12 A. Beton 1. Pengertian Beton
Beton merupakan salah satu bahan gabungan dari suatu material-material diantaranya semen Portland, agregat (agregat kasar dan halus), air dan terkadang ditambah dengan menggunakan bahan tambah yang bervariasi mulai dari bahan tambah kimia, serta sampai dengan bahan buangan nonkimia pada perbandingan tertentu (Tjokodimuljo, 1996). Menurut Nawy (1985) dan Mulyono (2005), beton sebagai sekumpulan interaksi mekanis dan kimiawi dari material pembentukannya. Dengan demikian, masing masing komponen tersebut perlu dipelajari sebelum mempelajari beton secara keseluruhan.
Perencana (engineer) dapat mengembangakan pemilihan material yang layak komposisinya sehingga sehingga diperoleh beton yang efisien, memenuhi kekuatan batas yang disyaratkan oleh perencana dan memenuhi persyaratan serviceability yang dapat diartikan juga sebagai pelayanan yang handal dengan memenuhi kriteria ekonomi.
2. Kelebihan dan Kekurangan Beton
Penggunaan beton dalam bidang konstruksi tentunya telah banyak digunakan, hal yang mepengaruhi sehingga beton banyak digunakan yaitu mempunyai banyak kelebihan. Berikut bebarapa kelebihan beton adalah (Tjokrodimuldjo, 1996) :
a. Harga relatif murah karena menggunakan bahan-bahan dasar dari bahan lokal, kecuali semen Portland. Hanya untuk daerah tertentu yang sulit mendapatkan pasir atau kerikil mungkin harga beton agak mahal.
b. Beton termasuk bahan yang berkekuatan tekan tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan/pembusukan oleh kondisi lingkungan. Bila dibuat dengan cara yang baik, kuat tekannya sama dengan batuan alami.
c. Beton segar dapat dengan mudah diangkut maupun dicetak dalam bentuk apapun dan ukuran seberapapun tergantung keinginan. Cetakan dapat pula dipakai ulang beberapa kali sehingga secara ekonomi menjadi murah.
d. Kuat tekannya yang tinggi mengakibatkan jika dikombinasikan dengan baja tulangan (yang kuat tariknya tinggi) dapat dikatakan mampu dibuat untuk struktur berat. Beton dan baja boleh dikatakan mempunyai koefisien muai yang hampir sama. Saat ini beton banyak dipakai untuk fondasi, dinding, jalan raya landasan udara, gedung, penampung air, pelabuhan, bendungan, jembatan, dan sebagainya.
e. Beton segar dapat disemprotkan di permukaan beton lama yang retak maupun diisikan ke dalam retakan beton dalam proses perbaikan.
f. Beton segar dapat dipompakan sehingga memungkinkan untuk dituang pada tempat-tempat yang posisinya sulit.
g. Beton termasuk tahan aus dan tahan kebakaran, sehingga biaya perawatan termasuk rendah
Beton bnyak digunakan dikarenakan mempunyai banyak kelebihan, namun ada beberapa kekurangan juga yang dimiliki oleh beton. Berikut Kekurangan yang terdapat pada beton adalah (Tjokrodimuldjo, 1996) :
a. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. Oleh karena itu perlu diberi baja tulangan, atau tulangan kasa (meshes).
b. Beton segar mengerut saat pengeringan dan beton keras mengembang jika basah, sehingga dilatasi (contraction joint) perlu diadakan pada beton yang panjang/lebar untuk memberi tempat bagi susut pengerasan dan pengembangan beton.
c. Beton keras mengembang dan menyusut bila terjadi perubahan suhu, sehingga perlu dibuat dilatasi (expansion joint) untuk mencegah terjadinya retak-retak akibat perubahan suhu.
d. Beton sulit untuk dapat kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat merusakan beton.
e. Beton bersifat getas (tidak daktail) sehingga harus dihitung dan didetail secara seksama agar setelah dikompositkan dengan baja tulangan menjadi bersifat daktail, terutama pada struktur tahan gempa.
