semen yang telah beku ini kemudian digiling hingga mencapai kehalusan yang diinginkan.

1) Komposisi Kimia

Secara garis besar ada empat senyawa kimia utama yang menyusun semen Portland, yaitu Trikalsium Silikat (3CaO.SiO2) yang disingkat menjadi C3S, Dikalsium Silikat (2CaO.SiO2) yang disingkat menjadi C2S, Trikalsium Aluminat (3CaO.Al2O3) yang disingkat menjadi C3A, dan Tetrakalsium Aluminoferrit (4CaO.Al2O3.Fe2O3) yang disingkat menjadi C4AF. Senyawa tersebut menjadi kristal-kristal yang saling mengikat ketika menjadi klinker. Komposisi C3S dan C2S mengambil bagian 70 – 80% dari berat semen dan merupakan bagian yang paling dominan terhadap sifat semen.

Hampir dua pertiga bagian semen terbentuk dari zat kapur yang proporsinya berperanan penting terhadap sifat-sifat semen. Zat kapur yang berlebihan kurang baik untuk semen karena akan menyebabkan terjadinya disintegrasi semen setelah adanya pengikatan. Kadar kapur yang tinggi tetapi tidak berlebihan cenderung memperlambat pengikatan tetapi menghasilkan kekuatan awal yang tinggi.

Silika membentuk sekitar seperlima, sedangkan alumina hanya sekitar seperduabelas bagian dalam semen. Silika dalam kadar tinggi, yang biasanya disertai alumina dengan kadar rendah, menghasilkan ikatan semen secara lambat dengan kekuatan tinggi dan meningkatkan ketahanan terhadap agresi kimia Tapi bilamana terjadi keadaan yang sebaliknya, kadar alumina tinggi dan kadar silika rendah, semen mengikat dengan cepat dan kekuatannya tinggi.

Untuk mendapatkan semen yang memiliki sifat tahan sulfat, prinsip dasar yang dipakai adalah berapa banyak kandungan C3A–nya. Semen yang tahan sulfat harus memiliki kandungan C3A tidak lebih dari 5%. Semen yang kandungan C3A-nya tinggi, jika terkena sulfat yang ada dalam air atau tanah maka akan mengeluarkan C3A yang bereaksi dengan sulfat dan mengambang sehingga mengakibatkan retak-retak pada beton.

Komposisi (%) dan kadar senyawa kimia semen Portland dapat dilihat pada tabel 3.

(19)

Tabel 3 - Komposisi (%) dan kadar senyawa kimia semen Portland

Uraian Biasa Pengeras

an cepat

Panas rendah

Tahan sulfat Analisa :

Kapur Silikat Alumina Besi Oksida

63,1 20,6 6,3 3,6

64,5 20,7 5,2 2,9

60,0 22,5 5,2 4,6

64,0 24,4 3,7 3,0 Senyawa kimia :

Trikalsium Silikat (C3S) Dikalsium Silikat (C2S) Trikalsium aluminat (C3A) Tetrakalsium Aluminoferrit (C4AF)

40 30 11 11

50 21 9 9

25 45 6 14

40 40 2 9

2) Hidrasi

Ketika semen dicampur dengan air, maka akan timbul reaksi kimia antara unsur-unsur dalam semen dengan air. Pada tingkat awal sejumlah kecil ”retarder” (gyps) cepat terlarut dan dapat berpengaruh terhadap reaksi-reaksi kimia lain yang sedang mulai.

Reaksi-reaksi ini menghasilkan bermacam-macam senyawa kimia yang menyebabkan ikatan dan pengerasan.

Panas hidrasi adalah panas yang terjadi pada saat semen bereaksi dengan air, dinyatakan dalam kalori/gam. Jumlah panas yang terjadi bergantung pada jenis semen yang dipakai dan kehalusan butir semen. Dalam pelaksanaan, perkembangan panas ini dapat mengakibatkan masalah yakni timbulnya retakan pada saat pendinginan. Panas hidrasi naik sesuai dengan nilai temperatur pada saat hidrasi terjadi. Untuk semen biasa, panas hidrasi bervariasi mulai 37 kalori/gram pada temperatur sekitar 5^oC hingga 80 kalori/gram pada temperatur 40^oC.

Trikalsium Silikat mengeras dalam beberapa jam, dengan melepas sejumlah panas.Kwantitas yang terbentuk dalam ikatan menentukan pengaruhnya terhadap kekuatan beton pada umumnya, terutama dalam 14 hari pertama. Formasi senyawa dikalsium silikat berlangsung perlahan dengan pelepasan panas yang lambat. Senyawa ini berpengaruh terhadap laju peningkatan kekuatan yang terjadi dari 14 sampai 28 hari, dan seterusnya. Semen yang mengandung senyawa dikalsium silikat dalam jumlah banyak mempunyai ketahanan terhadap agresi kimia yang relatif tinggi dengan penyusutan kering relatif rendah. Oleh karena itu, semen ini merupakan semen Portland yang paling awet.

