PDF Sifat Fisis Dan Mekanis Beton - Unud

SIFAT FISIS DAN MEKANIS BETON

Oleh:

Ir. I Gede Putu Joni, MT.

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Udayana

2017

DAFTAR ISI

Pendahuluan ... I Daftar Isi... II

1. Pendahuluan ... 1

2. Workability ... 2

3. Durability (Keawetan = Ketahanan) ... 4

4. Strength ... 10

5. Modulus Elastisitas Beton (Eb) ... 17

6. Creep Beton ... 18

7. Penyusutan Beton ... 18

8. Kekedapan Beton ... 20

9. Bleeding ... 21

10. Segregation ... 22

Kesimpulan ... 24

Reference... 25

SIFAT FISIS DAN MEKANIS BETON

1. Pendahuluan

Sifat beton yang terdiri dari sifat fisis dan mekanis, yang dimaksudkan adalah sifat beton yang dikehendaki di dalam perencanaan suatu konstruksi beton. Pada umumnya para teknisi dan perencana menghendaki bahwa bangunan beton tersebut haruslah kuat, tahan lama dan ekonomis serta memberi perasaan aman dan tenteram bagi penghuninya.

Untuk maksud tuntutan tersebut, maka perlu dibahas sifat-sifat fisis dan mekanis beton seperti di bawah ini.

- Workability

- Durability (keawetan atau ketahanan)

 Ketahanan terhadap pengaruh cuaca

 Ketahanan terhadap pengaruh kimia

 Ketahanan terhadap erosi - Kekuatan

 Kekuatan tekan beton

 Kekuatan tarik beton - Modulus elastisitas beton - Sifat creep beton

- Penyusutan beton (penyusutan elastis dan plastis) - Sifat permeability beton

- Bleeding - Sigregation

- Proses perawatan beton (curing)

2. Workability

ø max : 1 ½”

ø max : 6”

Workability adalah salah satu sifat beton yang dikehendaki pada setiap perencanaan adukan beton. Arti workability ialah kemudahan pengerjaan beton untuk dicampur, dicor dan diangkut serta didapatkan tanpa mengurangi homogenitas beton dan beton tak terurai, bleeding berlebihan untuk mencapai kekuatan yang direncanakan workability ini tergantung pada konsistensi beton, dan konsistensi beton tergantung pada:

- Proporsi campuran

- Sifat-sifat dari individu material beton (pasir, kerikil), misalnya permukaan aggregate, bentuk aggregate dan dan lain sebagainya.

- Diameter maksimum aggregate kasar.

- Jenis konstruksi yang akan dibangun.

- Temperatur.

Grafik 1

Pada Grafik 1 terlihat spesi beton yang berdiameter lebih besar, slump-nya makin rendah, jika temperatur makin tinggi slump-nya makin rendah.

17,5 15 12,5 10 7,5 5 2,5 0

SLUMP (Cm)

40 50 60 70 80 90 100 F 10

4 16 21 27 32 38 C

Temperatur

Hubungan antara slump dan temperatur dengan 2 diameter maksimum dari aggregate kasar.

Khususnya untuk mengatasi pengaruh temperatur udara luar kenaikan 5⁰C dari kondisi normal (25⁰) perlu ditambah air sebanyak 5 kg/m³.

Tabel 1. Kebutuhan air bebas untuk beberapa tingkat kemudahan pengerjaan beton tertentu.

SLUMP 0 – 10 10 – 50 50 – 60 60 - 180

Ukuran untuk aggregate (mm)

Type dari aggregate

Air Bebas untuk 1 m³ Beton

10 Uncrushed 150 140 205 225

Crushed 180 205 210 250

20 Uncrushed 135 160 180 105

Crushed 170 190 210 225

40 Uncrushed 115 140 160 175

Crushed 155 175 190 205

Pada Tabel 1 menunjukkan pula pengaruh ukuran diameter butir max dan type aggregate terhadap pengaruh workability beton.

Bila proporsi aggregate kurang baik mengakibatkan adanya ruang kosong pada spesi beton dan sifat kohesive dari spesi beton kurang sehingga workability rendah selain itu juga yang perlu diperhatikan di sini adalah ø max

< 40 mm, dan pasir yang lolos pada diameter 0,3 mm harus cukup (±10 – 20

%).

Untuk material yang permukaannya halus dan agak bulat, akan menghasilkan spesi beton yang workability-nya lebih tinggi dan pada spesi beton yang permukaannya kasar dan pipih.