3. Jenis-Jenis Beton
Beton sering kali digunakan sebagai salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk banguna gedung, jembatan, jalan, dan lainnya. Terdapat beberapa jenis beton yang dapat dipakai dalam konstruksi suatu bangunan yaitu (Mulyono, 2005 dalam Alim, 2014) :
a. Beton normal adalah beton yang menggunakan agregat normal.
b. Beton bertulang adalah beton yang menggunakan tulangan dengan jumlah dan luasan tulangan tidak kurang dari nilai minimum yang diisyaratkan, dengan atau tanpa pratekan dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua material bekerja bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja.
c. Beton pracetak adalah beton yang elemen betonnya tanpa atau dengan tuangan yang dicetak di tempat yang berbeda dari posisi akhir elemen dalam struktur.
d. Beton prestress (pratekan) adalah beton bertulang dimana telah diberikan tegangan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat pemberian beban yang bekerja.
e. Beton ringan struktural adalah beton yang memakai agregat ringan atau campuran antara agregat kasar ringan dan pasir alami sebagai pengganti agregat halus ringan dengan ketentuan tidak boleh melampaui berat isi maksimum beton 1850 kg/m3 kering udara dan harus memenuhi ketentuan kuat tekan dan kuat tarik beton ringan untuk tujuan structural.
f. Beton ringan total atau beton ringan berpasir adalah beton yang seluruh agregat halus dengan berat normal.
4. Kuat Tekan Beton
Kuat tekan beton adalah besarnya beban persatuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan. Kuat desak beton merupakan sifat terpenting dalam kualitas beton dibanding dengan sifat-sifat lain (Tjokrodimuljo, 1996 dalam Prasetya, 2013).
Mutu beton dapat dinyatakan dalam notasi fc’ dan K. perbedaan dari notasi tersebut adalah dari penggunaan cetakan sampel betonnya. Notasi fc’
merupakan nilai kuat tekan beton yang diuji dengan menggunakan cetakan
silinder dengan ukuran tinggi 30 cm dan diameter 15 cm, sedangkan notasi K merupakan nilai kuat tekan beton yang diuji tes kuat tekan dengan menggunakan cetakan kubus dengan ukuran 15 x 15 cm. pemberian gaya biasanya tegak lurus terhadap sumbunya. Pengujian kuat tekan beton biasanya dilakukan pada umur 3, 7, 14, dan 28 hari (dalam Alim, 2014).
Menurut Tjokrodimuljo (2007) dalam Alim (2014), kuat tekan silinder beton dapat dihitung dengan persamaan 3.1
𝑓𝑐′ = P
A………...………... (3.1)
Dengan :
fc’ = Kuat tekan silinder beton (MPa) P = Beban tekan Maksimum (N) A = Luas bidang tekan (mm2)
Berdasarkan kuat tekannya beton dapat dibagi beberapa jenis sebagaimana terdapat pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Jenis Beton Menurut Kuat tekan
Jenis Beton Kuat Tekan (MPa) Beton Sederhana (plain concrete) 0 – 10 MPa
Beton Normal 15 – 30 MPa
Beton Pra-tegang 30 – 40 MPa
Beton Tinggi 40 – 80 MPa
Beton Sangat Tinggi > 80 MPa (Sumber : Tjokrodimuljo, 2007 dalam Alim, 2014)
Beton relatif dapat menahan kuat tekan, keruntuhan sebagian disebabkan karena rusaknya ikatan antara pasta dan agregat. Besar kuatnya tekan beton dipengaruhi dari sejumlah faktor. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kuat tekan beton sebagai berikut :
a. Pengaruh cuaca berupa pengembangan dan penyusutan yang diakibatkan oleh pergantian panas dan dingin.
b. Daya perusak kimiawi, seperti air laut (garam), asam sulfat, alkali, limbah, dan lain-lain.
c. Daya tahan terhadap aus (abrasi) yang disebabkan oleh gesekan orang berjalan kaki, gerakan ombak, dan lain-lain
Proses pengujian kuat tekan beton yang kita ketahui yaitu dengan bemberian beban pada beton, namun ada cara pengujian kuat tekan beton yang menurut SNI 03-1974-1990 dengan beberapa tahapan sebagai berikut :
a. Ambil benda uji yang akan ditentukan kekuatan tekannya dari bak perendaman, kemudian bersihkan dari kotoran yang menempel dengan kain.
b. Tentukan berat dan ukuran benda uji.
c. Lapislah permukaan atas beton (capping) apabila permukaan beton tidak rata.
d. Letakan benda uji pada mesin secara sentries, sesuai dengan tempat yang tepat pada mesin tes kuat tekan.
e. Jalankan benda uji atau mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2 sampai 4 kg/m3 per detik.
f. Lakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan catatlah beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji.
