BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Umum
Inovasi yang semakin berkembang memicu penelitian yang dapat membantu
pembangunan dalam negeri, sehingga penelitian ini menggunakan bakteri Basilus Subtilis
,Metode kapsulisasi yang digunakan, dan jenis kalsium yang akan digunakan dalam
penelitian ini.
Mikroorganisme yang cocok adalah bacillus yang dimasukkan dalam bentuk spora
sehingga tahan lama karena sifatnya yang tidak aktif. Bakteri tersebut dipilih karena dapat
mengeluarkan kotoran berupa zat kapur yang merupakan bahan baku semen.Bakteri akan
aktif jika terkena air dari celah-celah retakan semen. Saat itulah bakteri bekerja dan
memperbaiki struktur semen yang rusak secara mandiri. Caranya, bakteri akan mengubah
kalsium laktat menjadi batu kapur, yakni zat utama yang membentuk semen sehingga lubang
di dalam beton pun kembali pulih
2.2. Karakteristik Beton
Beton memiliki karakteristik yang menarik dari segi kualitas dan kekuatannya, tetapi
kita patut memperhitungkan kelebihan dan kekurangannya, untuk dapat mengembangkannya,
Menurut Nugraha dan Antoni (2007) sebagai bahan konstruksi beton mempunyai kelebihan
dan kekurangan.
Faktor –faktor yang membuat beton banyak digunakan karena memiliki keunggulan-
keunggulannya antara lain :
1. Kemudahan pengolahannya:
yaitu dalam keadaan plastis, beton dapat diendapkan dan diisi dalam
cetakan.
2. Material yang mudah didapat:
Sebagian besar dari material-material pembentuknya, biasanya tersedia dilokasi
dengan harga murah atau pada tempat yang tidak terlalu jauh dari lokasi konstruksi.
Seperti juga kekuatan tekan pada batu alam, yang membuat beton baik untuk dipakai
sebagai elemen yang terutama memikul gaya tekan, seperti kolom dan konstruksi
busur.
4. Daya tahan yang tinggi terhadap api dan cuaca merupakan bukti dari kelebihan.
5. Harganya relatif murah.
6. Mampu memikul beban yang berat.
1. Mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi.
2. Biaya pemeliharaan/perawatannya kecil
Kekurangan beton antara lain :
1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. Oleh karena itu
perlu diberi baja tulangan, atau tulangan kasa (meshes).
2. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki
air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusak beton.
3. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah.
4. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi.
2.3. Beton Segar (Fresh Concrete)
Beton segar yang baik ialah beton segar yang dapat diaduk, diangkut, dituang,
dipadatkan, tidak ada kecenderungan untuk terjadi segregation (pemisahan kerikil dari
adukan) maupun bleeding (pemisahan air dan semen dari adukan). Tiga hal penting yang
perlu diketahui dari sifat-sifat beton segar, yaitu:
kemudahan pengerjaan (workability), pemisahan kerikil (segregation), dan pemisahan air
(bleeding).
2.3.1. Kemudahan Pengerjaan (Workability)
Workability adalah bahan-bahan beton yang setelah diaduk bersama, akan
menghasilkan adukan yang mudah diangkut, dituang, dicetak, dan dipadatkan, tanpa terjadi
perubahan yang menimbulkan kesukaran atau penurunan mutu. Unsur-unsur yang
mempengaruhi workability adalah:
1. Jumlah air pencampur.
Semakin banyak air yang dipakai, maka akansemakin mudah beton segar itu
dikerjakan, akan tetapijumlahnya tetap diperhatikan agar tidak terjadi segregation.
Penambahan semen ke dalam campuran memudahkan cara pengerjaan adukan
beton, karenadiikuti dengan penambahan air campuran untuk memperoleh nilai FAS
(faktor air semen) tetap.
3. Gradasi campuran pasir dan kerikil.
Bila campuran pasir dan kerikil mengikuti gradasi yang telah disarankan
olehperaturan maka adukan beton akan mudah dikerjakan. Gradasi adalah distribusi
ukuran dari agregat berdasarkan hasil persentase 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 pemadat.
Bila cara pemadatan dilakukan dengan alat getar maka diperlukan tingkat
kelecakan yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit daripada
jikadipadatkan dengan tangan. Konsistensi/kelecakan adukan beton dapat diperiksa
dengan pengujian slumpyang didasarkan pada SNI 03-1972-1990. Percoban ini
menggunakan corong baja yang berbentuk konus berlubang pada kedua ujungnya,
(kerucut Abrams). Bagian bawah berdiameter 20cm, bagian atas berdiameter 10cm,
dan tinggi 30cm,seperti yang ditunjukkan pada Gambar2.1.
Ada tiga jenis slump yaitu slump sejati (slump sebenarnya), slump geser dan slump
runtuh.
1. Slump sebenarnya
Merupakan penurunan umum dan seragam tanpa ada adukan beton yang
pecah, oleh karena itu dapat disebut slump yang sebenarnya. Pengambilan nilai slump
sebenarnya dengan mengukur penurunan minimum dari puncak kerucut..
Gambar 2.2. Slump Sebenarnya
2. Slump Geser
Terjadi bila separuh puncaknya tergeser atau tergelincir ke bawah pada bidang
miring. Pengambilan nilai slump geser ini ada dua yaitu dengan mengukur penurunan
minimum dan penurunan rata-rata dari puncak kerucut.
Gambar 2.3 Slump Geser 3. Slump runtuh
Terjadi pada kerucut adukan beton yang runtuh seluruhnya akibat adukan
beton yang terlalu cair. Pengambilan nilai slump ini dengan mengukur penurunan
Gambar 2.4. Slump Runtuh 2.3.2. Pemisahan Kerikil (Segregation)
Segregation adalah butir-butir kerikil yang memisahkan diri dari campuran beton.
Neville (1981) menuliskan bahwa terdapat dua bentuk segregasi beton segar yaitu partikel
yang lebih kasar cenderung memisahkan diri dari partikel yang lebih halus dan terpisahnya
air semen dari adukan. Menurut Nugraha dan Antoni (2007) ada beberapa faktor yang
menyebabkan Segregation yaitu:
1. Ukuran partikel yang lebih besar dari 25mm.
2. Berat jenis agregat kasar yang berbeda dengan agregat halus.
3. Kurangnya jumlah material halus dalam campuran
4. Bentuk butir yang tidak rata dan tidak bulat.
5. Campuran yang terlalu basah atau terlalu kering Segregation mengakibatkan mutu
beton menjadi berkurang. Untuk mengurangi kecenderungan pemisahan pada agregat
tersebut, dapat dilakukan upaya-upaya sebagai berikut:
1. Mengurangi jumlah air yang digunakan.
2. Adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian yang terlalu besar.
3. Cara mengangkut, penuangan maupun pemadatan harus dilakukan.
dengan cara yang benar.
2.3.3. Pemisahan Air (Bleeding)
Bleeding adalah pengeluaran air dari adukan beton yang disebabkan oleh pelepasan
air dari pasta semen. Sesaat setelah dicetak, air yang terkandung di dalam beton segar
cenderung untuk naik ke permukaan. Jadi bleeding adalah bentuk dari Segregation. Adapun
penyebab bleeding menurut Neville (1981) adalah ketidak mampuan bahan padat campuran
untuk menangkap air pencampur. Ketika bleedingsedang berlangsung, air campuran terjebak
Sesudah bleeding selesai dan beton mengeras,kantung-kantung menjadi kering.