Pada Tabel 1 menunjukkan bahwa air bebas untuk kerikil terlihat lebih sedikit jumlah kebutuhan air bebasnya daripada kebutuhan air bebas untuk batu pecah. Mengenai pengaruh jenis konstruksi diterangkan bahwa: tiap-tiap

jenis konstruksi mempunyai tingkatan workability yang berbeda dan untuk tepatnya dianjurkan pemilihan workability-nya berpedoman pada Tabel 2.

Tabel 2. Nilai-nilai slump untuk berbagai-bagai pekerjaan beton

Uraian Slump (Cm)

Maximum Minimum

Dinding, pelat pondasi dan pondasi telapak bertulang

12,5 5,0

Pondasi telapak tidak bertulang kaison dan konstruksi di bawah tanah

9,0 2,5

Pelat, balok, kolom dan dinding 15,0 7,5

Pengerasan jalan 7,5 5,0

Pembetonan masal 7,5 2,5

Untuk maksud-maksud dan alasan-alasan tertentu, maka dengan persetujuan Pengawas Ahli, dapat dipakai nilai-nilai slump yang menyimpang daripada yang tercantum dalam Tabel 2 asal dipenuhi hal-hal sebagai berikut:

- Beton dapat dikerjakan dengan baik.

- Tidak terjadi pemisahan dari adukan.

- Mutu beton yang disyaratkan tetap terpenuhi.

3. Durability(Keawetan = Ketahanan)

Sebenarnya durability (= ketahanan) beton sama pentingnya dengan persyaratan-persyaratan kekuatan (= strength) dan kemudahan pengerjaan beton (workability). Walaupun demikian pentingnya masalah durability atau keawetan beton ini sangat sukar untuk diukur, selain itu penyelidikan keawetan atau ketahanan beton ini memerlukan waktu penyelidikan yang cukup lama, sebab penyelidikan ketahanan dalam waktu yang pendek tak akan menghasilkan pekerjaan yang teliti yang bisa menunjukkan ukuran ketahanan konstruksi beton.

Untuk penjelasan lebih lanjut mengenai ketahanan beton yang dimaksud, pada prinsipnya ada 3 ketahanan yang harus dimiliki beton antara lain:

1. Ketahanan terhadap keadaan cuaca (= weathering resistance) 2. Ketahanan terhadap pengaruh bahan kimia yang meliputi bahan

kimia dan lingkungan agressif (resistance to chemical deterioration)

3. Ketahanan terhadap erosi (resistance to erosion) 1. Ketahanan terhadap keadaan cuaca (=weathering resistance)

Persyaratan ketahanan beton terhadap pengaruh cuaca adalah penting, beton harus tahan terhadap kerusakan-kerusakan yang mungkin timbul karena pengembangan dan penyusutan akibat perbedaan temperatur (temperatur siang dan temperatur malam) yang menyebabkan beton yang basah tiba-tiba akan menjadi kering sehingga timbul retak dan sebagainya. Untuk mencegah pengaruh pengerusakan akibat pengaruh cuaca, maka yang perlu diperhatikan bahwa beton tersebut harus dibuat sedemikian sehingga kedap air dan mempunyai perubahan perbedaan volume kecil, dengan mengadakan langkah-langkah sebagai berikut:

a. Pemilihan aggregate yang tepat dan baik (diameter maximum keras dan tidak porus, serta bentuk yang tak pipih).

b. Perawatan yang sempurna (curing).

c. Homoginitas campuran beton harus dijaga.

d. Penggunaan faktor A/C yang rendah.

e. Penggunaan air seminimal mungkin.

2. Ketahanan terhadap pengaruh bahan kimia yang meliputi bahan kimia dan lingkungan agressif (resistance to chemical deterioration)

Ketahanan terhadap pengaruh bahan kimia (resistance to chemical deterioration). Kelapukan beton bisa disebabkan karena reaksi mineral- mineral tertentu dari alkali yang terkandung dalam semen. Oleh sebab itu pada pemakaian semen yang berkadar alkali yang tinggi, maka dianjurkan agar pemilihan aggregate kasar (batuan) yang akan dipakai sebagai material spesi beton harus hati-hati. Dan sebaiknya aggregate tersebut diperiksa lebih dahulu di Laboratorium yang bersangkutan.

Alkali dalam hal ini dinyatakan dengan Na2O + 0,658 K2O dan harus <

0,5 – 0,6 persen semen. Bahan-bahan mineral yang mempunyai sifat reaktive dan pengrusak yang umumnya terdapat di aggregate alam di Indonesia ialah silica, glasses, sulfides, clay dan mica, garam atau bahan organis. Tanda-tanda bahwa beton mengalami proses pelapukan karena pengaruh kimia adalah:

- Terjadi pengembangan pada beton.