5. Kemudahan Pengerjaan Beton (Workability)
Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi nilai Faktor Air Semen (FAS), semakin rendah mutu kekuatan beton. Namum demikian, nilai FAS yang semakin rendah tidak selalu berarti bahwa kekuatan beton semakin tinggi. Nilai FAS yang rendah akan menyebabkan kesuloitan dalam pengerjaan, yaitu kesulitan dalam pelaksanaan pemadatan yang pada akhirnya akan menyebabkan mutu beton menurun. Degan demikian ada suatu nilai FAS tertentu yang optimum yang menghasilkan mutu beton maksimum. (Mulyono, 2005 dalam Prasetya, 2013)
Gambar 3.1 menunjukan bahwa secara umum sudah diketahui bahwa semakin tinggi nilai FAS, maka semakin rendah mutu kekuatan beton yang didapatkan. Jika nilai FAS semakin kecil, maka nilai kuat tekan beton yang didapatkan akan semakin besar. Idealnya semakin rendah FAS, maka kekuatan beton beton semakin tinggi, akan tetapi karena kesulitan pemadatan maka dibawah FAS tertentu (sekitar 0,30) kekuatan beton menjadi lebih rendah, karena betonnya kurang padat akibat kesulitan pemadatan. Mengatasi kesulitan pemadatan dapat digunakan alat getar (vibrator) atau dengan bahan kimia
tambahan (chemical admixture) yang bersifat menambah kemudahan pekerjaan.
(Tjokrodimuljo, 2007 dalam Prasetya, 2013)
Gambar 3.1 Hubungan antara kuat tekan dan FAS (Tjokrodimuljo, 2007 dalam Prasetya, 2013).
Kemudahan pengerjaan dapat juga dilihat dari nilai slump yang identik dengan tingkat keplastisan beton. Semakin plastis beton, semakin mudah pengerjaannya. Unsur-unsur yang mempengaruhi antara lain (Mulyono, 2004) :
a. Jumlah air pencampur
Semakin banyak air semakin mudah untuk dikerjakan b. Kandungan semen
Jika FAS tetap, semakin banyak semen berarti semakin bnyak kebutuhan air sehingga keplastisannyapun akan lebih tinggi.
c. Gradasi campuran pasir-kerikil
Jika memenuhi syarat dan sesuai dengan standar, akan lebih mudah dikerjakan.
d. Bentuk butirn agregat kasar
Agregat berbentuk bulat-bulat lebih mudah untuk dikerjakan.
e. Butiran maksimum
f. Cara pemadatan dan alat pemadat
B. Bahan Penyusun Beton
Bahan penyusun utama yang digunakan dalam pembuatan beton salah satunya yaitu semen. Semen yang diaduk dengan campuran air akan membentuk pasta semen. Jika pasta semen tersebut kemudian ditambahkan dengan pasir akan menjadi mortal semen. Kemudian bila ditambahkan lagi dengan kerikil atau batu pecah itu disebut beton. Untuk mendapatkan kekuatan yang baik, beton mempunyai karakteristik dengan spesifikasinya terdiri dari beberapa campuran penyusun sebagai berikut :
1. Semen Portland
Semen Portland adalah bahan konstruksi yang diproses secara kimiawi yang mulai bereaksi jika dicampurkan air, serta bahan konstruksi yang paling bnyak di pakai dalam proses pengerjaan beton. Menurut ASTM C-150, 1985, semen Portland didefenisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker 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.
Fungsi utama semen adalah mengikat butir-butir agregat sehingga membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara diantaranya butir-butir agregat. Walaupun komposisi semen dalam beton hanya sekitar 10%, namun karena fungsinya sebagai bahan pengikat maka peranan semen menjadi penting (Mulyono, 2004 dalam Prasetya, 2013).
Semen Portland di Indonesia menurut Spesifikasi Bahan Bangunan Bukan Logam, (SK SNI S-04-1989-F) semen Portland dibagi menjadi 5 jenis, yaitu : a. Jenis I, yaitu semen Portland untuk konstruksi umum yang penggunaan
tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus seperti yang diisyaratkan pada jenis-jenis lain.
b. Jenis II, yaitu semen Portland untuk konstruksi yang memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
c. Jenis III, yaitu semen Portland untuk konstruksi yang menuntut persyaratan kekeuatan awal yang tinggi.
d. Jenis IV, yaitu semen Portland untuk konstruksi yang menuntut persyaratan panas hidrasi yang rendah.
e. Jenis V, yaitu semen Portland untuk konstruksi yang menuntut persyaratan sangat tahan terhadap sulfat.