(20)

Senyawa trikalsium aluminat mengalami proses hidrasi sangat cepat disertai pelepasan sejumlah besar panas sehingga menyebabkan pengerasan awal, tetapi relatif merugikan terhadap kekuatan dan ketahanan terhadap agresi kimiawi, terutama sulfat. Akibat yang akan timbul adalah kecenderungan yang sangat besar terjadinya retak-retak yang disebabkan oleh perubahan volume.

Adanya senyawa tetrakalsium aluminoferrit kurang begitu penting karena tidak tampak pengaruhnya terhadap kekuatan dan sifat-sifat semen keras lainnya.

3) Tipe Semen Portland

Dari uraian di atas nampak bahwa adanya perbedaan persentasi senyawa kimia akan menjadi sebab terjadinya perbedaan sifat semen. Kandungan senyawa yang terdapat dalam semen akan membentuk karakter dan jenis semen. Oleh karenanya semen Portland dibedakan ke dalam beberapa tipe, yaitu Tipe I, Tipe II, Tipe III, Tipe IV, dan Tipe V.

Semen Tipe I (ordinary Portland cement) adalah semen yang paling umum digunakan untuk konstruksi beton, tidak terekspos terhadap sulfat dalam tanah atau dalam air.

Penggunaan semen tipe ini tidak memerlukan persyaratan khusus seperti tipe-tipe semen lainnya.

Semen Tipe II (Modified cement) adalah semen yang dalam penggunaannya adalah untuk beton yang memerlukan ketahanan terhadap sulfat kadar sedang. Panas hidrasi yang terjadi adalah sedang.

Semen Tipe III (Rapid-hardening Portland cement) adalah semen yang dalam penggunaannya adalah untuk beton yang memerlukan kekuatan awal yang lebih tinggi, sehingga cocok dipakai bilamana pembukaan acuan/cetakan beton dikehendaki dapat dilakukan lebih awal. Sedangkan untuk pekerjaan beton massa atau beton dengan penampang struktural besar, tipe semen ini tidak boleh digunakan karena akan terjadi laju perkembangan panas yang tinggi.

Semen Tipe IV (Low-heat Portland cement) adalah semen Portland yang dalam penggunaannya adalah untuk beton yang memerlukan panas hidrasi rendah, seperti pembetonan untuk dam gravitasi.

Semen Tipe V (Sulphate-resisting cement) adalah semen yang memiliki sifat ketahanan terhadap sulfat kadar tinggi.

(21)

Pengaruh tipe semen terhadap perkembangan kekuatan tekan digambarkan dalam Gambar 1

Gambar 1 - Pengaruh jenis semen terhadap kekuatan mortar

Semen portland pozollan adalah campuran semen portland dan bahan-bahan yang bersifat pozollan seperti terak tanur tinggi dan hasil residu pembangkit listrik tenaga uap. Kandungan pozollan dalam semen portland pozollan adalah antar 15 – 40%.

Semen jenis ini biasanya digunakan untuk beton yang diekspos terhadap sulfat dan mutunya harus memenuhi spesifikasi ASTM C 595 yaitu ”Specification for Blend Hydraulic Cement”.

4) Sifat Fisik

Sifat-sifat fisik semen meliputi kehalusan butir, konsistensi, waktu pengikatan, perubahan volume, kekuatan.

a) Kehalusan Butir (fineness)

Kehalusan butir semen berpengaruh terhadap laju proses hidrasi dan perkembangan kekuatan beton. Waktu pengikatan (setting time) akan lebih lama jika butir semen lebih kasar. Dalam hal kehalusan butir semen, British Standard (BS) dan juga ASTM memberi sebutan permukaan spesifik (specific surface) yang dinyatakan dalam m²/kg.

Jika permukaan penampang semen lebih besar akan terjadi bidang kontak yang besar dengan air. Jika butiran semen semakin halus, proses hidrasi semakin cepat dan kekuatan awal tinggi.

(22)

Butiran semen yang halus, di satu sisi dapat mengurangi terjadinya air campuran naik ke permukaan (bleeding), tetapi di sisi lain cenderung terjadi susut yang lebih banyak dan berakibat pada retak susut.

b) Konsistensi dan Waktu Pengikatan

Pengaruh konsistensi semen Portland lebih banyak pada saat pencampuran awal, yaitu pada saat terjadi pengikatan hingga saat beton mengeras. Konsistensi yang terjadi bergantung pada rasio air-semen serta faktor-faktor lain seperti kehalusan semen dan kecepatan hidrasi. Sedangkan konsistensi mortar, bergantung pada konsistensi semen dan agregat yang dicampurkan.

Waktu ikat adalah waktu yang diperlukan semen untuk mengeras, terhitung dari mulai bereaksi dengan air hingga pasta semen cukup kaku untuk menahan tekanan.

Terdapat dua jenis waktu ikat, yaitu 1) waktu ikat awal (initial setting time) dan 2) waktu ikat akhir (final setting time).