- Terjadi retak-retak yang menyeluruh di semua atau sebagian besar tempat.

- Pelapukan sedikit demi sedikit atau rontok sedikit demi sedikit.

- Permukaan beton kelihatan kotor dan dalam beton kemungkinan timbul kelebihan udara/gelembung-gelembung udara.

- Porisitas besar.

Selain kelapukan beton akibat dari material betonnya sendiri, kelapukan beton bisa juga akibat dari pengaruh kontak bahan kimia dari sekeliling daerah beton itu, hal ini terjadi misal pada beton yang digunakan di laut, di dalam tanah yang agressif dan sebagainya.

Tabel yang menunjukkan reaksi beberapa mineral kimia pada beton yang tak terlindung (L) Concrete Manual.

Mineral yang bisa mempengaruhi durability dari beton

Tingkatan pengaruh mineral terhadap beton 1. Petrolium oil, heavy, light and velatile

2. Coal tar distilation 3. Inorganic acid 4. Organic materials

- Acetic acid

- Oxalic and dry carbonic acids - Carbonic acid in water

- Lactic and tannic acids - Vegetable oils

5. Inorganic salts

- Sulfates of calcium sodium magnesium, potassium, aluminium, iron

- Chlorides of sodium, potascium - Chlorides of magnesium

6. Miscellaneaus - Milk

- Svage juices

- Mollasses, corn sirup and glucose

None

None or very slight Disintegration Slow disintegration None

Slow attack Do

Slight or very slight attack Active attack

None

Slight attack Slow attack Do

Slight attack

Tabel pengaruh tanah dan air yang mengandung bermacam-macam consistensi sulfat, concrete manual.

Reaktive degree sulfat atack

Present water saluble sulfate (SO4) in soil

samples

p.p.m. sulfates (as (SO4) in water samples

Negligible 0,00 to 0,10 0 to 150

Positive 0,10 to 0,20 150 to 1000

Considerable 0,20 to 0,50 1000 to 2000

Severe Over 0,50 Over 2000

Melihat kenyataan, dan penjelasan di atas perlu beton dicegah kelapukannya akibat pengaruh manual-manual kimia tersebut agar beton

mempunyai ketahanan terhadap bahan tersebut. Untuk hal ini maka perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut:

- Penggunaan aggregate yang tepat (gradasi, kekerasan, mungkin bila perlu dikirim ke laboratorium untuk penyelidikan seperlunya.

- Homogenitas beton dijaga.

- Penggunaan A/C yang optimum.

- Penggunaan air yang seminimum mungkin.

- Pemilihan tipe semen yang harus disesuaikan dengan fungsi dari pengaruh agresive lokasi di mana konstruksi beton dibangun.

- Pemadatan yang baik.

- Bila perlu menggunakan bahan addesive yang bisa membuat atau menambah kekedapan beton dan ketahanan beton terhadap sulfat.

3. Ketahanan terhadap erosi (resistence to erosion)

Kerusakan permukaan beton pada umumnya disebabkan karena pengaruh-pengaruh gosokan atau tumburan bahan-bahan dari luar.

Misalnya pada saluran atau bangunan yang menyalurkan/mengalirkan air, kerusakan permukaan beton disebabkan oleh geseran oleh arus air yang membawa material kecil-kecil atau oleh karena kekuatan tumbukan air (ombak). Dan pada jalan yang terbuat dari beton kerusakan permukaan betonnya disebabkan pengaruh tumbukan atau geseran dari roda-roda kendaraan yang melewatinya. Selain itu kerusakan permukaan beton juga bisa karena hembusan-hembusan angin yang cukup kuat dan kontinue serta kekuatan arus yang ditimbulkan oleh aliran salju.

Untuk mengurangi pengaruh erosi ini atau untuk menambah atau membuat beton yang mempunyai ketahanan ini maka perlu adanya pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut:

- Bentuk konstruksi dibuat sedemikian rupa, sehingga bisa mengurangi pengaruh kekuatan geseran, geseran dan tumbukan yang terjadi pada konstruksi tersebut.

- Mutu/kualitas beton cukup baik.

- Langkah-langkah untuk memperoleh durability beton.

- Langkah-langkah untuk memperoleh durability seperti apa yang diterangkan di atas, secara umum bisa dengan pembatasan jumlah semen minimum dan dengan pembatasan faktor air semen maksimum (Tabel 3).