Akibatnya apabila ada tekanan, kantung-kantung tersebut menjadi penyebab mudahnya retak
pada beton.Menurut Mulyono (2003) pemisahan air (Bleeding) dapat dikurangi dengan cara:
1. Memberi lebih banyak semen
2. Menggunakan air sedikitmungkin
3. Menggunakan butir halus lebih banyak
4. Memasukan sedikit udara dalam adukan untuk beton khusus.
2.4. Beton Keras (Hardened Concrete)
Perilaku mekanik beton keras merupakan kemampuan beton di dalam memikul beban
pada struktur bangunan. Kinerja beton keras yang baik ditunjukkan oleh kuat tekan beton
yang tinggi, kuat tarik yang lebih baik, perilaku yang lebih daktail, kekedapan air dan udara,
ketahanan terhadap sulfat dan klorida, penyusutan rendah dan keawetan jangka panjang.
2.4.1. Kekuatan Tekan Beton (f’c)
Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima 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.
Kekuatan tekan benda uji beton dihitung dengan rumus :
Fc’=�...(2.1) dengan :
fc’ : kekuatan tekan (kg/cm2) P : beban tekan (kg)
A : luas permukaan benda uji (cm)
Standar deviasi dihitung berdasarkan rumus :
S= (σ’b−σ’bm ) 2
�−1 ...(2.2) Dengan:
S : Standar deviasi (kg/cm2)
σ’bm : Kekuatan beton rata-rata ( kg/cm2) N : Jumlah total benda uji hasil pemeriksaan
Nilai kuat beton beragam sesuai dengan umurnya. Umumnya nilai kuat tekanbeton
ditentukan pada waktu beton mencapai umur 28 hari setelah pengecoran. Kekuatan tekan beton diwakili oleh tegangan tekan maksimum fc’ dengan satuan N/mm2
atau MPa dan
kg/cm2. Kekuatan tekan beton merupakan sifat yang paling penting dari beton keras. Untuk
struktur beton bertulang pada umumnya menggunakan beton dengan kuat tekan pada umur 28
hari berkisar antara17- 35 MPa. Dan untuk beton prategang digunakan beton dengan kuat
tekan lebih tinggi, berkisar antara 30-45 MP.
Gambar.2.5.Model Beda Uji Silinder
Beberapa faktor utama yang mempengaruhi mutu dari kekuatan beton, yaitu :
1. Proporsi bahan-bahan penyusunnya
2. Metode perancangan
3. Perawatan
4. Keadaan pada saat pengecoran dilaksanakan, terutama dipengaruhi oleh
Lingkungan setempat. Dari faktor-faktor utama tersebut termasuk didalamnya
beberapa faktor lain yang mempengaruhi kekuatan tekan beton, yaitu :
a. Faktor air semen dan kepadatan
Semakin tinggi faktor air semen maka semakin rendah nilai kuat tekan
beton. Namun, nilai faktor air semen yang semakin rendah tidak selalu berarti
nilai kuat tekan betonnya tinggi. Hal ini dikarenakan jika faktor air semen
semakin rendah dapat menyebabkan kesulitan dalam pemadatan. Dengan
demikian ada suatu nilai faktor air semen tertentu (optimum) yang menghasilkan
faktor air semen dengan kekuatan beton pada umur 28 hari dengan uji silinder
(Mulyono,2003). Dapat dilihat pada Grafik 2.1. Kepadatan adukan 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 besifat mengencerkan adukan beton sehingga lebih
mudah dipadatkan.
Grafik.2.1..Hubungan faktor air semen dengan kekuatan beton selama masa
perkembangannya
Sumber: (mulyono,2003)
b. Umur beton
Kekuatan tekan beton akan bertambah sesuai dengan bertambahnya umur
beton. Biasanya nilai kuat tekan ditentukan pada waktu beton mencapai 5umur 28
hari. Kekuatan beton akan naik secara cepat (linear) sampai umur 28 hari, tetapi
setelah itu kenaikannya tidak terlalu signifikan Tabel.2.1. Umumnya pada umur 7
hari kuat tekan mencapai 65% dan pada umur 14 hari mencapai 88% - 90% dari
kuat tekan umur 28 hari. Perkiraan kuat tekan beton pada berbagai umur
Tabel.2.1.Hubungan antara umur beton dan kuat tekan beton Sumber: (Istimawan, 1999)
c. Jenis Semen
Semen Portland yang dipakai untuk struktur harus mempunyai kualitas
semen yang digunakan ada 5 jenis yaitu : I, II, III, IV, V. Jenis- jenis
semen tersebut mempunyai laju kenaikan kekuatan yang berbeda sebagai mana
yang terlihat pada Grafik 2.2.
Grafik.2.2.Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe port land semen Sumber: (Mulyono, 2003)
d. Jumlah semen
Jika faktor air semen dan slump berubah, beton dengan jumlah kandungan
semen tertentu mempunyai kuat tekan tertinggi sebagai mana terlihat pada Grafik
2.3. Pada jumlah semen yang terlalu sedikit berarti jumlah air juga 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
Grafik.2.3.Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor air semen sama Sumber:(Tjokrodimuljo, 1998)
5. Sifat agregat
Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan beton ialah kekasaran
permukaan, kekerasan agregat dan gradasi agregat. Permukaan yang halus pada kerikil dan
kasar pada batu pecah berpengaruh pada lekatan dan besar tegangan saat retak beton mulai
terbentuk. Oleh karena itu kekasaran permukaan berpengaruh terhadap bentuk kurva
tegangan-regangan tekan dan terhadap kekuatan beton sepertiyang terlihat pada Grafik
2.4. Akan tetapi bila adukan beton nilaislumpnya sama besar, pengaruh tersebut tidak
tampak karena agregat yang permukaannya halus memerlukan air lebih sedikit. Jadi nilai
Grafik.2.4.Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton Sumber:(Mindess1981)
Pada pemakaian ukuran butir agregat lebih besar memerlukan jumlah pasta lebih
sedikit, berarti pori-pori betonnya juga sedikit sehingga kuat tekannya lebih tinggi. Tetapi
daya lekat antara permukaan agregat dan pasta akan berkurang sehingga kuat tekan betonnya
menjadi rendah. Oleh karena itu, pada beton dengan kuat tekan tinggi dianjurkan memakai
agregat dengan ukuran besar butir maksimum 20mm.
2.5. Bahan Penyusun Beton
Beton merupakan hasil dari pencampuran bahan-bahan agregat halus dan kasar yaitu
pasir, batu, batu pecah atau bahan semacamnya lainnya, dengan menambahkan semen
secukupnya yang berfungsi sebagai perekat bahan susun beton, dan air sebagai bahan
pembantu guna keperluan reaksi kimia selama proses pengerasan dan perawatan beton
berlangsung. Agregat halus dan kasar, disebut sebagai bahan susunan kasar pencampuran,
merupakan komponen utama beton. Nilai kekuatan serta daya tahan (durability) beton
merupakan fungsi dari banyak faktor, diantaranya nilai banding campuran dan mutu bahan
susun, metode pelaksanaan pengecoran dan kondisi perawatannya. Jika diperlukan, bahan
tambah (Admixture) dapat ditambahkan untuk mengubah sifat-sifat tertentu dari beton yang
bersangkutan. Kekakuan, keawetan dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat
bahan-bahan dasar, nilai perbandingan bahan-bahan-bahan-bahannya, cara pengadukan maupun cara pengerjaan
selama penuangan adukan beton, cara pemadatan, dan cara perawatan selama proses
Luasnya pemakaian beton disebabkan karena terbuat dari bahan-bahan yang
umumnya mudah diperoleh, serta mudah diolah sehingga menjadikan beton mempunyai sifat
yang dituntut sesuai dengan keadaan situasi pemakaian tertentu.
Jika ingin membuat beton yang baik, dalam arti memenuhi persyaratan yang lebih
ketat karena tuntutan yang lebih tinggi, maka harus diperhitungkan dengan seksama cara-cara
memperoleh adukan beton (beton segar / Fresh Concrete) yang baik dan beton (beton keras /
Hardened concrete) yang dihasilkan juga baik. Beton yang baik ialah beton yang kuat, tahan
lama/awet, kedap air, tahan aus, dan sedikit mengalami perubahan volume.