Waktu ikat awal terhitung dari mulai semen kontak dengan air hingga terjadi hidrasi, sedangkan waktu ikat akhir yaitu waktu antara terbentuknya pasta hingga pasta mengeras. Waktu ikat awal sangat penting untuk mengontrol pekerjaan beton.

c) Perubahan Volume (soundness)

Perubahan volume pasta semen yang telah mengeras merupakan suatu ukuran yang menyatakan kemampuan untuk mengembang dan kemampuan untuk mempertahankan volume setelah pengikatan terjadi. Ketidak-kekalan semen disebabkan oleh terlalu banyaknya jumlah kapur bebas yang pembakarannya kurang sempurna serta magnesia yang terdapat. Pengembangan volume pada pasta dapat berakibat retak, gangguan, dan disintegrasi pada beton.

d) Kekuatan

Pengujian kekuatan semen didasarkan pada kekuatan campuran mortar (semen+pasir). Jenis-jenis pengujian kekuatan yang biasa dilakukan yaitu uji kuat tekan (compression), dan uji kuat tarik lentur (flexure).

c. AIR

Pada pembuatan beton, air diperlukan untuk beberapa fungsi, yaitu untuk berproses kimiawi dengan semen, untuk membasahi agregat, dan untuk memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang dapat diminum pada umumnya dapat digunakan untuk campuran beton. Air yang mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula atau bahan kimia lainnya, bila dipakai

(23)

dalam campuran beton akan menurunkan kualitas beton, bahkan dapat mengubah sifat-sifat beton yang dihasilkan.

Perbandingan air dengan semen merupakan faktor penting dalam mencapai kekuatan beton. Air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak selesai seluruhnya, sehingga akan mempengaruhi kekuatan beton.

Air yang digunakan untuk campuran beton dapat berupa air tawar (dari sungai, danau, kolam, dan lainnya), air laut maupun air limbah, asalkan memenuhi syarat mutu yang telah ditetapkan yaitu SNI 7974-2013 Spesifikasi air pencampur beton.

d. BAHAN TAMBAH

Dalam praktek sering terjadi dikehendaki beton yang dikerjakan mempunyai sifat tertentu sesuai dengan kebutuhan. Adanya keperluan membongkar/melepas cetakan lebih awal akan membutuhkan beton yang mempunyai sifat lebih cepat mengeras dan mencapai kekuatan awal lebih tinggi. Temperatur yang tinggi, atau waktu pengangkutan adukan beton yang cukup lama harus didukung oleh adukan beton yang waktu pengikatannya bisa diperlambat. Untuk memperoleh beton dengan sifat- sifat tertentu diperlukan bahan yang dapat mengubah sifat alami beton. Jenis bahan tambah dapat dibedakan menjadi dua, yaitu jenis bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical admixture) dan bahan tambah yang bersifat mineral (additive).

Bahan tambah kimiawi (admixture) adalah bahan berupa bubukan atau cairan selain air, agregat, dan semen yang ditambahkan ke dalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung. Fungsi bahan tambah jenis ini adalah untuk mengubah sifat-sifat beton agar menjadi lebih cocok untuk kondisi atau pekerjaan tertentu.

Bahan tambah mineral (additive) merupakan bahan tambah yang dimaksudkan untuk memperbaiki kinerja beton dan biasanya dapat digunakan untuk menggantikan sebagian bahan semen, seperti pozzolan, fly ash, slag, dan silica fume.

Akan tetapi harus menjadi perhatian bahwa kesalahan dalam dosis dan cara pemakaian bahan tambah dapat merugikan terhadap kualitas beton. Untuk itu diperlukan tindakan kehati-hatian dalam menggunakan bahan tambah dengan cara mengikuti petunjuk pemakaiannya.

Beberapa Alasan Penggunaan Bahan Tambah

(24)

i. memodifikasi beton segar, mortar, dan grouting

 Menambah sifat kemudahan pekerjaan tanpa menambah air, atau mengurangi

 kandungan air dengan kemudahan pengerjaan yang sama.

 Menghambat atau mempercepat waktu pengikatan awal adukan beton.

 Mengurangi atau mencegah secara preventif penurunan atau perubahan volume beton.

 Mengurangi segregasi.

 Mengembangkan dan meningkatkan sifat penetrasi dan pemompaan beton segar.

 Mengurangi kehilangan konsistensi adukan.

ii. memodifikasi beton keras, mortar, dan grouting

 Menghambat atau mengurangi panas selama pengerasan awal.

 Mempercepat laju pengembangan kekuatan beton pada umur muda.

 Menambah kekuatan beton.

 Menambah sifat keawetan beton atau ketahanan terhadap serangan garam- garam sulfat.

 Mengurangi kapilaritas air.

 Mengurangi sifat permeabilitas.

 Mengontrol pengembangan yang disebabkan oleh reaksi alkali.

 Menghasilkan struktur beton yang baik.

 Menambah kekuatan ikatan beton bertulang.

 Mengembangkan ketahanan gaya impact dan ketahanan abrasi.

 Mencegah korosi yang terjadi pada baja.

 Menghasilkan warna tertentu pada beton atau mortar.