Tabel 3. Jumlah semen minimum dan nilai faktor air semen maximum

Uraian Jumlah semen

minimum per m³ beton (kg)

Nilai faktor air semen maximum Beton di dalam ruang bangunan:

a. Keadaan keliling non korosif 275 0,60 b. Keadaan keliling korosif

disebabkan oleh kondensasi

atau uap-uap korosif 325 0,52

Beton di luar ruang bangunan:

a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

325 0,60

b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

275 0,60

Beton yang masuk ke dalam tanah:

a. Mengalami keadaan basah kering berganti-ganti

325 0,55

b. Mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air tanah

375 0,52

Beton yang kontinue berhubungan dengan air:

a. Air Tawar 275 0,57

b. Air Laut 375 0,52

- Selain persyaratan tersebut juga disyaratkan bahan-bahan beton sendiri harus keras, mempunyai permukaan yang kasar dan tak pipih dan penggunaan diameter aggregate sebesar-besarnya (ideal 40 mm).

Dan juga aggregate harus mempunyai sifat permebility yang baik (sukar ditembus air).

- Curing atau perawatan minimum 2 minggu.

- Pemadatan cukup.

- Penggunaan bahan addesive yang bisa meningkatkan durability beton.

- Pemilihan tipe semen yang sesuai dan sebagainya.

4. Strength

1. Mutu Beton

Kenyataan menunjukkan bahwa mutu beton sangat tergantung pada faktor A/C (prinsip DOE methode). Dan penentuan A/C (perbandingan air dan semen) tergantung dari durability yang dikehendaki. Selain itu kekuatan beton juga tergantung ketelitian pelaksanaan pengecoran beton dan perawatan (curing) beton tersebut.

Grafik 2

Hubungan A/C dan tegangan tekan beton : AC1> AC2

1<2

1

2



2 1 AC

Grafik 3

Hubungan tegangan tekan beton yang dikeringkan dalam ruangan Laboratorium setelah perawatan pendahuluan.

Temperatur pada saat perawatan (curing) juga mempengaruhi kekuatan tekan beton. Hal ini bisa dilihat pada gambar grafik hubungan tegangan tekan beton dan umur dengan perawatan yang mempunyai temperatur yang berbeda-beda.

6000 5000 4000 3000 2000

1000

0 3 7 14 28 90 100

Curing Continue

Umur

Grafik 4

Bagaimana kelakukan beton bila ditekan lalu beton dilepas? Kelakuan beton yang dibebani tekan dapat dinyatakan dalam diagram tegangan regangan (b’ - b’)

BO//AC P = plastis v.e = Visco Elastis

Grafik 5

Data-data:

W/C = 0,5 C.C = 363, Type semen = II

Aggregat sungai (batu kali)

Keterangan :

Bila tekanan kecil, b’ kecil maka perubahan bentuk (b’) berbanding lurus dengan b’  hk Hooke = b’ = Eb’.

Bila b’ besar, maka grafik akan melengkung ke bawah, sudut makin kecil berarti modulus elastisitas

b' E b



  , makin kecil.

Misalkan diadakan pembebanan sampai A, maka akan terjadi perpendekan 1. Bila beban dihilangkan beton akan berusaha kembali ke bentuk semula.

Kembalinya tak melewati grafik AO, melainkan melalui ACDE (di mana AC // DB).

CDE garis lengkung ACD terjadi bersamaan dengan kepergian beban. Setelah itu pemulihan bentuk dari 3 ke E2 lambat sekali. Pemilihan bentuk 2 ke E3

disebut perubahan unelastis atau visco elastis. Ternyata ada perubahan bentuk yang tak pulih yaitu OE (3).

Sesungguhnya bagian dari stress strain diagram beton tidak ada yang lurus, untuk praktisnya pada permulaan dianggap lurus dan di sini didapat modulus elastis beton

E E

b

 

Faktor-faktor yang mempengaruhi b beton : - Umur beton

- Cara pengerjaan - Faktor air semen (A/C) - Banyaknya semen - Sifat aggregat dan p.c - Perawatan waktu mengeras - Cara pembebanan (cepat, lambat) - Macam pembebanan

- Bentuk beton yang dicoba

- Milieu sekitarnya - Dan lain-lain.