2.5.1. Bahan Penyusun Semen
Material semen adalah material yang mempunyai sifat-sifat adhesif dan kohesif yang
diperlukan untuk mengikat agregat-agregat menjadi suatu massa yang padat yang mempunyai
kekuatan yang cukup. Semen merupakan hasil industri dari paduan bahan baku: batu
gamping / kapur sebagi bahan utama, yaitu bahan alam yang mengandung senyawa Calcium
Oksida (CaO), dan lempung / tanah liat yaitu bahan alam yang mengandung senyawa: Siliki
Oksida (SiO2), Alumunium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3) dan Magnesium Oksida
(MgO) atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk
(Bulk), tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada
pencampuran dengan air. Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai
meleleh, sebagian untuk membentuk clinkernya, yang kemudian dihancurkan dan ditambah
dengan gips (Gypsum) dalam jumlah yang sesuai.
Fungsi utama dari semen adalah untuk mengikat partikel agregat yang terpisah
sehingga menjadi satu kesatuan.
Bahan dasar pembentuk semen adalah :
a) 3CaO.SiO2(tricalcium silikat) disingkat C3
b) 2CaO.SiOS (58% -69%) 2(dicalcium silikat) disingkat C2
c) 3CaO.AlS (8% -15%) 2O3(tricalcium aluminate) disingkat C3
d) 4CaO.AlA (2% -15%) 2O3.Fe2O3(tetracalcium alummoferrit) disingkat C4AF(6-14%)
Faktor semen sangatlah mempengaruhi karakteristik campuran mortar.
Kandungan semen hidraulis yang tinggi akan memberikan banyak keuntungan,
antara lain dapat membuat campuran mortar menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air,
dengan cepatnya campuran mortar mengeras, maka dapat menyebabkan susut kering yang
lebih tinggi pula. Mortar dengan kandungan hidrulik rendah akan lebih lemah dan mudah
dalam pergerakan . Sifat-sifat fisik semen yaitu :
1. Kehalusan Butir
Kehalusan semen mempengaruhi waktu pengerasan pada semen. Secara umum,
semen berbutir halus meningkatkan kohesi pada beton segar dan dapat mengurangi Bleeding
(kelebihan air yang bersama dengan semen bergerak ke permukaan adukan beton segar), akan
tetapi menambah kecendrungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudah
terjadinya retak susut.
2. Waktu ikatan
Waktu ikatan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai sutu tahap dimana pasta
semen cukup kaku untuk menahan tekanan. Waktu tersebut terhitung sejak air tercampur
dengan semen. Waktu dari pencampuran semen dengan air sampai saat kehilangan sifat
keplastisannya disebut waktu ikat awal, dan pada waktu sampai pastanya menjadi massa yang
keras disebut waktu ikat akhir. Pada semen portrland biasanya batasan waktu ikaran semen
volume tersebut , ruang antar partikel terdesak dan akan timbul retak – retak.
2.5.1.1. Semen Portland (Portland Cement)
Semen adalah bahan anorganik yang mengeras pada pencampuran dengan air
atau larutan garam. Contoh khas adalah Semen Portland. Untuk menghasilkan semen
klinker yang kemudian dihancurkan, digerus dan ditambah dengan gips dalam jumlah yang
sesuai.Semen Portland adalah material yang mengandung paling tidak 75 % kalsium silikat
(3CaO.SiO2 dan 2CaO.SiO2), sisanya tidak kurang dari 5 % berupa Al silikat, Al feri
silikat,dan MgO (Hanenara, 2005; Taylor, 2009). Ratio mole antara CaO terhadap SiO2 tidak
kurang dari 2. Pada tabel 2.11 ditunjukkan komposisi kimia komponen yang ada di dalam
semen portland. Semen portland merupakan bahan konstruksi yang paling banyak
digunakan dalam pekerjaan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland didefinisikan
sebagai semen hidraulik yang dihasilkan dengan menggiling kliner yang terdiri dari kalsium
silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai
bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya. Semen portland dibuat
dari serbuk halus kristalin yang komposisi utamanya adalah kalsium dan aluminium silikat.
Bahan baku utama dalam pembuatan semen portland adalah sebagai berikut : •Kapur (CaO) – dari batu kapur (60 -65%)
•Silika (SiO2
) – dari lempung (17 – 25%)
•Alumina (Al2
O3) – dari lempung (3% – 8%)
Jika Ditinjau dari penggunaannya, semen Portland dapat dikelompokan sebagai berikut :
a) Jenis I (Normal Portland Cement)
Yaitu jenis semen portland untuk penggunaan dalam konstruksi beton secara
umum yang tidak memerlukan sifat – sifat khusus. Misalnya pembuatan trotoar dan lain-lain.
b) Jenis II (Hifh – Early – Strength Portland Cement)
Jenis ini memperoleh kekuatan besar dalam waktu singkat, sehingga dapat
digunakan untuk perbaikan bangunan beton yang perlu segera digunakan atau
acuannya segera perlu dilepas.
c) Jenis III (Modifid Portland Cement)
Semen ini memiliki panas hidrasi lebih rendah dan keluarnya panas lebih
lambat.jenis ini di gunakan untuk bangunan tebal seperti pilar dengan ukuran besar.
Panas hidrasi yang sangat rendah dapat mengurangi terjadinya retak – retak
pergeseran.
Jenis ini merupakan jenis khusus untuk penggunaan yang memerlukan panas
hidrasi serendah-rendahnya. Kekuatannya tumbuh lambat . jenis ini di gunakan untuk
bangunan beton massa seperti bendungan gravitasi – gravitasi besar. e) Jenis V (Sulfate Resisting Portland Cement)
Jenis ini merupakan jenis khusus maksudnya hanya pada penggunaan
bangunan – bangunan yang kena sulfat, seperti ditanah yang kadar alkalinya tinggi. Pengerasan berjalan lebih lambat dari pada semen pordlan biasa.
f) Portland Pozzolan Cement (PPC)
Semen portland pozzolan adalah campuran dari semen tipe I biasa dengan
pozzolan.
2.5.2. Agregat
Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran beton. Kandungan agregat dalam campuran beton biasanya sangat tinggi,
yaitu berkisar 60%-70% dari volume beton. Walaupun fungsinya hanya sebagai pengisi,
tetapi karena komposisinya yang cukup besar sehingga karakteristik dan sifat agregat
memiliki pengaruh langsung terhadap sifat-sifat beton.
Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam atau
agregat buatan(Artificial Aggregates). Secara umum agregat dapat dibedakan berdasarkan
ukurannya, yaitu agregat kasar dan agregat halus. Ukuran antara agregat halus dengan agregat
kasar yaitu 4.80 mm (British Standard) atau 4.75 mm (Standa r ASTM). Agregat kasar adalah
batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4.80 mm (4.75 mm) dan agregat halus adalah
batuan yang lebih kecil dari 4.80 mm (4.75 mm). Agregat dengan ukuran lebih besar dari
4.80 mm dibagi lagi menjadi dua : yang berdiameter antara 4.80-40 mm disebut kerikil beton
dan yang lebih 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 untuk pekerjaan sipil lainnya, misalnya untuk pekerjaan jalan,
tanggul-tanggul penahan tanah, bronjong atau bendungan dan lainnya. Agregat halus biasanya
dinamakan pasir dan agregat kasar dinamakan kerikil, kricak, batu pecah atau split. Agregat
biasanya menempati 75% dari isi total beton, maka sifat-sifat dari agregat ini mempunyai
pengaruh yang besar perilaku dari beton yang sudah mengeras. Sifat agregat bukan hanya
mempengaruhi sifat beton, akan tetapi juga mempengruhi ketahanan (durability, daya tahan
semen, maka logis mempergunakannya dengan persentase yang setinggi mungkin. Agregat
dibagi menjadi dua bagian yaitu :
1. Agregat halus (pasir alami dan buatan)
2. Agregat kasar (kerikil, batu pecah, atau pecahan – pecahan dari Bkast furnace)
Agregat dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa pada batuan
induk yang lebih besar. Oleh karena itu, sifat agregat tergantung dari sifat batuan induk.