1) Bahan Tambah Kimia

Terdapat tujuh tipe yang termasuk dalam bahan tambah kimia.

a) Tipe Normal Water-Reducing

Bahan tambah water-reducing disebut juga bahan tambah pengurang air. Bahan tambah tipe ini bisa digunakan untuk mencapai kemudahan pengerjaan yang dikehendaki tanpa memberi tambahan air, atau bila diperlukan menurunkan nilai faktor-air semen dengan cara mengurangi air, tapi dengan sifat kemudahan yang tidak

(25)

berubah. Dari pencapaian tingkat pemadatan yang lebih baik, dapat juga memberi pengaruh positif terhadap kemungkinan untuk mengurangi kadar semen.

Sampai seberapa jauh pengurangan kadar air dengan penggunaan bahan tambah ini bergantung pada karakteristik campurannya. Tetapi, umumnya air bisa dikurangi 5 – 10% dengan pencapaian kenaikan kekuatan hingga 10%.

b) Tipe Retarding

Bahan tambah retarding admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk menghambat waktu pengikatan. Dalam praktek, kegunaannya untuk menunda waktu pengikatan misalnya karena kondisi cuaca yang panas, atau mengatasi waktu pengangkutan adukan beton yang cukup lama, atau untuk pekerjaan beton dalam jumlah besar, atau menyediakan waktu yang cukup untuk pemadatan.

c) Tipe Accelerating

Bahan tambah accelerating admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk mempercepat pengikatan dan pencapaian kekuatan awal beton yang lebih tinggi.

Bahan kimia yang paling terkenal untuk bahan tambah ini adalah kalsium klorida.

Bahan kimia lainnya adalah senyawa garam seperti klorida, bromide, karbonat, silikat, dan terkadang tri-etanolamin.

Tetapi perlu diingat bahwa kalsium klorida dapat beresiko terhadap korosi baja tulangan, dan mengurangi ketahanan beton terhadap agresi sulfat. Oleh karena itu penggunaan bahan tambah tipe accelerating yang mengandung kalsium klorida lebih cocok untuk beton yang tanpa tulangan dan untuk kondisi yang tidak beresiko karena sulfat, sedangkan untuk beton bertulang sebaiknya dipilih bahan tambah yang non- kalsium klorida.

Akan tetapi apakah korosi akan terjadi atau tidak, sangat bergantung pada kualitas beton yang dihasilkan dan lingkungan yang mempengaruhinya. Dapat dikatakan bahwa korosi tidak akan berlangsung bila tidak dibantu oleh oksigen. Untuk menghindari terjadinya korosi, maka disarankan :

 Kandungan kalsium klorida  1,5%.

 Buatlah beton yang dipadatkan dengan sempurna.

 Jangan gunakan kalsium klorida untuk pekerjaan beton prategang

(26)

d) Tipe Retarding Water-Reducing

Bahan tambah retarding water-reducing adalah bahan tambah yang berfungsi ganda, yaitu mengurangi jumlah air pencampur dengan konsistensi adukan tertentu serta menghambat pengikatan awal.

e) Tipe Accelerating Water-Reducing

Bahan tambah accelerating water-reducing adalah bahan tambah yang berfungsi ganda, yaitu mengurangi jumlah air pencampur dengan konsistensi adukan tertentu serta mempercepat pengikatan awal.

f) Tipe High Range Water-Reducing

Penggunaan bahan tambah tipe high range water-reducing atau disebut juga superplasticizer bisa mengurangi air pencampur 25 – 35%. Konsistensi adukan beton yang dihasilkan bisa berbentuk flowing concrete (beton yang mengalir). Beton dengan bahan tambah tipe ini biasa digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan dimana akses lokasi pengecoran sulit, pekerjaan lantai atau perkerasan yang memerlukan pembetonan cepat, pekerjaan beton mutu tinggi yang memerlukan workabilitas normal tapi faktor air-semen sangat rendah.

g) Tipe Retarding High Range Water Reducing

Dalam hal pengurangan air dan workabilitas, bahan tambah tipe ini sama dengan bahan tambah tipe high range water-reducing, tetapi dengan tambahan sifat mampu menunda waktu pengikatan.

2) Bahan Tambah Mineral

a) Abu Terbang Batubara (fly ash)

Fly ash didefinisikan sebagai butiran halus hasil residu pembakaran batubara atau bubuk batubara. Menurut ASTM C.618 fly ash dapat dibedakan menjadi dua, yaitu abu terbang kelas F yang dihasilkan dari pembakaran batubara antrasit atau batubara bitumeus dan abu terbang kelas C yang dihasilkan dari batubara jenis lignite atau subbitumeus. Fly ash kelas F bisa menggantikan bahan semen sampai 15 - 25% dan 15 – 35% untuk fly ash kelas C.

b) Slag

Slag merupakan hasil residu pembakaran tanur tinggi. Slag adalah produk non-metal yang merupakan material berbentuk halus, granular hasil pembakaran yang kemudian

(27)

didinginkan. Keuntungan penggunaan slag dalam campuran beton adalah sebagai berikut :

 Meningkatkan kekuatan tekan beton karena kecenderungan perkembangan kekuatan beton yang diperlambat.