2. Kokoh tarik beton :

Kokoh tarik beton pada prinsipnya harus ditentukan dari percobaan tarik langsung, tetapi percobaan ini sulit dilaksanakan. Percobaan yang biasa dipakai sampai saat ini adalah percobaan-percobaan lentur pada prisma dengan penampang 10 x 10 cm, berumur 28 hari atau dapat pula dengan cara sebagai berikut:

Gambar 1

Untuk dua jenis percobaan ini kokoh tarik beton ( br) ditentukan dengan rumus:

2P

br = (Silinder)

 d . e 2P

br = (Kubus)

 a²

Sebagai data-data pendekatan dapat diambil secara kasar bahwa:

- Kokoh tarik lentur beton = tl = 10% kokoh tekan beton

- Kokoh tarik beton = br = 5% w’28 (kubus)

Dalam PBI 1971, tabel 10.4.2, ditunjukkan kekuatan tarik dan lentur dari beton.

Grafik 6

Batas hancur pada tegangan tetap

Regangan beton

Notasi Tegangan yang diijinkan (kg/cm2)

Pada pembebanan tetap Pada pembebanan sementara

Kekuatan tekan beton karakteristik

’bk B1 100

K125 125

K175 175

K225 225

Umum

’bk

B1 100

K125 125

K175 175

K225 225

Umum

’bk Lentur tanpa dan/atau dengan

gaya normal:

Tekan Tarik

’b

b

35 5

40 5,5

60 6,5

75 5,5

0,33 ’bk 0,36 ’bk

55 7

70 7,5

100 9

125 10

0,56 ’bk 0,65 ’bk Gaya aksial :

Tekan Tarik

’bs

bs

35 4

40 4

60 5

75 5,5

0,33 ’bk 0,36 ’bk

55 5

70 5,5

100 6,5

125 7,5

0,56 ’bk 0,51 ’bk Geser oleh lentur atau puntir:

Tanpa tulangan geser Dengan tulangan geser

b

bm

4,5 11

5 12

5,5 14

6,5 16

0,43 ’bk 1,08 ’bk

7 17

7,5 19

9 22

10 25

0,68 ’bk 1,70 ’bk Geser oleh lentur dengan

puntir:

Tanpa tulangan geser Dengan tulangan geser

b

bm

5,5 14

6 15

7 18

8 20

0,54 ’bk 1,35 ’bk

8,5 21

9,5 24

11 28

13 32

0,85 ’bk 1,70 ’bk Geser pons pada penampang

kritis:

Tanpa tulangan geser Dengan tulangan geser

bp

bpm

6,5 13

7,5 15

8,5 17

10 20

0,65 ’bk 1,30 ’bk

10 20

11 22

13 26

15 30

1,02 ’bk 2,04 ’bk Untuk ø # 1 nilai-nilai tegangan yang diijinkan menurut tabel di atas harus dikalikan.

5. Modulus Elastisitas Beton (Eb) :

Untuk material yang memenuhi hukum Hooke berlaku umum:

E_E . Sebagaimana diterangkan tidak ada perbandingan lurus antara b’ dan b’ pula E sangat dipengaruhi oleh banyaknya faktor.

Juga kelembaban sekitarnya sangat mempengaruhi. Untuk kesederhanaan perhitungan- perhitungan, maka telah ditempuh pendekatan-pendekatean, yaitu untuk kualitas beton tertentu dipakai suatu E constant tertentu pula.

Ada yang mengambil E dengan cara scant modulus Eb’ = tg  di mana : A tegangan beton yang diizinkan.

E dinamis = tg  t

R.V.B  Eb’ = (200 + 1/3  n’) 10³ kg/cm²

Perbandingan harga Eb’ untuk berbagai-bagai negara.

Tabel 5

’28 Eb’

Belanda Jerman Perancis Inggris

300 300.000 300.000 32.000 265.000

450 350.000 350.000 382.000 340.000

600 400.000 400.000 44.000 360.000

FIP  untuk perencanaan cepat dan berubah-ubah, modulus elastisitas beton di arah memanjang dihitung dengan rumus:

kg/cm2 m

j' 21.000

Eb' 

jm1 = kokoh beton silinder rata-rata berumur j hari Bila memakai kubus :

m j' 19.000 0,83

. m1 21.000

Eb'  j  

6. Creep Beton

Creep beton sukar diamati sebab kejadian creep beton ini bersamaan dengan kejadian susut beton.

Creep ialah perubahan bentuk tambahan (yang berbentuk plastis) di samping perubahan bentuk elastis akibat pembebanan tetap.

Bila pembebanan tetap cukup lama di samping perubahan elastis yang terjadi, maka dapat dicatat bahwa perubahan bentuk masih terus berlangsung. Sebab dari perubahan bentuk tersebut belakangan ini adalah karena sifat creep dan susut beton.