Sifat-sifat tersebut diantaranya, komposisi kimia dan mineral, klasifikasi petrografik, berat
jenis, kekerasan (ha rdness), kekuatan, stabilitas fisika dan kimia, struktur pori, warna dan
lain-lain. Namun, ada juga sifat agregat yang tidak bergantung dari sifat batuan induk, yaitu
ukuran dan bentuk partikel, tekstur dan absorbsi permukaan. Kekuatan agregat dapat
bervariasi dalam batas yang besar. Butir-butir agregat dapat bersifat kurang kuat karena dua
hal:
1. Karena terhindar dari bahan yang lemah atau terdiri dari partikel yang kuat tetapi
tidak baik dalam hal pengikatan.
2. Porositas yang besar, porositas yang besar mempengaruhi keuletan yang menentukan
ketahanan terhadap beban kejut. Kekerasan atau kekuatan butir-butir agregat
tergantung dari bahannya dan tidak dipengaruhi oleh lkatan antara butir satu dengan
lainnya. Agregat yang lebih kuat biasanya mempunyai modulus elastisitas (sifat dalam
pengujian beban uniaxial) yang lebih tinggi. Butir-butir yang lemah (lebih rendah dari
pasta semen) tidak dapatmenghasilkan kekuatan beton yang dapat diandalkan.
Kekerasan sedang mungkin justru lebih menguntungkan, karena dapat mengurangi
konsentrasi tegangan yang terjadi, atau pembasahan dan pengeringan, atau pemanasan
dan pendinginan dan dengan demikian membantu mengurangi kemungkinan
terjadinya retakan dalam beton. Butiran yang lemah dan lunak perlu dibatasi nilai
minimumnya jika ketahan terhadap abrasi yang kuat diperlukan. Modulus elastisitas
agregat juga penting diketahui karena memberikan konstribusi dalam modulus
elastisitas beton.
2.5.2.1. Agregat Halus
Agregat halus adalah pengisi yang berupa pasir, agregat yang terdiri dari
butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir-butir agregat halus harus bersifat kekal,artinya tidak
hujan. (Istimawan Dipohusodo,l999) Pasir umumnya terdapat disungai-sungai yang
besar. Akan tetapi sebaiknya pasir yang digunakan untuk bahan-bahan bangunan
yang akan dipilih yang memenuhi syarat. Syarat-syarat untuk pasiradalah sebagai
berikut:
1. Butir-butir pasir harus berukuran antara (0,l5 mm dan 5 mm).
2. Harus keras, berbentuk tajam, dan tidak mudah hancur dengan pengaruh perubahan
cuaca atau iklim.
3. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (persentase berat dalam keadan
kering).
4. Bila mengandung lumpur lebih dari 5% maka pasirnya harus dicuci.
5. Tidak boleh mengandung bahan organik, garam, minyak, dan sebagainya. Pasir
untuk pembuatan adukan harus memenuhi persyaratan diatas, selain pasir alam
(dari sungai atau galian dalam tanah) terdapat pula pasir buatan yang dihasilkan
dari batu yang dihaluskan dengan mesin pemecah batu, dari terakdapur tinggi yang
dipecah-pecah dengan suatu proses. (Daryanto, 1994) Spesifikasi dari Agregat
halusAgregat halus yang akan digunakan harus memenuhi spesifikasi yang telah
ditetapkan oleh ASTM. Jika seluruh spesifikasi yang ada telah terpenuhi maka
barulah dapat dikatakan agregat tersebut bermutu baik. Adapun spesifikasi tersebut
adalah :
a. Susunan Butiran ( Gradasi )
Analisa saringan akan memperlihatkan jenis dari agregat halus tersebut.
Melalui analisa saringan maka akan diperoleh angka Fine Modulus. Melalui Fine
Modulus ini dapat digolongkan 3 jenis pasir yaitu :
Pasir Kasar : 2.9 < FM < 3.2
Pasir Sedang : 2.6 < FM < 2.9
Pasir Halus : 2.2 < FM < 2.6
Selain itu ada juga batasan gradasi untuk agregat halus, sesuai dengan ASTM
Tabel 2.2. Batasan Gradasi untuk Agregat Halus Sumber: (ASTM, 1991)
Ukuran saringan ASTM Persentase lolos pada setiap saringan
9.8 mm(3/8)in 100
4,76 mm(No.4) 95 – 100
2,36 mm (No.8) 80 – 100
1,19 mm(No.16) 50 – 85
0,595 mm(No.30) 25 - 60
0,300 mm(No.50) 10 - 30
0,150 mm(No.100) 2 - 10
b. Kadar Lumpur
bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no.200 ), tidak boleh melebihi
5 %(terhadap berat kering). Apabila kadar Lumpur melampaui 5 % maka agragat
harus dicuci.Kadar Liat tidak boleh melebihi 1 % (terhadap berat kering)
c. Agregat halus
harus bebas dari pengotoran zat organic yang akan merugikan beton, atau
kadar organic jika diuji di laboratorium tidak menghasilkanwarna yang lebih tua
dari standart percobaan Abrams – Harder.
d. Agregat halus
digunakan untuk pembuatan beton dan akan mengalami basah dan lembab
terus menerus atau yang berhubungan dengan tanah basah, tidak boleh
mengandung bahan yang bersifat reaktif terhadap alkali dalam semen, yang
jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang berlebihan didalam mortar
atau beton dengan semen kadar alkalinya tidak lebih dari 0,60% atau dengan
penambahan yang bahannya dapat mencegah pemuaian.
6. Sifat kekal ( keawetan ) diuji dengan larutan garam sulfat :
a. Jika dipakai Natrium – Sulfat, bagian yang hancur maksimum 10 %. b. Jika dipakai Magnesium-Sulfat, bagiam yang hancur maksimum 15%.
Pemeriksaan ini untuk menetukan berat jenis (Specific Grafity) dan
penyerapan air (absorbsi) pasir. Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara
berat pasir dalam keadaan SSD dengan volume pasir dalam keadaan SSD.
Keadaan SSD(Saturated Surface Dry) dimana permukaan pasir jenuh dengan
uap air sedangkan dalamnya kering, keadaan pasir kering dimana pori-pori pasir
berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan
semu dimana pasir basah total dengan pori-pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan
air adalah persentase dari berat pasir yang hilang terhadap berat pasir kering dimana
absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering.
Hasil pengujian harus memenuhi :
Berat jenis kering < berat jenis SSD < berat jenis semu.
a. Berat jenis kering =
A = berat pasir dalam keadaan kering (gr)
B = berat piknometer berisi air (gr)
C = berat piknometer berisi air dan pasir (gr)
8. Berat Isi Pasir
Untuk menentukan berat isi (unit weight) pasir dalam keadaan padat dan
longgar. Dalam hal ini perlu diketahui bahwa Berat Isi dengan cara longgar harus
>1125Kg/m3, dan cara rojok harus >1250Kg/m3. Dari hasil pemeriksaan akan
diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi
pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok
daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui
berat pasir dengan hanya mengetahui volumenya saja. Dengan cara yang sama pada
permeriksaan Berat Isi pasir maka diperoleh berat isi dari Strapping band.Agregat
yang digunakan untuk pembuatan beton ringan ini adalah pasir yang lolos
Adapun kegunaan pasir ini adalah untuk mencegah keretakan pada beton apabila
sudah mengering. Karena dengan adanya pasir akan mengurangi penyusutan yang
terjadi mulai dari percetakan hingga pengeringan. Pasir ini memang sangat penting
dalam pembuatan beton ringan, tapi apabila kadarnya terlalu besar akan
mengakibatkan kerapuhan jika sudah mulai mengering. Ini disebabkan daya rekat
antara partikel-partikel berkurang dengan adanya pasir dalam jumlah yang besar,sebab
pasir tersebut tidak bersifat merekat akan tetapi hanya sebagai pengisi (Filler). Pasir
yang baik digunakan untuk pembuatan beton ringan berasal dari sungai dan untuk
pasir dari laut harus dihindarkan karena dapat mengakibatkan perkaratan dan masih
mengandung tanah lempung yang dapat membuat beton menjadi retak-retak.