 Meningkatkan rasio kelenturan-kekuatan tekan beton.

 Mengurangi variasi kekuatan tekan beton.

 Meningkatkan ketahanan terhadap sulfat dalam air laut.

 Mengurangi serangan alkali-silika.

 Mengurangi panas hidrasi.

 Memudahkan penyelesaian akhir.

 Meningkatkan keawetan beton.

 Mengurangi porositas dan pengaruh klorida.

c) Silica fume

Silica fume adalah material pozolan yang halus dengan komposisi silika lebih banyak yang dihasilkan dari tanur tinggi atau sisa silikon. Penggunaan silica fume dalam campuran beton biasa dimaksudkan untuk menghasilkan beton dengan kekuatan tekan tinggi (fc’ 50 – 70 MPa pada 28 hari). Penggunaan silica fume bisa sampai 30%

dengan faktor air-semen 0,34 – 0,28 dengan atau tanpa superplasticiser.

2. TULANGAN

Tujuan utama penulangan untuk :

 Membatasi lebar retakan, agar kekuatan pelat tetap dapat dipertahankan

 Memungkinkan penggunaan pelat yang lebih panjang agar dapat mengurangi jumlah sambungan melintang sehingga dapat meningkatkan kenyamanan

 Mengurangi biaya pemeliharaan

Jumlah tulangan yang diperlukan dipengaruhi oleh jarak sambungan susut, sedangkan dalam hal beton bertulang menerus, diperlukan jumlah tulangan yang cukup untuk mengurangi sambungan susut.

Berdasarkan bentuknya, baja tulangan beton dibedakan menjadi 2 (dua) jenis yaitu baja tulangan beton polos dan baja tulangan beton sirip.

(28)

1) Baja tulangan beton polos

Baja tulangan beton polos adalah baja tulangan beton berpenampang bundar dengan permukaan rata tapi tidak bersirip, disingkat BjTP.

2) Baja tulangan beton sirip

Baja tulangan beton sirip adalah baja tulangan beton dengan bentuk khusus yang permukaannya memiliki sirip melintang dan rusuk memanjang yang dimaksudkan untuk meningkatkan daya lekat dan guna menahan gerakan membujur dari batang secara relatif terhadap beton, disingkat BjTS. Lihat Gambar 2.

Gambar 2 - Baja tulangan polos dan tulangan ulir/sirip Pengujiaan tulangan meliputi:

a. Pemeriksaan Visual Tulangan

Yaitu meliputi pemeriksaan diameter tulangan yang dipakai dengan jangka sorong dan pemeriksaan tulangan terhadap adanya cacat luar.

b. Pengujian Tarik Tulangan

Pengujian tarik dilakukan terhadap sampel tulangan dengan berbagai diameter dengan menggunakan mesin uji tarik sehingga didapatkan data regangan,tegangan leleh maupun kuat tarik baja.

Dimensi ruji dan batang pengikat

Diameter ruji, atau batang penyalur beban, dipilih menurut tebal pelat beton sebagaimana terlihat pada Tabel 5.

Tabel 4 - Diameter ruji

No Tebal pelat beton, h (mm) Diameter ruji (mm)

1 125 < h < 140 20

2 140 < h < 160 24

3 160 < h < 190 28

4 190 < h < 220 33

5 220 < h < 250 36

(29)

Batang pengikat (tie bars) dipasang pada sambungan memanjang dengan fungsi untuk mengikat dua buah pelat yang berdampingan tidak saling memisah sehingga penyaluran beban antara kedua buah pelat dapat terjaga. Batang pengikat dipasang juga pada sambungan memanjang antara pelat untuk lajur lalu-lintas dengan pelat untuk bahu.

Batang baja pengikat merupakan batang baja ulir mutu BJTU 24 diameter 16 mm.

Jarak antar batang pengikat yang digunakan 75 cm. Batang baja pengikat dihitung dengan persamaan berikut:

At = 204 x b x h l = (38,3 x Ø) +75

Keterangan : At = Luas penampang tulangan per meter panjang sambungan (mm²) b = jarak terkecil antar sambungan atau jarak sambungan dengan

tepi perkerasan (m) h = tebal pelat (m)

l = panjang batang pengikat (mm)

Ø = diameter batang pengikat yang dipilih (mm)

C. BAHAN PENUTUP SAMBUNGAN

Penutup sambungan dimaksudkan untuk mencegah masuknya air dan atau benda lain ke dalam sambungan perkerasan. Benda-benda lain yang masuk ke dalam sambungan dapat menyebabkan kerusakan berupa gompal dan atau pelat beton yang saling menekan ke atas (blow up).

Penutupan ulang sambungan dan penutupan retak umumnya menggunakan bahan penutup yang bersifat termoplastik dituangkan dalam keadaan panas atau bersifat termoseting yang dituangkan dalam keadaan dinginatau jenis bahan penutup yang dibentuk (preformed joint sealant). Jenis-jenis bahan penutup yang umum digunakan pada penutupan ulang sambungan dan penutupan retak ditunjukkan pada Tabel 6.