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya creep:

- Kelembaban sekitarnya

- Volume yang ditinjau/ukuran, dan bentuk penampang - Susunan campuran beton terutama pemakaian semen - Umur beton pada saat dibebani

- Lamanya pembebanan - Kualitas beton

- Macam pembebanan - Dan lain sebagainya.

7. Penyusutan Beton

Penyusutan adalah perpendekan akibat mengering dan proses kimia fisik pasta cement sekeliling bahan pengisi yang terjadi beton pada waktu mengeras. Beton menyusut di ketiga arah dimensi kira-kira sama.

Penyusutan adalah suatu gejala yang sulit dipelajari sebagaimana diketahui gejala susut dan creep ini pada suatu konstruksi beton pratekan terjadi berbarengan.

Besarnya penyusutan merupakan suatu fungsi dari waktu. Elemen konstruksi beton kecil menyusut lebih cepat dan lebih banyak daripada elemen besar karena pengeringannya lebih cepat.

Elemen-elemen yang besar mencapai tokoh beton yang lumayan lebih dahulu sebelum banyak mengering, karena ini penyusutan menjadi lebih kecil. Sebelum mempelajari pemakaian rumus-rumus praktis sebaiknya mendapat bayangan lebih dahulu akan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya penyusutan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya penyusutan:

a. Cement

Belum ada angka-angka yang pasti yang menunjukkan bagaimana pengaruh susunan kimia dan kehalusan terhadap penyusutan ini. Hanya dapat dilihat dari hasil-hasil penyelidikan bahwa makin lembut mungkin besar terjadinya pecah- pecah. Selanjutnya orang Portugal membuktikan bahwa peningkatan kadar tricalcium aluminat (C3A) dapat pula memperbesar kemungkinan pecah-pecah, tetapi ditunjukkan pula bahwa butir-butir semen yang sangat lembut proses pengerasannya dan juga kekuatannya kemungkinan pecah tidak mudah terjadi.

b. Faktor air semen (W/C)

Semakin besar W/C semakin besar pula penyusutannya. Sedapatnya pemakaian W/C yang besar harus dihindarkan karena ini lebih banyak membawa kerugian- kerugian daripada keuntungannya seperti (kekuatan turun, creep besar, kekedapan berkurang).

c. Bahan pengisi

Penyelidikan menunjukkan bahwa butir-butir bahan pengisi yang besar-besar dapat mengurangi penyusutan, butir-butir ini menghalangi penyusutan dari semen pasta yang membalutnya.

d. Susunan campuran dari bahan pengisi

Juga penyelidikan menunjukkan bahwa bahan pengisi beton yang mempunyai modulus kehalusan besar, akan mempunyai nilai penyusutan kecil.

e. Perbandingan antara pasta semen dan bahan pengisi

Beton yang mempunyai bahan pengisi lebih banyak dibandingkan dengan pasta semennya akan mempunyai nilai susut lebih kecil.

f. Intensitas pengadukan

Makin homogen pengadukan akan membuat hasil baik pada kekuatan beton, kedap air, penyusutan dan creep (kecil).

g. Kelembaban udara dan umur h. Ukuran dan bentuk konstruksi

Sebagaimana dijelaskan di depan, ukuran konstruksi sangat mempengaruhi besar penyusutan bagian konstruksi yang ditinjau. Jelas bahwa konstruksi beton ringan gampang sekali mengering dibandingkan terhadap badan beton yang masif.

Untuk membatasi penyusutan, maka hal-hal di bawah ini harus diperhatikan:

1) Cement

a) Pakai jenis semen yang mempunyai niai susut rendah.

b) Batasi pemakaian semen.

2) Air

a) Batasi pemakaian air (W/C).

b) Usahakan menurunkan W/C dengan memakai bahan-bahan pembantu yang tidak mengurangi kedap air dan merusak baja prategang.

3) Bahan pengisi

a) Gradasi bahan pengisi harus padat.

b) Terlalu banyak pasir halus memperbesar penyusutan.

c) Bahan pengisi dengan permukaan kasar dan besar mengurangi penyusutan 4) Pengering

a) Membatasi beton yang mengeras sampai beberapa minggu sangat berguna (min. 14 hari).

b) Lindungi beton yang mengeras terhadap sinar matahari dan angin keras.