Bahan dasar semen Portland terdiri dari bahan-bahan yang mengandung kapur, silica,alumunium, dan oksida besi, sebgamaina dapat di uraikan dalam Tabel 3.2 dibawah.
Tabel 3.2 Susunan unsur semen Portland
Oksida Persen
Kapur (CaO) 60 – 65
Silika (SiO2) 17 – 25
Alumina (Al2O3) 3 – 8
Besi (Fe2O3) 0,5 – 6
Magnesia (MgO) 0,5 – 4
Sulfur (SO3) 1 – 2
Soda / potash (Na2O+K2O) 0,5 – 1 (Sumber : Tjokrodimuljo, 2007)
Dalam Prasetya (2013), sifat- sifat kimia dari bahan pembentuk ini mempengaruhi kualitas semen yang dihasilkan. Walaupun kompleks, namun pada dasarnya dapat disebutkan 4 unsur yang paling penting untuk pembentukan semen yaitu :
a. Trikalsium silikat (C3S) atau 3CaO.SiO2
Senyawa ini segera mulai berhirasi dalam beberapa jam-jam dengan melepas sejumlah panas. Kuantitas yang terbentuk dalam ikatan menentukan pengaruh terhadap kekuatan beton pada awal umurnya, terutama pada 14 hari sebelumnya
b. Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2
Senyawa ini bereaksi dengan air lebih lambat, sehingga hanya berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah berumur lebih dari 7 hari.
c. Trikalsium aluminat (C3S) atau 3CaO.SiO2
Senyawa ini berhidrasi dan bereaksi sangat cepat, sangat berpengaruh pada panas hidrasi tertinggi dan memberikan kekuatan setelah 24 jam.
d. Tetrakalsium alumioferit (C4AF) atau 4CaO.A12O3.Fe2O3
Senyawa ini kurang begitu besar pengaruhnya terhadap kekuatan dan sifat-sifat semen keras lainnya.
2. Agregat
Agregat ialah butiran miniral alami yang berfungsi sebagai bahan bahan pengisi dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini kira-kira menempati sebanyak 70 % volume mortar atau beton. Walaupun namanya hanya sebagai bahan pengisi, akan tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat mortar/beton (Tjokrodimuljo, 1996).
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.
Batasan antara agregat halus dan agregat kasar berbeda antara displin ilmu yang satu dengan yang lainnya. Meskipun demikian, dapat diberikan batasan ukuran antara agregat halus dengan agregat kasar yaitu 4.80 mm (British Standard) atau 4.75 mm (Standar ASTM). Agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirannya lebih besar dari 4.80 mm (4.75 mm). Agregat halus adalah batuan yang lebih kecil dari 4.80 mm (4.75 mm). Agregat dengan ukuran lebih besar dari 4.80 mm dibagi menjadi dua: yang berdiameter antara 4.80-40 mm disebut kerikil beton dan yang lebih dari 40 mm disebut kerikil kasar. Agregat yang ukurannya lebih besar dari 40 mm digunkan 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, split, batu pecah, kricak, dan lainnya (Mulyono, 2005).
Agregat kasar menurut Persyaratan Umum Bhan Bangunan di Indonesia perlu diuji terhadap keausan (dengan menggunakan mesin Los Angeles).
Persyaraatan mengenai ketahanan agregat kasar beton terhadap ditunjukan pada Tabel 3.3
Tabel 3.3. Persyaratan kekerasan agregat kasar Kekuatan Beton
Maksimum bagian yang hancur dengan mesin Los Angeles, lolos
ayakan 1,7 mm (%)
Kelas I (sampai 10 Mpa) 60 – 65
Kelas II (10 Mpa – 20 Mpa) 17 – 25 Kelas III (diatas 20 Mpa) 3 – 8 (Sumber : Tjokrodimuljo, 2004)
Proses pembuatan beton yang baik juga memerlukan agregat yang berkualitas baik juga. Agregat untuk bahan bangunan sebaiknya dipilih yang memenuhi persyaratan sebagai berikut (Tjokrodimuljo, 1996) :
a. Butir-butirnya tajam, kuat, dan bersudut
b. Tidak mengandung tanah atau kotoran lain yang lewat ayakan 0,075 mm.
c. Harus tidak mengandung garam yang menghisap air dan udara.
d. Harus yang benar-benar tidak mengandung zat organis.
e. Harus mempunyai variasi besar butir (gradasi) yang baik sehingga rongganya sedikit (untuk pasir modulus halus butirannya antara 2,50 – 3,80).
f. Bersifat kekal, tidak hancur atau beribah karena cuaca.
g. Untuk beton dengan tingkat keawetan yang tinggi, agregat harus mempunyai tingkat reaktif yang negatif terhadap alkali.
h. Untuk agregat kasar, tidak boleh mengandung butiran-butiran yang pipih dan panjang lebih dari 20 persen dari berat keseluruhan.