(30)

Tabel 5 - Jenis dan spesifikasi bahan penutup yang umum digunakan untuk perkerasan kaku

Jenis bahan penutup Spesifikasi Deskripsi

Cair, dipasang dalam keadaan panas Termoplastik

 Aspal Karet (Ruberized Asphalt) ASTM D 6690, Tipe II Merata sendiri

 Polimerik (Polymeric) ASTM D 6690 Tipe I Merata sendiri

 Elastomerik (Elastomeric) SNI 03-4814-1998 Merata sendiri

Cair, dipasang dalam keadaan dingin Termoseting

 Bahan Silikon

 Tipe NS (Non-Sag) ASTM D 5893

Tanpa lekukan (non-sag), dipasang menggunakan alat, modulus rendah

 Tipe SL (Self-Levelling) ASTM D 5893

Merata sendiri, dipasang tidak menggunakan alat, modulus rendah

 Bahan Penyumbat Kompresi yang Dibentuk (Preformed Compression Seals)

 Polikloroprin Elastomerik

(Polychloprene Ealstomeric) ASTM D 2628 Dipasang dengan menggunakan pelumas

 Pelumas (Lubricant)

ASTM D 2835 Digunakan pada saat

pemasangan bahan penutup Batang Penyokong (Backer Rod) ASTM D 5249

Digunakan di bawah bahan penutup yang dipasang secara panas atau dingin

Bahan penutup termoplastik yang dipasang dalam keadaan panas

Bahan penutup termoplastik adalah bahan penutup berbasis aspal yang secara tipikal menjadi keras pada saat didinginkan dan menjadi lembek pada saat dipanaskan, umumnya tanpa mengalami perubahan komposisi kimia. Bahan penutup termoplastik tersebut mempunyai variasi elastisitas dan sifat-sifat termal, serta akan mengalami pelapukan pada tingkat temperatur tertentu. Bahan penutup termoplastik umumnya dipasang setelah dipanaskan (pemasangan cara panas).

Bahan penutup jenis aspal karet tersebut diproduksi dengan mencampurkan beberapa jenis dan proporsi polimer serta karet cair dengan aspal keras. Bahan penutup yang dihasilkan mempunyai rentang kinerja yang tahan terhadap sifat elastisitas pada temperatur yang rendah dan mempunyai ketahanan terhadap sifat melembek pada temperatur tinggi. Aspal keras dengan penetrasi yang lebih tinggi dapat juga digunakan untuk aspal karet, sehingga dapat lebih meningkatkan elastisitas pada temperatur lebih rendah. Bahan tersebut disebut sebagai bahan penutup aspal

(31)

karet dengan modulus rendah. Pada umumnya bahan aspal karet mutu tinggi harus memenuhi ASTM D6690.

Bahan penutup termoseting yang dipasang dalam keadaan dingin

Bahan penutup bersifat termoseting secara tipikal terdiri dari satu atau dua komponen bahan yang memantap melalui pelepasan pelarut atau mengeras melalui reaksi kimia. Ada berbagai jenis bahan penutup termoseting, contohnya polisulfida, poliuretan, dan silikon. Dari jenis-jenis tersebut, silikon merupakan jenis yang paling banyak digunakan dan telah menunjukkan kinerja jangka panjang yang baik. Bahan penutup silikon merupakan bahan penutup dipasang dalam keadaan dingin yang mempunyai sifat elastisitas yang baik dan ketahanan yang tinggi terhadap pelapukan.

Bahan penutup ini mempunyai lekatan kuat dan modulus yang rendah maka pada saat dipasang lebih encer dari bahan penutup termoplastik. Kinerja bahan penutup silikon sangat tergantung pada kebersihan sambungan dan efektivitas pengerjaan seperti bahan penutup yang terdiri dari dua komponen bahan harus dicampur dengan homogen dan pemasangan bahan penutup harus memperhatikan sifat bahan tersebut apakah dapat merata sendiri atau tidak dapat merata sendiri.

Bahan penutup silikon tersedia dalam bentuk yang dapat merata sendiri dan yang tidak dapat merata sendiri. Pemasangan bahan penutup silikon yang tidak dapat merata sendiri memerlukan pengerjaan dengan alat, yaitu untuk menekan bahan penutup ke dinding sambungan dan untuk membentuk permukaan lekukan yang seragam. Bahan penutup silikon yang dapat merata sendiri dapat dipasang hanya dengan cara menuangkan saja karena bahan tersebut dapat mengalir secara bebas untuk mengisi reservoir sambungan tanpa pengerjaan dengan alat. Bahan penutup silikon harus memenuhi persyaratan ASTM D 5893.