8. Kekedapan Beton (Watertightness)

Yang diartikan kekedapan beton ialah ketahanan beton terhadap merembesnya atau meresapnya air masuk (penetrasi) ke dalam celah-celah yang terdapat dalam spesi beton. Untuk membuat beton yang kedap air ini sangatlah sulit sebab material-material dari beton sendiri (semen, pasir, kerikil, batu pecah) bukan merupakan bahan yang tak dapat ditembus air (impermeable material). Jadi yang dimaksud beton kedap air adalah beton yang mempunyai angka permeability tertentu sehingga untuk menembus lapisan beton tersebut memerlukan waktu yang panjang.

Permeability (cm/sc) sangat tergantung dari porisitas material yang dipakai untuk membuat beton, selain itu cacat-cacat beton seperti retak-retak, beton kurang

pemadatan, spesi beton yang bleeding, regregation, kekurangan lekatan antara aggregate dan pasta semen, semuanya ini bisa mempengaruhi sifat kekedapan beton.

Oleh karena itu untuk membuat beton yang mempunyai kedap air harus memperhatikan mengenai:

- Penggunaan atau faktor A/C  serendah mungkin (0,4 – 0,6).

- Homogenitas.

- Curing yang baik tergantung tipe semen yang digunakan.

- Aggregate yang tepat dan sebagainya ø max aggregate kasar  30 mm.

- Aggregate halus yang lolos 0,025 mm 15% besar pasir.

- Aggregate yang mempunyai coeffisien permeability sama dengan semen.

- Consistensi beton sebaiknya plastis dan stabil.

- Kemungkinan penggunaan ultra fine semen atau portland untuk menampah kekedapan beton.

Penggunaan water proofing adminture yang umum dan sudah diketahui spesifikasi dan cara penggunaan.

Dipergunakan tutup permukaan yang tipis seperti aspaltic emulsion, cement plaster, parafin atau silicone yang dicampur dingin cairan solvent. Lapisan beton yang dicor jangan melampaui 40 cm setiap lapisan.

9. Bleeding

Bleeding adalah pemisahan air dari campuran beton, hal terjadi dengan merembesnya air ke permukaan beton, selama beton diangkat, digetar dalam pemadatan atau setelah beton sudah selesai pada pengecoran. Bleeding biasanya terjadi pada campuran spesi beton yang berkadar semen rendah atau campuran beton yang basah (kelebihan air), atau campuran beton yang mempunyai slump tinggi. Pada campuran beton A/C > 0,6, sering kedapatan kejadian bleeding ini.

Untuk mencegah bleeding maka air bebas beton dibagi semen + fines (< 0,15 mm)  0,45, hal ini untuk campuran beton dengan slump > 6 cm dan untuk campuran beton dengan slump ( < 6 cm) low workability) 0,50

fines cement

Air 



Pedoman pembatasan jumlah semen + fines ( < 0,3 mm) yang disarankan:

Tabel 6

ø max (mm)

Semen + fines ( < 0,3 mm) yang disarankan per m3 beton (kg)

9,6 525

19 450

38 400

76 325

Tindakan pencegahan yang dilakukan pada campuran beton yang bleeding ialah dengan menambah fines (ø 0,3 mm) yang berupa filler atau puzzolana atau dengan menambah kadar semen. Tapi harus diingat bahwa penambahan filler dan kadar semen ini bertendensi akan terjadinya susut dan creep yang makin bertambah dan akan mengakibatkan beton akan retak. Untuk ini maka penambahan filler dan kadar semen dibatasi dengan persyaratan seperti anjuran pada tabel di atas.

10. Segregation

Bila aggregate kasar (batu pecah, kerikil) terpisah dari campuran beton, selama pengangkutan, pengecoran dan pemadatan, campuran beton dikatakan mengalami segregation (terjadi pemisahan beton terhadap spesi semen). Beton yang mempunyai sifat segregation sangat sukar dipadatkan dan juga hasilnyabeton terdapat kantung- kantung (lubang-lubang), tak homogen dan permeability-nya kurang serta keawetan juga kurang. Resiko segregation akan timbul bila:

a. Campuran beton yang kadar semen rendah.

b. Campuran beton yang kadar airnya terlalu tinggi.

c. Campuran beton yang kurang pasir.

d. Diameter maximum terlalu besar dibanding dengan demensi begisting.

e. Permukaan aggregate sangat kasar.

f. Bila aggregate terlalu berat dan terlalu ringan.

g. Gap graded.

h. Pengecoran, pengangkutan yang ceroboh.

i. Bila begisting banyak sudut-sudut yang tajam dan kurang teratur.

Pada prinsipnya dibedakan 2 macam segregation.