Menurut Tjokrodimuljo (2007) dalam Prasetya (2013), berdasarkan berat jenis agregat juga dibedakan menjadi 3, yaitu :
a. Agregat normal
Agregat yang berat jenisnya antara 2,5 sampai 2,7. Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit, basalt, kuarsa, dan sebagainya. Beton yang dihasilkan juga berberat jenis sekitar 2,3 juga dapa disebut beton normal.
b. Agregat berat
Berat jenis agregat ini lebih dari 2,8 misalnya magnetic (Fe3O4), barites (BaSO4), atau serbuk besi. Beton yang dihasilkan juga berat jenisnya tinggi (sampai 5) yng efektif sebagai dinding pelindung/perisai radiasi sinar X.
c. Agregat ringan
Agregat ini mempunyai berat jenis kurang dari 2,0 yang biasanya dibuat untuk beton ringan. Berat beton ringan kurang dari 1800 kg/m3 . beton biasanya dipaki untuk elemen non-struktural, akan tetapi mungkin pula untuk elemen structural ringan. Kebaikannya adalah berat sendiri yang rendah sehingga struktur ringan. Kebaikannya adalah berat sendiri yang rendah sehingga struktur pendukungnya dan fondasinya lebih kecil. Agregat dapat diperoleh secara alami maupun buatan, misalnya :
1) Agregat ringan alami misalnya : diotimite, pumice,volcanic cinder.
2) Agregat ringan buatan misalnya : tanah bakar (bloated clay), abu terbang (sintered flay-ash), busa terak tanur tinggi (foamed blast furnaceslag).
Pada pengujian ini dilakukan pemeriksaan sifat agregat yang bertujuan mengetahui sifat atau karakteristik agregat yang diperoleh. Pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut.
a. Analisis gradasi butiran
Gradasi agregat ialah distribusi ukuran butiran dari agregat. Bila butir- butir agregat mempunyai ukuran yang sama (seragam) volume akan besar.
Sebaliknya bila ukuran butir-butirnya bervariasi akan teradi volume pori yang kecil. Hal ini karena butiran yang kecil mengisi pori diantara butiran yang lebih besar, sehingga pori-porinya menjadi sedikit, dengan kata lain kemampatannya tinggi (Tjokrodimuljo, 1996).
Pasir dikelompokkan berdasarkan gradasi kekasaran butirannya menjadi beberapa daerah seperti Tabel 3.4
Tabel 3.4 Gradasi kekasaran pasir
(Sumber : Mulyono, 2004) Dengan :
Daerah gradasi 1 = Pasir kasar Daerah gradasi 2 = Pasir agak kasar Daerah gradasi 3 = Pasir agak halus Daerah gradasi 4 = Pasir halus
Modulus halus butir adalah suatu indeks yang dipakai untuk menjadi ukuran kehalusan atau kekasaran butir-butir agregat. Semakin besar nilai modulus halus menunjukkan bahwa makin besar butir-butir agregatnya.Secara matematis nilai modulus halus butir dan modulus butir campuran dapat dinyatakan sebagai berikut.
MHB =Ʃ % berat tertahan kumulatif Ʃ % berat tertahan
W = 𝐾−𝐶
𝐶−𝑃𝑥 100%………...(3. 2) dengan :
MHB = Modulus Halus Butir
W = Persentase berat agregat halus terhadap berat agregat kasar K = Modulus halus butir agregat kasar
P = Modulus halus butir agregat halus C = Modulus halus butir agregat campuran
b. Berat jenis dan penyerapan air
Berat jenis adalah perbandingan berat tersebut terhadap volume benda itu sendiri. Sedangkan penyerapan berarti tingkat atau kemampuan untuk
Lubang ayakan (mm)
% Berat Butir Lolos Saringan Daerah
1
Daerah 2
Daerah 3
Daerah 4
10 100 100 100 100
4,8 90-100 90-100 90-100 95-100 2,4 60-95 75-100 85-100 95-100 1,2 30-70 55-90 75-100 90-100
0,6 15-34 35-59 70-79 80-100
0,3 5-20 8-30 12-40 15-50
0,15 0-10 0-10 0-10 0-15
menyerap air. Nilai yang disarankan untuk berat jenis lebih dari 2,50 dan penyerapan kurang dari 3%. Berat jenis agregat dikelompokkan berdasarkan klasifikasi seperti Tabel 3.5
Tabel 3.5 Klasifikasi berat jenis agregat Agregat Halus
(Pasir)
Agregat kasar (Kerikil) Ringan (<2,0) Ringan (<2,0) Normal (2,5-2,7) Normal (2,5-2,7)
Berat(>2,8) Berat(>2,8) (Sumber : Tjokrodimuljo,2007)
Secara matematis nilai berat jenis dapat dinyatakan dalam persamaan berikut ini.