2.5.2.2. Agregat kasar
Yang dimaksud dengan agregat kasar adalah agregat yang berukuran besar
dari 5 mm,sifat yang paling penting dari suatu agregat kasar adalah kekuatan hancur
dan ketahanan terhadap benturan yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta
semen, porositas dan karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan
terhadap proses pembekuan waktu musim dingin dan agresi kimia. Serta ketahanan
terhadap penyusutan. Jenis agregat kasar secara umum adalah sebagai berikut :
1. Batu pecah alami :
Bahan ini diperoleh dari cadas atau batu pecah alami yang digali, yang berasal
dari gunung merapi.
2. Kerikil alami :
kerikil didapat dari proses alami, yaitu dari pengikisan tepi maupun dasar
sungai oleh air sungai yang mengalir.
3. Agregat kasar buatan :
terutama berupa slag atau shale yang biasa digunakan untuk beton berbobot
ringan. Biasanya hasil dari proses lain seperti dari blast -furnace dan lain-lain.
4. Agregat untuk pelindung nuklir dan berbobot berat :
dengan adanya tuntutan yang spesifik pada zaman atom yang sekarang ini,
juga untuk pelindung dari radaisi nuklir sebagai akibat banyaknya pembangkit
atom an stasiun tenga nuklir, maka perlu ada beton yang melindungi dari sinar X,
kemudahan pengerjaan tidak begitu menentukan. Agregat yang diklasifikasikan
disini misalnya baja pecah, barit, magnatit, dan limonit.
Karakteristik yang harus dicapai agregat kasar adalah sebagai berikut:
1. Susunan butiran (gradasi)
Agregat harus mempunyai gradasi yang baik, artinya harus tediri dari butiran
yang beragam besarnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga akibat ukuran yang
besar, sehingga akan mengurangi penggunaan semen atau penggunaan semen yang
minimal. Agregat kasar harus mempunyai susunan butiran dalam batas-batas
seperti yang terlihat pada tabel 2.3.Kriteria yang harus dicapai adalah
Tabel.2.3 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar
Sumber:(ASTM, 1991)
2. Agregat kasar yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan mengalami basah
dan lembab terus menerus atau yang akan berhubungan dengan tanah basah, tidak
boleh mengandung bahan yang reaktif terhadap alkali dalam semen, yang
jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang berklebihan di dalam mortar
atau beton. Agregat yang reaktif terhadap alkali dapat dipakai untuk pembuatan
beton dengan semen yang kadar alkalinya tidak lebih dari 0,06% atau dengan
penambahan bahan yang dapat mencegah terjadinya pemuaian.
3. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak berpori atau
tidak akan pecah atau hancur oleh pengaruk cuaca seperti terik matahari atau hujan.
4. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no.200), tidak
boleh melebihi 1% (terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 1%
maka agregat harus dicuci.
6. penguji 20 ton dimana harus dipenuhi syarat berikut:
Tidak terjadi pembubukan sampaifraksi 9,5 -19,1 mm lebih dari 24% berat.
Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 19,1 -30 mm lebih dari 22% berat.
7. Kekerasan butiran agregat kasar jika diperiksa dengan mesin Los Angeles
8. dimana tingkat kehilangan berat lebih kecil dari 50%.
6. Berat Jenis dan Absorbsi KerikilBerat jenis SSD merupakan perbandingan antara
berat batu pecah dalam keadaan SSD dengan volume batu pecah dalamkeadaan
SSD. Keadaan SSD (Saturated Surface Dry) dimana permukaan batu pecah jenuh
dengan uap air, keadaan batu pecah kering dimana pori batu pecah berisikan udara
tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana
pasir basah total dengan pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah
persentase dari berat batu pecah yang hilang terhadap berat batu pecah kering,
dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering.
Hasil pengujian harus memenuhi :
Berat jenis kering < berat jenis SSD < berat jenis semu.
Berat jenis kering =
A = berat kerikil dalam keadaan kering (gr)
B = berat agregat dalam SSD (gr)
C = berat agregat dalam air (gr)
5.3. Air
Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang penting. Air diperlukan untuk
bereaksi dengan semen, serta sebagai bahan pelumas antar butir-butir agregat agar mudah
dikerjakan dan dipadatkan. Kandungan air yang rendah menyebabkan beton sulit dikerjakan
(tidak mudah mengalir), dan kandungan air yang tinggi menyebabkan kekuatan beton akan
bergerak kepermukaan 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.Air di dalam campuran beton berfungsi untuk menghidrasi
semen dan sangat menentukan workability dari pekerjaan semen. Kental atau encernya
campuran ditentukan oleh banyaknya air yang terdapat dalam beton yang baru diaduk.
Kandungan air dalam beton segar harus sesuai dengan yang ditetapkan dalam mix design dan
kondisi lapangan sewaktu pembuatan beton. Kadar air yang tinggi akan menyebabkan beton
menjadi encer sedangkan kadar air yang rendah akan menyebabkan daya rekat campuran
beton berkurang.Air sangat diperlukan dalam pembuatan beton, beton tidak akan terbentuk
tanpa adanya air sebagai campurannya. karena semen tidak akan bereaksi dan menjadipasta
apabila tidak ada air. Air selalu diperlukan dalam campuran beton, tidak saja untuk proses
hidrasi semen, tapi juga mengubah semen menjadi pasta sehingga beton menjadi lecak dan
mudah dikerjakan terutama pada saat penuangan beton dalam cetakan.
Air digunakan untuk melunakkan campuran agar bersifat plastis pada saat pembuatan
beton ringan. Air yang digunakan adalah air yang baik terhindar dari asam dan limbah. Air
minum yang di kota relatif bebas dari bahan-bahan kimia atau bahan-bahan lainnya yang
dapat merugikan beton ringan. Namun tidak demikian semua air yang dapat diminum itu baik
digunakan untuk dipakai campuran beton ringan. Di beberapa daerah tertentu air minum
mengandung banyak unsur-unsur kimia. Sebagai contoh air yang mengandung sedikit gula
dan nitrat dapat digunakan untuk air minum. Demikian juga halnya, air hujan yang turun
banyak mengandung gas-gas serta uap dari udara, karena udaraterdiri dari
komponen-komponen utama yaitu zat asam, oksigen, nitrogen, dan karbondioksida. Jadi air harusdipilih
agar tidak mengandung kotoran-kotoran yang dapat mempengaruhi mutu dari beton ringan.
Selain dari jumlah air, kualitas air juga harus dipertahankan. Karena kotoran yang ada di
dalamnya dapat menyebabkan kekuatan beton dan daya tahannya berkurang.
Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal adukan beton serta
kekuatan betonnya setelah mengeras. Air memiliki beberapa pengaruh terhadap kekuatan
beton antara lain :
2. Kekuatan dari pasta pengerasan semen ditentukan oleh perbandingan berat antara air
dan faktor semen
3. Kandungan air yang tinggi menghalangi proses pengikatan, dan kandungan
air yang rendah reaksi tidak selesai. Kandungan air yang tinggi dapat mengakibatkan
1. Mudah mengerjakannya
2. Kekuatan rendah
3. Beton dapat menjadi berporos Air yang digunakan untuk campuran beton harus
memenuhi syarat – syarat sebagai berikut :
A. Air tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, bahan padat, sulfat, klorida,
dan bahan lainnya yang dapat merusak beton, sebaiknya digunakan air yang
dapat diminum.