1. Internal segregation (pemisahan setelah saat pemadatan)

Internal segregation adalah pengelompokan timbunan batu pecah (kerikil) yang mempunyai berat jenis terlalu berat dan ø maksimum yang mengelompok di dasar begisting. Segregation di atas biasanya ditimbulkan oleh campuran beton yang terlalu basah, kadar semen yang rendah, ukuran ø maksimum aggregate yang terlalu besar gap graded aggregate. Segregation ini terjadi bila kohesive dari beton berkurang karena faktor-faktor tersebut di atas.

Internal segregation ini bisa dikurangi dengan menambah cohesiveness (lekatan) dari spesi beton sehingga semen portal tetap melekat pada aggregate- aggregate campuran beton tersebut.

Beberapa anjuran untuk meningkatkan cohesiveness campuran beton:

a) Mengurangi menjadi 0,05untuk slump 6cm filler

pc

Air 



b) Menambah kadar semen

c) Mengganti pasir kasar (zone 1) menjadi agak lebih halus (zone 2) d) Menambah kadar-kadar semen + filler seperti yang dianjurkan e) Mengurangi aggregate kasar yang berdiameter 40 mm

f) Menghilangkan oversize material (diameter material yang terlalu besar) g) Membetulkan gap graded material menjadi graded yang lebih continue h) Air endrained.

2. External segregation (pemisahan sebelum pemadatan)

External segregation ialah pemisahan aggregate kasar dari campuran beton diakibatkan karena penanganan, pengangkutan dan pencampuran, sebelum didapatkan external segregation umumnya terjadi pada campuran beton yang kadar semennya rendah dan campuran beton yang agak kering (dry mixs) dan juga beton yang gap graded. Untuk memperbaiki campuran beton yang mempunyai gejala external segregatioin ialah dilakukan dengan:

a) Menambah pasta semen pada campuran yang kadar semennya rendah dan pencampuran beton jumlah airnya rendah (lean dan dry mixs).

b) Menambah presentasi pasir bila campuran beton kurang pasir.

c) Membuat grading campuran lebih continue.

Kesimpulan

Kita sudah tahu bahan dasar beton adalah : aggregat (pasir dan kerikil/batu pecah), semen dan air. Pemilihan bahandasar ini harus memenuhi syarat – syarat tertentu yang perlu diketahui melalui ilmu pengetahuan maupun pengalaman dalam merencanakan pencampuran beton hendaknya memperhatikan sifat – sifat fisis dan mekanis beton untuk mendapat suatu konstruksi yang kuat, kaku, awet, mudah dikerjakan dan ekonomis, serta memberikan rasa aman dan nyaman bagi pemakainya. Untuk maksud tersebut diatas maka campuran dikatakan baik apabila : setelah mengeras mempunyai kekuatan yang sesuai dengan yang direncanakan lagipula mempunyai nilai ekonomis, disamping mudah dicampur dan homogen, tidak terjadi pemisahan, mudah di cor dan dipadatkan.

Pelaksanaan pencampuran bahan – bahan dasar beton harus memperhatikan takaran dalam komposisi perbandingan tertentu yang berdasarkan takaran berat, tetapi dalam pelaksanaannya banyak menemui kesulitan, maka diberikan toleransi takaran bisa menggunakan takaran volume.

Lamanya waktu pencampuran dalam mesin pencampur paling sedikit adalah 1,5 menit, sebab terlalu cepat mencampurnya, maka campuran tidak homogen. Terlalu lama mencampur dapat menimbulkan pemisahan kembali agregat kasar dan agregat halus.

Penggunaan air harus mengikuti mix designnya, karena air merupakan bahan senyawa dengan semen untuk membuat perekat atau pengikat hydraulis yang tahan terhadap air. Dengan memperhatikan semua sifat – sifat fisis dan mekanis dari campuran beton maka diharapkan dapat memenuhi semua kriteria dari perencanaan suatu konstruksi yang mempergunakan bahan dari beton.

REFERENCES

1. Badan Standarisasi Nasional, 2004, “Standar Nasional Indonesia Semen Portlan” (SNI 15-2049-2004).

2. Prof. Turben Hansen, Technical Report 21, Manual on Concrete Mixs Design and Quality Controls.

3. Prof. Turben Hansen, Technical Report No. 10, Texbook on Concrete Teknology.

4. Ir. Rachmat Poerwono, Diktat Kuliah Beton Pratekan Fakultas Teknik Sipil ITS.

5. Portland Cement Association (P.C.A), Design and Controle of Concrete Mixture.

6. United State Department of Interior Bureau of Reclamation “Concrete Manual”.