Bj =𝑤𝑏
𝑤𝑎………,…………...(3.3) Dengan :
Bj = berat jenis
Wa = berat air dengan volume air sama dengan volume butir agregat (gram) Wb = berat butir agregat (gram)
c. Pengujian Kadar Air
Kadar air agregat adalah perbandingan antara berat air yang tergantung dalam agregat dengan agregat dalam keadaan kering. Jumlah air yang terkandung di dalam agregat perlu diketahui, karena akan mempengaruhi jumlah air yang diperlukan didalam campuran beton. Agregat yang banyak mengandung air, akan membuat FAS yang ada didalam campuran beton semakin banyak. Kadar air dapat dihitung dengan persamaan berikut.
KA =𝑤1−𝑤2
𝑤2 ……..………...…………...(3. 4) Dengan :
KA = kadar air (%) W1 = berat basah (gram) W2 = berat kering oven (gram)
d. Pengujian Berat Satuan
Berat satuan agregat adalah rasio antara berat agregat dan isi/volume. Berat isi agregat diperlukan dalam perhitungan bahan campuran beton.
Perhitungan berat satuan dapat dihitung dengan persamaan berikut.
Bsat =𝑤𝑏
𝑉𝑡……….……...(3.5) Dengan :
Bsat = berat satuan (kg/cm3)
Wb =berat butir-butir agregat dalam bejana (kg) Vt = Vb + Vp
Vt = volume total bejana (m3)
Vb = volume butiran agregat dalam bejana (m3)
Vp =Volume pori terbuka antar butir-butir agregat dalam bejana
e. Pemeriksaan kadar lumpur
Lumpur adalah gumpalan atau lapisan yang menutupi permukaan agregat dan lolos ayakan no.200. kandungan lumpur pada permukaan butrian agregat akan mempengaruhi kekuatan ikatan antara pasta semen dan agregat sehingga mengurangi kekuatan dan ketahanan beton. Klasifikasi kadar lumpur agregat halus dan kasar dapat dilihat pada Tabel 3.6
Tabel 3.6 Klasifikasi kadar lumpur pada agregat Agregat Halus (Pasir) Agregat kasar (Kerikil)
Bersih (0%-3%)
Bersih (<1%) Sedang (3%-5%)
Kotor (5%-7%)
(Sumber : SK SNI S-04-1989-F)
Dalam pori-pori agregat bisa saja masih mengandung air.
Berdasarkan banyaknya kandungan air dalam agregat, maka kondisi agregat dibedakan menjadi beberapa tingkat kandungan airnya, yaitu (Tjokrodimuljo, 2007) :
1) Kering tungku yaitu keadaan dimana butiran agregat benar-benar tidak berisi air.
2) Kering udara yaitu keadaan dimana butir-butir agregat mengandung sedikit air (tidak penuh) didalam porinya dan permukaan butirnya kering. Oleh karena itu masih mengandung air.
3) Jenuh kering muka yaitu keadaan dimana pada permukaan butir agregat tidak ada air, akan tetapi didalam butir agregat berisi air. Agregat pada kondisi ini tidak menyerap air dan tidak menambah jumlah air.
4) Basah yaitu kondisi dimana butir agregat mengandung banyak air, baik di permukaan maupun didalam butiran agregat. Sehingga bila digunakan dalam adukan akan menambah jumlah air.
3. Air
Air merupakan bahan dasar yang sangat berpengaruh terhadap proses pembuatan beton, karena dengan banyak atau tidaknya air berpengaruh terhadap kekuatan atau mutu beton tersebut. Air diperlukan untuk membantu proses reaksi kimia agar terbentuknya proses pengikaatan antara agregat dan semen untuk pembentukan beton.