B. Air yang keruh sebelum digunakan diendapkan selama minimal 24 jam atau
jika dapt dissaing terlebih dahulu.
2.6. Basilus Subtilis
Gambar.2.6.Karakteristik Bakteri terhadap Beton
(Sumber:Madigan 2005)
Mengenal karateristik bakteri basilus subtilis
Bakteri tersebut saya dapat dari Fakultas Farmasi Usu di Laboratorium Mikrobiologi
Bakteri yang berperan dalam pembusukan daging, salah satunya yaitu bakteri B. subtilis.
Bakteri ini memiliki karakter-karakter tertentu dan spesifik. Berikut adalah klasifikasi B.
subtilis : (Madigan, 2005)
1. Kingdom:Bacteria
2. Phylum:Firmicutes
3. Class:Bacilli
4. Order:Bacillales
5. Family:Bacillaceae
6. Genus:Bacillus
7. Species: B. Subtilis
2.6.1. Karakteristik Basilus Subtilis
Karakteristik dari bakteri B. Subtilis dapat dilihat pada table berikut :
Tabel.2.4.Karakteristik Basilus Subtilis
Sumber: (Backman,eatal,1994)
Karakter Bacillus Subtilis
Bentuk Batang (tebal maupun tipis), rantai
maupun tunggal
Gram Positif
Sumber tanah, air, udara dan materi tumbuhan
yang terdekomposisi
Berdasarkan spora Bakteri penghasil endospora
Respirasi Aerob oblig
Pergerakan Motil dengan adanya flagella
Suhu Optimum Pertumbuhan 25-350C
pH Optimum Pertumbuhan 7-8
Katalase Positif
Basilus merupakan bakteri Gram positif, berbentuk batang, beberapa spesies bersifat
aerob obligat dan bersifat anaerobik fakultatif, dan memiliki endospora sebagai struktur
bertahan saat kondisi lingkungan tidak mendukung (Backman, etal,1994). Menurut Fardiaz
(1992) bentuk spora(Endospora)Bacillus bervariasi bergantung pada spesiesnya. Endospora
ada yang lebih kecil dan ada juga yang lebih besar dari pada diameter sel induknya.
Pada umumnya sporulasi terjadi bila keadaan medium memburuk, zat-zat yang timbul
sebagai pertukaran zat yang terakumulasi dan faktor luar lainnya yang merugikan. Berikut
susunan komposisi pada bakteri basilus subtilis:
Gambar.2.7. Susunan Bakteri Basilus Subtilis
Sumber: (biology: he nity&university of life, 1995)
Bakteri basilus subtilis dimasukkan dalam kelas kingdom monera. Dalam klasifikasi
yaitu Archaebacteria dan Eubacteria. Persamaan diantara kedua klasifikasi tersebut
mempunyai banyak persamaan ciri , dan secara umum ciri-ciri tersebut sebagai berikut:
a. Organisme berukuran kecil sehingga disebut mikroorganisme
b. Uniseluler atau hanya terdiri atas satu sel.
c. Bersifat prokariotik (tidak mempunyai membran inti).
d. Hanya dapat dilihat menggunakan mikroskop.
e. Mempunyai ukuran dengan diameter 0,5-1 mikron dengan panjang 1-20.
f. Hidup secara soliter atau berkoloni.
g. Bersifat kosmopolit atau habitatnya meliputi daerah yang luas.
i. Beberapa jenis bakteri mampu membentuk endospora pada saat kondisi
lingkungan tidak menguntungkan. Contohnya Clostridium Botulinum,
Clostridium tetani, dan Basilus anthracis.
2.6.2. Susunan Struktur Tubuh Bakteri Basilus Subtilis A. Flagella atau Flagelum
Gambar.2.8.Flagella atau Flagelum
Sumber: (Pearson Education,Inc benjaming cummings, 1990)
Flagella merupakan alat gerak bagi bakteri yang berbentuk batang atau spiral.
Dengan adanya flagella, Bakteri lebih leluasa untuk dapat bergerak menuju
kondisi lingkungan yang menguntungkan bagi kehidupannya. Berdasarkan letak
flagellanya bakteri dapat dibedakan menjadi beberapa tipe berikut.
a) Monotrik yaitu bakteri yang hanya mempunyai satu flagella disalah satu ujung
selnya.
b) Lofotrik yaitu bakteri yang mempunyai sekumpulan flagella disalah satu ujung
selnya.
c) Amfitrik yaitu bakteri yang mempunyai flagella dikedua ujung selnya.
d) Peritrik yaitu flagella terdapat diseluruh permukaan selnya.
Tipe penataan flagela pada bakteri
Gambar.2.9. Tipe penataan flagela pada bakteri
Sumber: (Dasar-Dasar Mikrbiologi, 2005)
Beberapa jenis bakteri mempunyai pili. Pili adalah struktur seperti flagella, Pili
berfungsi sebagai alat perlekatan saat bakteri melakukan konjugasi, Berikut bentuk Pili:
Gambar.2.10.Pili Garis Tengah
Sumber: (Figure 4-38 Brock Biology of Microorganisms, 2006)
B. Kapsul
Bakteri mempunyai lapisan lendir yang berbentuk padat dan tebal yang
disebut kapsul. Kapsul tersusun dari polisakarida dan air. Lendir ini menjadikan
permukaan sel bakteri menjadi licin
Fungsi kapsul bagi bakteri sebagai berikut:
1) Alat pertahanan dan perlindungan bagi bakteri.
2) Mencegah kekeringan pada sel bakteri.
4) Sumber makanan bagi bakteri.
Gambar.2.11.Susunan Kapsul
Sumber: (Dasar-Dasar Mikrobiologi, 2005)
C. Membran Plasma
Membran Plasma atau Selaput Sitoplasma Membran plasma bersifat selektif
permeabel, yang berarti hanya dapat dilalui molekul atau zat tertentu. Membran
plasma ini tersusun dari fosfolipid dan protein. Fungsi membran plasma sebagai
berikut.
1. Alat transpor elektron dan proton yang dibebaskan saat oksidasi bahan
makanan.
2. Alat pengatur pengangkutan senyawa yang masuk atau keluar dari membran
sel.
3. Tempat pembentukan mesosom.
D. Sitoplasma
Sitoplasma didalam membran sel terdapat sitoplasma. Dalam sitoplasma
terdapat asam nukleat, protein, karbohidrat, lemak, ion organik, dan kromatofora.
Sitoplasma berfungsi sebagai tempat terjadinya reaksi-reaksi kimia sel.
E. Ribosom
Ribosom merupakan butiran-butiran yang mengandung molekul RNA sebagai
tempat sintesis protein.
Bahan Inti
Bahan inti merupakan pusat pengendalian aktivitas sel yang berisi DNA. DNA bakteri
merupakan rantai tunggal berbentuk lingkaran yang disebut nukleoid. Beberapa jenis bakteri
mempunyai tambahan DNA yang membentuk lingkaran kecil disebut plasmid.
2.7. Media
Media adalah suatu bahan yang terdiri dari campuran zat –zat hara yang berguna untuk membiakkan mikroba dengan menggunakan bermacam– macam media dapat dilakukan isolasi, perbanyakan, pengujian, sifat fisiologis dan perhitungan jumlah mikroba (Sutedjo et al , 1991)Menurut Murachman
et al, (1995),
Gambar.2.12.Media (Nutrient Agar) ,Media cair
macam – macam media yaitu sebagai berikut :
2. Media padat (solid media) yaitu media yang berbentuk padat. Media dapat berupa bahan organik alamiah
misalnya media wortel, media kentang atau anorganik (silika gel).