Batang penyokong

Batang penyokong umumnya dibuat dari polikhloroprin (polychloroprene), polistrin (polystyrene), poliuretan (polyurethane), dan polietilin (polyethylene); sedangkan batang penyokong yang terbuat dari kertas, tambang, atau gabus tidak boleh digunakan. Ukuran diameter batang penyokongsekitar 25 persen lebih besar dari lebar reservoir.Batang penyokong harus lentur serta tidak menyerap dan kompatibel dengan bahan penutup. Temperatur titik leleh dari bahan batang penyokong minimum 14°C lebih tinggi daripada temperatur aplikasi bahan penutup. Apabila

(32)

sambungan mempunyai lebar yang besar sehingga batang penyokong tidak dapat berfungsi sebagai penyekat yang benar-benar kedap, sambungan tersebut harus disekat dengan batang penyokong yang lebih besar, seperti terlihat pada Gambar 3.

Jenis batang penyokong menurut ASTM D5249adalah:

 Tipe 1 : berbentuk batang bulat dengan berbagai variasi diameter digunakan untuk bahan penutup dipasang dingin dan panas

 Tipe 2: berbentuk lembaran atau strip dengan berbagai variasi ketebalan digunakan untuk bahan penutup dipasang dingin dan panas

 Tipe 3 : berbentuk batang bulat dengan berbagai variasi diameter digunakan untuk bahan penutup dipasang dingin

Gambar 3 - Rancangan dimensi penampang bahan penutup pada sambungan melintang

D. PENGUJIAN BAHAN UNTUK PERKERASAN KAKU

Beton tersusun dari bahan semen, agregat dan air, jika diperlukan biasanya digunakan bahan tambah (admixtures). Karakteristik bahan untuk membuat beton dapat ditentukan dengan pasti dilaboratorium, hanya semen dan bahan tambah yang dikendalikan dari pabrik (agar sesuai dengan standar industri tertentu). Karena itu untuk membuat beton dengan karakteristik yang diinginkan, pengujian terhadap material agregat, semen, air dan bahan tambah harus dikerjakan secara berkala dengan pengujian di laboratorium.

(33)

Pengambilan contoh dan pengujian merupakan dua hal yang sangat penting dalam fungsi pengendalian mutu. Data dari pengujian ini merupakan alat untuk menilai kualitas produksi apakah memenuhi syarat atau tidak. Dengan alasan ini, pengambilan contoh dan prosedur pengujian harus dilakukan dengan hati-hati dan benar.

Salah satu kesalahan yang besar dalam menguji material adalah kegagalan untuk mengambil contoh yang mewakili. Apabila contoh yang dikirim ke laboratorium tidak mewakili kondisi bahan yang sebenarnya, maka hasil pengujian akan sia-sia, bahkan apabila digunakan, mungkin menyesatkan. Oleh karena itu, pengambilan contoh harus dilakukan dengan prosedur standar, baik Standar Nasional Indonesia (SNI) maupun AASHTO atau ASTM atau standar internasional yang lain.

Pengujian kualitas untuk pekerjaan campuran beton secara umum dapat dipisahkan menjadi 3 kelompok, yaitu :

 Pengujian kualitas bahan baku

 Pengujian kualitas bahan campuran

 Pengujian kualitas bahan jadi atau terpasang

E. PENGUJIAN AGREGAT

Agregat terdiri dari 70 sampai 80% dari total volume beton keras (Folliard dan smith 2003). Agregat yang digunakan dalam campuran beton terdiri dari agregat halus dan agregat kasar. Fungsi agregat dalam campuran beton adalah sebagai bahan pengisi, memberikan nilai ekonomis, memberikan kekuatan dan keawetan, serta memberikan stabilitas dan kekakuan terhadap beton keras. Dengan demikian, agregat mempunyai dampak yang besar pada perilaku beton, maka perlu diketahui karakteristiknya dengan metoda pengujian agregat yang tepat untuk megevaluasi agregat dalam perkerasan beton.

Dalam Spesifikasi Umum Binamarga 2010, Bahan agregat untuk perkerasan beton harus memenuhi persyaratan seperti pada Tabel 1. Agregat untuk persyaratan beton harus memenuhi kekerasan, durabilitas, kebersihan, dan batasan jumlah kandungan partikel lonjong atau pipih serta kandungan material lain yang dapat merugikan terhadap kekuatan, durabilitas maupun besi tulangan. Lihat Tabel 7.

(34)

Tabel 6 - Persyaratan untuk agregat halus dan agregat kasar (Spesifikasi Umum-Binamarga, 2010)

Sifat-sifat Metode Uji Ketentuan

Agregat Halus Agregat Kasar Berat isi lepas SNI 03-4804-1998 Min 1.200 kg/m³ Min 1.200 kg/m³ Penyerapan air SNI 1969 : 2008 Maks. 5 % Maks. 2,5 %

Berat jenis SNI 1969 : 2008 Min. 2,5 Min. 2,1

Keausan agregat dengan

mesin Los Angeles SNI 2417 : 2008 - 40 %

Bentuk partikelpipih dan

lonjong rasio 3:1 ASTM D-4791 - Masing-masing

maks. 25%

Bidang Pecah (2 atau lebih) ASTM D-5821 - Min. 80%

Kekekalan bentuk agregat terhadap natrium sulfat

atau magnesium sulfat

SNI 3407 : 2008 10% - natrium 15% - magnesium

12% - natrium 18% - magnesium Gumpalan lempung dan

partikel yang mudah pecah SNI 03-4141-1996 3 % 2 %

Bahan yang lolos saringan

no. 200 SNI 03-4142-1996

5% kondisi umum, 3% kondisi permukaan

terabrasi

1 %

Faktor yang mempengaruhi campuran beton adalah:

 Bentuk fisik agregat.