Air juga berpengaruh terhadap kuat untuk kelekatan beton, karena jika terjadi kelebihan air maka akan menyebabkan penurunan pada kekuatan pada beton itu sendiri. Kelebihan air pada proses pembuatan beton beton biasa disebut dengan bleeding, yaitu dimana air bersama semen akan bergerak naik ke permukaan adukan beton segar yang baru saja dituang untuk proses pengecoran, hal ini akan dapat menyebabkan kurangnya lekatan antara agregat dengan semen sehingga mempengaruhi mutu beton.
Menurut Tjokrodimuljo (1996), air yang memenuhi persyaratan sebagai air minum memenuhi syarat pula untuk bahan campuran beton (tetapi tidak berarti air pencampur beton harus memenuhi standar persyaratan air minum).
Air sebagai bahan bangunan sebaiknya memenuhi syarat sebagai berikut standar SK SNI S-04-1998-F, (spesifikasi bahan bangunan bagian A) (Tjokrodimuljo, 2007 dalam Alim, 2014) :
a. Air harus bersih.
b. Tidak mengandung lumpur, minyak, dan benda melayang lainnya, yang dapat dilihat secara visual. Benda-benda tersuspensi ini tidak boleh lebih dari 2 gram/liter.
c. Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak beton (asam, zat organic, dan sebagainnya) lebih dari 15 gram/liter.
d. Tidak mengandung khlorida (C1) lebih dari 0,5 gram/liter. Khusus untuk beton prategang kandungan khlorida tidak boleh lebih dari 0,05 gram/liter e. Tidak mengandung senyawa sulfat (sebagai SO3) lebih dari 1 gram/liter.
Adapun penggunaan air menurut (SNI 03-2847-2002, 2002) untuk adukan beton :
a. Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan –bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap beton atau tulangan.
b. Air pencampur yang digunakan pada beton prategang atau pada beton yang di dalamnya tertanam logam alumunium, termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan.
4. Bahan Tambahan Beton
Bahan tambahan beton adalah bahan selain unsur pokok beton (air, semen, agregat) yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum, atau selama pengadukan beton. Tujuannya adalah untuk mengubah satu atau lebih sifar-sifat beton sewaktu masih dalam keadaan segar atau setelah mengeras, yang dalam penggunaannya biasanya diberikan dalam jumlah yang relative sedikit dan harus dalam pengawasan yang ketat agar tidak berlebihan yang justru dapat merusak kualitas beton. Jenis bahan tambah dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bahan tambah yang bersifat mineral (additive) dan bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical admixture).
a. Bahan tambah mineral
Bahan tambah mineral (additive) merupakan bahan tambah yang dimaksudkan untuk memperbaiki kinerja beton. Pada saat ini, bahan bahan tambah mineral banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja tekan beton, sehingga bahan tambah miniral ini cenderung bersifat penyemenan Beberapa jenis bahan tambah mineral dalam pembuatan beton diantaranya (Mulyono, 2004) :
1) Abu terbang batu bara (fly ash), adalah butiran halus hasil residu pembakaran batu bara atau bubuk batu bara.
2) Slag,adalah produk non-metal yang merupakan material berbentuk halus, granular hasil pembakaran yang kemudian didinginkan, misalnya dengan mencelupkannya dalam air.
3) Silica fume, adlah material pozzolan yang halus, dimana komposisi silika lebih banyak yang dihasilkan dari tanur tinggi atau sisa produksi silicon atau alloy besi silicon (dikenal sebagai gabungan antara microsilika dengan silica fume).
4) Penghalus gradasi (finely divided miniral admixtures), adalah mineral yand dipakai untuk memperhalus perbedaan-perbedaan pada campuran beton dengan memberikan ukuran yang tidak ada atau kurang dalm agregat.
Keuntungan dari penggunaan bahan tambah mineral dalam pembuatan beton antara lain (Cain, 1994: 500-508 dalam Mulyono, 2004) :
1) Mempercepat pengerasan.
2) Menambah kelecakan (workability) beton segar.
3) Menambah kuat tekan beton.
4) Meningkatkan daktalitas atau mengurangi sifat getas beton.
5) Mengurangi retak-retak pengerasan.
6) Mengurangi panas hidrasi.