3. Media padat yang dapat dicairkan (semi solid) yaitu media yang dalam keadaan panas berbentuk cair,
sedangkan dalam keadaan dingin berbentuk padat, misalnya mengandung agar atau gelatin.
Media biakan yang digunakan untuk menumbuhkan bakteri terdapat dalam bentuk padat,semi padat dan
cair. Media padat diperoleh dengan menambahkan agar. Agar berasal dari ganggang merah. Agar digunakan
sebagai bahan pemadat karena tidak diuraikan oleh mikroorganisme,dan membeku pada suhu diatas 45ºC
kandungan agar berbagai bahan pemadat dalam media adalah 1,5-2% (Lay,1994). Media merupakan suatu
tempat yang digunakan untuk perkembangbiakan mikroorganisme.
Media dapat dibagi menjadi 3 yaitu media padat,media semi padat dan media
cair.Media harus berisi zat hara yang penting untuk pertumbuhan mikroorganisme.
Menurut Suriawira (1995), macam bentuk media dibedakan menjadi 3 yaitu :
1) Media padat, umumnya dipergunakan untuk bakteri, ragi, jamur, dan
kadang-kadang juga mikroba.
2) Media air, dipergunakan untuk pembiakan mikroalga tetapi juga mikroba lain
terutama bakteri dan ragi.
3) Media semi padat dan semi cair, umunya digunakan untuk pertumbuhan mikroba yang
memerlukan kandungan air dan hidup anaerobik atau fermentatif.
Selain media air mudah diperoleh dan diaplikasikan penanamannya terhadap bakteri
basilus , dan media air paling dominan dipakai. Menurut Dwijoseputro (1978), NA, PDA,
TCBS beserta komposisinya adalah sebagai berikut:
a. NA : digunakan sebagai media pertumbuhan bakteri, komposisinya terdiri dari
ekstrak beef segar, pepton 3 gram, NaCl 2,5 gram dan aquades 1 L
b. PDA : digunakan sebagai media penanaman bakteri dan jamur, komposisinya adalah
agar 5 gram, ekstrak yeast 2,5 gram, pepton 5 gram, dan glukosa 1 gram
c. TCBS: digunakan sebagai media pertumbuhan bakteri yang dikehendaki, komposisinya adalah
agar, tiosulfat, sitrat, bile, garam dan sukrosa.
Menurut Amelia,et al., (2005), pembuatan median NA (Nutrient Agar) adalah dengan melarutkan 25
gram agar batang yang sudah dipotong kecil – kecil dalam 1000 mL aquades di dalam microwave untuk mempermudah larutnya agar. Lalu disaring dengan menggunakan kain kassa agar kotorannya terbuang,
selanjutnya ke dalam larutan tersebut ditambahkan 3 gram ekstrak yeast dan 5 gram bacto pepton, diaduk
Setelah agak dingin, media dituang ke dalam cawan petri yang sudah disterilisasi kira – kira 20 mL.setelah dingin dan beku cawan yang telah diisi media disimpan di dalam plastic dengan posisi terbalik.
2.8. Keselamatan Kerja
Laboratorium mikroobiologi adalah laboratorium khusus untuk meneliti bakteri, dan
tentunya penyebab infeksi dan lain-lain sebagainya, untuk itu diperlukan perhatian khusus
untuk keselamatan kerjanya, seperti berikut ini:
1. Melindungi petugas/ Praktikan
2. Hindari penyebaran percikan bahan infeksi dari spesimen (mis : saat
penanaman/pembakaran dengan sengkelit
3. Tempatkan spesimen pada wadah yang tahan bocor
4. Dekontaminasi permukaan meja dengan dekontaminan yang sesuai
5. Cuci tangan pada saat yang tepat dengan sabun/desinfektan, jangan menyentuh mulut,
hidung dan mata saat bekerja
6. Jangan makan/minum/merokok saat bekerja
7. Gunakan jas praktikum saat bekerja
8. Hindari luka/tertusuk pada saat bekerja (lakukan segala sesuatu dengan hati-hati)
9. Melakukan sterilisasi yang cukup sebelum mencuci alat/membuang sisa spesimen
10.Menyediakan tempat tersendiri untuk peralatan yang digunakan dan telah
terkontaminasi dengan bakteri
11.Menyediakan tempat untuk sampah terkontaminasi dan tidak terkontaminasi
12.Gunakan sarung tangan dengan tepat
2.9. Faktor-faktor yang mempengaruhi bakteri 1. Suhu
a. Jika keadaan lingkungan tidak menguntungkan seperti suhu tinggi, kekeringan
atau zat-zat kimia tertentu,
b. Beberapa spesies dari Bacillus yang aerob dan beberapa spesies dari
Clostridium yang anaerob dapat mempertahankan diri dengan spora.
c. Spora tersebut dibentuk dalam sel yang disebut endospora.
d. Endospora dibentuk oleh penggumpalan protoplasma yang sedikit sekali
e. Oleh karena itu endospora lebih tahan terhadap keadaan lingkungan yang tidak
menguntungkan dibandingkan dengan bakteri aktif.
f. Apabila keadaan lingkungan membaik kembali, endospora dapat tumbuh
menjadi satu sel bakteri biasa. Letak endospora di tengah-tengah sel bakteri atau
pada salah satu ujungnya.
Cahaya sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan bakteri. Umumnya cahaya
merusak sel mikroorganisme yang tidak berklorofil.
Sinar ultraviolet dapat menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel yang berakibat menghambat pertumbuhan atau menyebabkan kematian.
Pengaruh cahaya terhadap bakteri dapat digunakan sebagai dasar sterilisasi atau pengawetan bahan makanan.
e. Kelembaban
Pada umumnya bakteri memerlukan kelembaban yang cukup tinggi, kira-kira 85%.
Pengurangan kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan dan
pengeringan.
2.10. Metode penanaman yang digunakan
Menurut Hadioetomo (1990), macam penanaman beserta kelebihan dan kekurangannya adalah sebagai
berikut :
1. Metode Cawan Gores
o Kelebihan dari metode cawan gores adalah :
Hanya spesies tertentu yang dapat tumbuh pada media sehingga memudahkan piaraan bakteri murni.
o Kekurangan dari metode cawan gores adalah :
Bentuk koloni sulit diamati karena adanya permukaan yang sempit, terutama pada bagian atas.
Bakteri anaerob tidak dapat tumbuh.
2. Metode Cawan Tuang
o Kelebihan dari metode cawan tuang adalah :
Kemungkinan terjadinya kontaminasi kecil.
bakteri anaerob dapat tumbuh.
Dapat mengamati bentuk koloni yang ada pada bagian atas.
o Kekurangan dari metode cawan tuang adalah :
Koloni dan beberapa spesies tidak dapat memberikan penangkap yang sama.
Sulit memindahkan koloni apabila ingin dipelajari lebih lanjut.
Memboroskan bahan dan waktu tidak memerlukan keterampilan yang terlampau tinggi.
Menurut Lay (1994), cara mendapatkan biakan murni yaitu:
1. Teknik penggoresan agar, kelebihan dari teknik pengembangbiakan ini adalah memerlukan
biaya yang lebih murah dan tidak memakan waktu yang lama, namun memerlukan memerlukan
keterampilan peneliti karena pada prinsipnya menggores media pada cawan petri , apabila
penggoresan tidak sempurna akan menumbuhkan koloni yang terpisah
2. Teknik agar tuang, kelebihan dari teknik ini adalah tidak memerlukan keterampilan khusus,
sedangkan kekurangannya adalah boros bahan dan waktu
3. Teknik agar sebar, kelebihan dari teknik ini adalah lebih mudah ditangkap koloninya dan
butuh keterampilan
2.11. Penambahan Kalsium Laktat sebagai zat adiktif
Kalsium laktat merupakan salah satu bentuk garam yang berasal dari asam laktat yang
banyak digunakan sebagai bahan baku berbagai industri.Proses untuk produksi kalsium
laktat putih telah dikembangkan oleh Daly,Walsh, dan Nedle.