Batu pecah dengan bentuk kubikal dan tajam akan menghasilkan mutu beton yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan kerikil bulat, karena bentuk kubikal dan tajam bisa memberikan daya lekat mekanik yang lebih baik antara batuan dengan mortar (De Larrard, 1990).

 Ukuran maksimum agregat.

Pemakaian agregat yang lebih kecil (< 5 mm) bisa menghasilkan mutu beton yang lebih tinggi (De Larrard, 1990). Namun pemakaian agregat kasar dengan ukuran maksimum 25 mm masih menunjukkan tingkat keberhasilan yang baik dalam produksi beton mutu tinggi.

 bersih

 kuat tekan hancur yang tinggi,

 gradasi yang baik dan teratur (diambil dari sumber yang sama).

Contoh bahan agregat yang hendak diuji harus menggambarkan bahan yang sama dengan yang disimpan di tempat penimbunan agregat atau pada kemasan yang sudah

(35)

siap dikirim, serta diambil pada saat yang bersamaan juga. Teknik atau cara pengambilan contoh bahan uji berpengaruh besar terhadap ketelitian hasil pengujian.

Dalam hal pengambilan contoh uji agregat dimaksudkan untuk mendapatkan contoh yang dapat mewakili kondisi sebenarnya, sehingga dapat dihindari faktor-faktor terlalu sedikitnya contoh dibandingkan stok bahan yang akan digunakan, ketidakseragaman mutu bahan di quarry, faktor peralatan produksi, dan kesalahan penanganan bahan di lapangan.

Frekuensi pengambilan contoh agregat dipengaruhi oleh beberapa faktor-berikut:

 Keseragaman deposit

 Luas areal quarry

 Frekuensi perubahan lokasi pengambilan bahan di quarry

 Cara penanganan agregat dari tempat produksi ke lokasi proyek Tempat-tempat yang memungkinkan untuk pengambilan contoh:

 Di tempat produksi agregat

 Di stok bahan tempat produksi agregat

 Dari kendaraan pengangkut

 Dari pemasok agregat

 Di stok bahan di lokasi proyek

Untuk mendapatkan hasil pengujian agregat dengan ketelitian yang baik, dalam mengambil contoh bahan harus diperhatikan ketentuan jumlah minimum dan cara pengambilan sebagai berikut :

 Bila keadaan memungkinkan, sekurang-kurangnya sepuluh bagian harus diambil dari tempat-tempat yang berlainan dari keseluruhan bahan. Seluruh bagian itu harus dipersatukan agar membentuk contoh bahan uji utama untuk dikirim ke laboratorium. Jumlah yang dikirim ke laboratorium tidak boleh kurang dari yang tercantum pada Tabel 10.

 Pengambilan contoh bahan uji yang terbaik ialah dilakukan ketika agregat sedang dimuat ke dalam atau sedang dibongkar dari suatu kendaraan, maupun ketika bahan-bahan ini sedang dituang dari suatu ban berjalan.

 Perlu juga diperhatikan cara-cara penanganan yang benar dan yang salah, karena apabila contoh bahan diambil dari agregat itu salah akan berpengaruh terhadap mutu contoh uji.

(36)

Tabel 7 - Berat minimum contoh bahan uji Ukuran nominal agregat

maksimum

Prakiraan jumlah minimum contoh dari lapangan (kg) Agregat Halus :

No. 8 (2,36 mm) 10

No. 4 (4,75 mm) 10

Agregat Kasar :

3/8 in (9,5 mm) 10

½ in (12,5 mm) 15

¾ in (19,0 mm) 25

1 in (25,0 mm) 50

1 ½ in (37,5 mm) 75

2 in (50,0 mm) 100

2 ½ in (63,0 mm) 125

3 in (75,0 mm) 150

3 ½ in (90,0 mm) 175

a. PENGAMBILAN CONTOH AGREGAT

Tata cara pengambilan contoh agregat

1. Acuan SNI 03-6889-2002, Tata cara pengambilan contoh agregat

2. Maksud sebagai acuan dan pegangan dalam pelaksanaan pengambilan contoh yang mewakili populasi

3. Tujuan  Penyelidikan pendahuluan terhadap sumber bahan potensial

 Pengendalian bahan di sumbernya

 Pengendalian di lokasi penggunaan (pelaksanaan lapangan)

 Penerimaan atau penolakan bahan

4. Ruang lingkup Metoda ini mencakup cara penyiapan perlatan, sumber contoh, penentuan ukuran dan jumlah berat, serta cara pengambilan contoh agregat kasar dan agregat halus

5. Peralatan:

sekop Pelat penahan baja Sendok agregat dan pembagi contoh

wadah yang cukup kokoh untuk menghindari

kontaminasi