7) Menambah kekedapan.
b. Bahan tambah kimiawi
Bahan tambah kimiawi (chemical admixture) ialah suatu bahan yang dalam bentuknya berupa bubuk atau cairan, yang ditambahkan pada ampuran beton saat proses pengadukan beton segar, dimana bertujuan untuk merubah karakteristik atau mutu dari beton tersebut. Tipe dan defenisi bahan kimia ini sebagai berikut (Mulyono, 2004):
1) Tipe A (Water-Reducing Admixtures), adalah bahan tambah yang mengurangi air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu.
2) Tipe B (Retarding Admixtures), adalah bahan tambah yang berfungsi untuk menghambat waktu prngikat beton.
3) Tipe C (Accelerating Admixtures), adalah bahan tambah yang berfungsi untuk mempercepat pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton.
4) Tipe D (Water Reducing and Retarding Admixtures), adalah bahan tambah yang berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan menghambat pengikatan awal.
5) Tipe E (Water Reducing and Accelerating Admixture), adalah bahan tambah yang berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton yang konsistensinya tertentu dan mempercepat pengikatan awal.
6) Tipe F (Water Reducing, High Range Admixtures), adalah bahan tambah yang berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampuran yan diperlukan uuntuk menghasilkan beton dengan kosistensi tertentu, sebanyak 12% atau lebih.
7) Tipe G (Water Reducing, High Range Retarding Admixture), adalah bahan tambah yang berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsoistensi tertentu, sebanyak 12% atau lebih dan juga untuk menghambat pengikat beton.
c. Superplasticizer
Superplasticizer merupakan bahan tambah kimia yang berfungsi untuk mengurangi air pada pembuatan beton. Pemakaian bahan tambah ini diharapkan dapat memperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada kekentalan adukan yang sama atau untuk memperoleh adukan dengan kekentalan lebih encer dengan faktor air semen yang masih tetap sama.
Bahan tambah Superplasticizer ini mengandung zat-zat polimer organic yang dimana dapat larut jika dicampur dengan air dengan menggunakan proses polymerisasi yang kompleks, dimana untuk menghasilkan molekul-molekul panjang dari massa molecular yang tinggi.
Molekul-molekul panjang ini kemudian akan membungkus diri mengelilingi
partikel pada semen dan akan meberikan pengaruh negatif yang tinggi sehingga antar partikel semen akan saling menjauh.
Gambar 3.2 Reaksi Superplasticizer dalam beton (Prasetya, 2013).
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi fungsi dari Superplasticizer ini, antara lain yaitu : dosis atau kadar, tipe semen, jenis dan gradasi agregat, susunan campuran dan suhu pada saat pengerjaan. Kadar penggunaan Superplasticizer yang disrakankan adalah 1 % sampai 2 % dari berat semen.
Superplasticizer (Sikament-NN) merupakan Superplasticizer yang dengan pengurangan penggunaan air dalam jumlah besar dan mempercepat pengerasan beton. Cairan Superplasticizer ini juga sangat efektif dengan fungsi ganda untuk produksi beton yang mengalir atau bahan untuk mengurangi air beton untuk membantu menghasilkan kekuatan awal dan kekuatan akhir tinggi. Bebas klorin. Sesuai dengan ASTM C 494-92 Type F. Superplasticizer (Sikament-NN) digunakan sebagai Superplasticizer dalam produksi beton yang mengalir untuk:
1) Pelat dan fondasi
2) Dinding, kolom, dan dermaga
3) Bangunan ramping dengan penulangan rapat 4) Permukaan dengan finishing bertekstur
Juga sebagai bahan pengurang air untuk beton dengan kekuatan awal tinggi untuk:
1) Beton pra-cetak 2) Beton pra-tekan
3) Jembatan dan struktur penyangga
4) Area dimana cetakan/bekisting harus cepat dipindahkan atau segera dibebani
Penggunaan Sikament-NN dapat ditambahkan ke air adukan sebelum air adukan sebelum air tersebut dicampurkan dengan agregat atau dalam sebagian besar kasus, ditambahkan langsung ke beton yang baru aduk.
Ketika dtambahkan ke beton yang baru saja diaduk, efek samping plasticizing-nya lebih terlihat. Untuk beton ready-mix, Sikament-NN ditambahkan ke beton segera sebelum dituang (discharge) dan setelah pengadukan lebih lanjut selama 3 sampai 4 menit.
Data teknis Sikament-NN:
1) Bentuk : Cairan berwarna kecoklataan tua
2) Tipe : Modifikasi Naphtalene Formaldehyde Suplphonate 3) Berat jenis : ± 1.18 – 1.20 kg/ltr