Gambar.2.13.Kalsium Laktat
(PT.BRATACO)
Ciri – ciri khusus dari proses ini adalah penggunaan susu denaturasi sebagai nutrien dan
kecepatan pengeringan dari produksi kalsium laktat. Secara komersil produksi kalsium laktat
dari bahan whey baru dimulai pada tahun 1881, ketika CE. Avery untuk pertama kali
mendirikan pabrik asam laktat dan kalsium laktat di Littlecowa, Mossachuset. Proses
pembuatan dari kalsium laktat dikenal dengan dua cara yaitu dengan cara kimia dan
fermentasi. Proses pembuatan secara kimia lebih dulu ditemukan oleh Reix Blondeau pada
tahun 1947 dengan menggunakan bakteri Lactobacillus dari bahan Whey. Tetapi Lister
mengidentifikasi bahwa Streptococcus lactis merupakan spesies yang mampu memproduksi
asam yang berguna sebagai bahan baku susu. Tetapi Streptococcus lactis hanya mampu hidup
secara relatif pada suhu rendah sekitar 30o C, yaitu pada suhu di mana organisme lain
mampu hidup.
Pada waktu yang sama Delbruck menemukan bahwa fermentasi dapat terjadi pada
suhu yang tinggi. Species yang pertama kali ditemukan oleh Delbruck yang mampu
beradaptasi pada suhu yang tinggi adalah Lactobacillus delbrueckii yang kemudian oleh
Leichmann diberi nama Bacillus delbrueckii dan diganti namanya menjadi genus
Lactobacillus oleh Beijerinck. Species ini mampu hidup dan melakukan fermentasi pada suhu
sekitar 45o -50o C, dimana pada suhu ini hanya sedikit mikroorganisme yang dapat hidup.
Seiring meningkatnya.kebutuhan akan kalsium laktat, para ilmuwan mencari cara atau
ditemukan proses pembuatan kalsium laktat dari bahan baku molasses (tetes) dengan cara
fermentasi.(Prescott and Dunn, 1959). Oleh karena adanya pengembangan ilmu pengetahuan
yang begitu pesat, maka diupayakanlah proses pembuatan kalsium laktat ini menggunakan
bahan baku lainnya seperti dari corn sugar, kentang, cheese whey dll.Prinsip Dasar ilmu Gizi.
Bahwa penambahan kalsium laktat dapat disesuaikan sesuai kebutuhan, tentunya dengan
kalsium laktat sebagai bahan zat adiktif dalam campuran beton dalam penelitian ini
dikarenakan zat tersebut sebagai sumber nutrisi bakteri basilus subtilis selama terdiam
didalam campuran beton pada saat kering dan saat terjadi retakan, udara dan air merembes
masuk maka akan mengaktifkan bakteri tersebut sehingga dapat menutupi keretakan (Self
Healing Concrete,Dr.henk jonkers. 2007), kalsium laktat yang digunakan dalam penelitian ini
bersifat Food Grade, yang aman dipakai dan aman digunakan, dan tentunya dapat dicari
didistributor bahan kimia .
2.12. Scanning Elctron Microscope
Scanning Electron Microscope (SEM) adalah satu jenis Mikroskop yang
menggambarkan spesimen dengan memindainya menggunakan sinar elektron berenergi
tinggi dalam scan pola raster. Elektron berinteraksi dengan atom-atom sehingga spesimen
menghasilkan sinyal yang mengandung informasi tentang topografi permukaan spesimen,
komposisi, dan karakteristik lainnya seperti konduktivitas listrik
Jenis sinyal yang dihasilkan oleh SEM meliputi elektron sekunder, elektron yang
berhambur-balik/ ba ck-scattered electron (BSE), karakteristik sinar-X, cahaya
(cathodoluminescence), arus spesimen dan pancaran elektron- elektron. Detektor elektron
sekunder biasanya terdapat di semua SEM, tetapi jarang di sebuah mesin memiliki detektor
yang dapat membaca semua sinyal. Sinyal ini adalah hasil interaksi dari sinar elektron dengan
atom yang dekat permukaan spesimen. Mode deteksi yang paling umum atau standar,
pencitraan elektron sekunder atau seconda ry electron imaging (SEI), SEM dapat
menghasilkan gambar resolusi sangat tinggi dari permukaan spesimen, menghasilkan ukuran
yang detailnya kurang dari 1 nm. Karena berkas elektron sangat sempit, gambar SEM
memiliki kedalaman yang dapat menghasilkan tampilan karakteristik tiga-dimensi yang
berguna untuk mengetahui struktur permukaan spesimen, SEM memungkinkan beberapa
perbesaran, dari sekitar 10 kali (sekitar setara dengan lensa tangan) sampai lebih dari 500.000
kali perbesaran, atau sekitar 250 kali kemampuan perbesaran mikroskop optik. Elektron yang
hamburan elastis. BSE sering digunakan dalam analisis SEM bersama dengan spektrum yang
terbuat dari karakteristik sinar-X. Karena intensitas sinyal BSE sangat terkiat dengan nomor
atom (Z) dari spesimen, gambar BSE dapat memberikan informasi tentang distribusi unsur
yang berbeda dengan spesimen, gambar BSE dapat memberikan informasi tentang distribusi
unsur yang berbeda dalam spesimen. Untuk alasan yang sama, pencitraan BSE dapat
menggambarkan sample potongan beton dengan campuran bakteri , dengan ukurang
0,5x0,5x0,5 cm , sehingga sulit atau mustahil untuk mendeteksi elektron sekunder pada
gambar spesimen biologis. Karakteristik sinar-X dipancarkan ketika sinar elektron
menghilangkan kulit bagian dalam dari spesimen, menyebabkan elektron yang energinya
lebih tinggi untuk mengisi kulit dan melepaskan energi. Karakteristik sinar-X ini dugunakan
untuk mengidentifikasi komposisi dan mengukur kelimpahan unsur-unsur dalam spesimen.
2.13. Energy Dispersive X-ray Spectroscopy
Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS atau EDX atau EDAX) adalah salah
satu teknik analisis untuk menganalisis unsur atau karakteristik kimia dari spesimen.
Karakteristik ini bergantung pada penelitian dari interaksi beberapa eksitasi sinar X dengan
spesimen. Kemampuan untuk mengkarakterisasi sejalan dengan sebagian besar prinsip dasar
yang menyatakan bahwa setiap elemen memiliki struktur atom yang unik, dan merupakan ciri
khas dari struktur atom suatu unsur, sehingga memungkinkan sinar X untuk
mengidentifikasinya.
Unsur merangsang emisi karakteristik sinar-X dari sebuah spesimen, sinar energi
tinggi yang bermuatan partikel seperti elektron atau proton, atau berkas sinar X, difokuskan
ke spesimen yang akan diteliti, Selanjutnya sebuah atom dalam spesimen yang mengandung
elektron dasar dimasing-masing tingkat energi atau kulit dalam dan mengeluarkannya dari
kulit, sehingga terdapat lubang elektron di mana elektron itu berada sebelumnya. Sebuah
elektron dari luar kulit yang berenergi lebih tinggi kemudian mengisi lubang, dan perbedaan
energi antara kulit yang berenergi lebih tinggi dengan kulit berenergi lebih rendah dapat
dirilis dalam bentuk sinar-X. Jumlah dan energi dari sinar-X yang dipancarkan dari spesimen
dapat diukur oleh spektrometer energi-dispersif. Energi dari sinar X yang dihasilkan
merupakan karakteristik dari perbedaan energi antara dua kulit, dan juga karakteristik struktur
atom dari unsur yang terpancar, sehingga memungkinkan komposisi unsur dari spesimen
Pengujian EDX ini dilakukan untuk mengetahui komposisi yang terkandung pada
permukaan plat.
