Teknologi Beton: Pengenalan dan Sifat-Sifat Beton

VII. TEKNOLOGI BETON
7.1. Pendahuluan
Beton telah dikenal sebagai bahan pilihan utama bahan bangunan karena
mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan. Beton diperoleh dari pencampuran agregat
halus dan kasar dengan menambahkan secukupnya bahan perekat semen dan air sebagai
bahan pembantu guna keperluan reaksi kimia yang menghasilkan pengerasan dan
pertambahan kekuatan yang berlangsung terus di bawah suatu kelembaban dan suhu
tertentu.
Sifat-sifat beton yang menguntungkan diantaranya adalah harganya yang relatif
murah, (pasir, kerikil, air, mudah diperoleh dan murah kecuali semen Portland),
berkekuatan tekan tinggi, mudah dibentuk, tahan aus, tahan kebakaran, tahan cuaca, tidak
berkarat, dan hampir tidak memerlukan perawatan khusus selama masa pemakaian
struktur.
Tetapi disamping sifat-sifat beton yang menguntungkan ternyata terdapat beberapa
kelemahan beton yaitu kuat tariknya biasa diabaikan dalam perencanaan. Hal ini
dikarenakan kuat tarik beton hanya seper-dua puluh kuat tekan beton. Kelemahan lainnya
adalah bersifat getas (brittle) dan sulit diperoleh beton yang kedap/rapat air.
Dengan adanya beberapa keburukan beton maka untuk mengatasinya telah
dilakukan berbagai usaha dan penelitian yaitu di antaranya dengan diberikan tambahan
baja tulangan atau tulangan kasa, beton serat, penggunaan bahan tambah (additive),
perancangan bahan campuran secara tepat,dan penggunaan bahan susun beton yang
bermutu baik.
Kekuatan, keawetan, dan sifat beton yang lain tergantung dari sifat bahan dasar
pembentuk beton, nilai perbandingan bahan dasar beton, cara pengadukan, pengerjaan,
penuangan, pemadatan, dan perawatan selama proses pengerasan. Untuk membuat beton
yang baik maka harus diperhitungkan dengan seksama cara-cara memperoleh adukan beton
segar (fresh concrete) yang baik dan beton keras (hard concrete) yang dihasilkan juga baik.
Beton segar yang baik adalah beton segar yang dapat diaduk, diangkut, dituang, dan
dipadatkan, tidak ada kecenderungan terjadi pemisahan agregat dari adukan (segregation)
maupun pemisahan air dan semen dari adukan (bleeding). Hal ini karena segregasi ataupun
bleeding mengakibatkan beton keras yang diperoleh akan berkualitas buruk.
90
Pencapaian kuat beton yang baik perlu diperhatikan kepadatan dan kekerasan
massanya karena umumnya semakin keras dan padat massa penyusunnya makin tinggi
kekuatan dan durability-nya.
Untuk memperoleh kekuatan tekan beton yang tinggi ada beberapa faktor yang
perlu diperhatikan selain faktor air semen dan kepadatan beton. Faktor-faktor tersebut
diantaranya:
1. jenis dan kualitas semen,
2. jenis dan bentuk permukaan agregat,
3. kondisi perawatan beton,
4. suhu lingkungan sekitar beton,
5. umur beton.
Gambar 7.1. Contoh Konstruksi Menggunakan Bahan Beton
91
7.2. Air
7.2.1. Umum
Air merupakan bahan dasar pembentuk beton yang penting namun harganya paling
murah. Air dibutuhkan untuk kelangsungan reaksi semen (tanpa air, semen tidak dapat
bereaksi mengeras) serta menjadi pelumas antara butir-butir agregat agar adukan beton
mudah dikerjakan dan dipadatkan.
Penggunaan air dalam pembuatan beton selain untuk menjamin kelangsungan
reaksi hidrasi semen juga diperlukan untuk perawatan keras beton. Air mempengaruhi sifat
beton yaitu sifat workability adukan, kekuatan, susut, dan keawetan beton.
Untuk dapat bereaksi dengan semen jumlah air yang diperlukan sekitar 25% berat
semen saja, tetapi dalam kenyataannya nilai faktor air semen yang dipakai bila kurang dari
0,35 adukan beton akan sulit dikerjakan. Kelebihan air ini digunakan sebagai pelumas.
Namun perlu diperhatikan bahwa tambahan air untuk pelumas tidak boleh terlampau
banyak karena akan terjadi bleeding dan dihasilkan beton yang berpori yang kuat tekannya
rendah.
7.2.2. Syarat-syarat air
Air yang digunakan untuk campuran beton dan perawatan beton tidak boleh
mengandung minyak, asam, alkali, garam, bahan organik, atau bahan lain yang merusak
beton. Secara umum, air yang sebaiknya digunakan adalah yang dapat diminum, tawar,
tidak berbau, dihembus udara tidak keruh. Namun air campuran beton tidak harus
memenuhi standar persyaratan air minum.
Bila terdapat keragu-raguan mengenai air yang akan digunakan sebagai campuran
beton maka sebaiknya dilakukan pengujian kuat tekan beton dengan air tersebut. Hasilnya
harus lebih dari 90% dari kuat tekan beton dengan air suling. Sebaiknya dibandingkan pula
awal ikatan (tidak boleh berselisih lebih dari 30 menit) dan sifat bentuk kekal dari adonan
mortar.
Adanya lumpur dalam air di atas 2 gr/lt, garam-garam mangaan, timah, seng,
tembaga, timah hitam dapat mengurangi kekuatan beton. Seng klorida dapat
memperlambat ikatan awal beton. Timbal nitrat dapat merusak beton. Sodium iodate,
sodium posphate, sodium arsenat, sodium borat dapat mengurangi kuat awal beton
(menjadi sangat rendah). Sodium karbonat dan potasium menyebabkan ikatan menjadi
sangat cepat dan mengurangi kekuatan beton.
92
Air laut sebagai air campuran beton menyebabkan berkurangnya kuat tekan beton
10-20%. Air laut umumnya mengandung 3,5% larutan garam (78% sodium klorida dan
15% magnesium sulfat). Air laut tidak boleh digunakan untuk campuran beton bertulang
ataupun beton prategang karena resiko korosi tulangan lebih besar. Selain hal tersebut air
laut sebagai campuran adukan beton menyebabkan terjadinya efflorescence (pemekaran)
yang tidak terlihat karena rambatan kadar air membawa garam yang terlarut ke permukaan.
Chlorida dalam air laut menyebabkan korosi yang parah pada tulangan, kecuali ada
tindakan untuk menjamin beton akan padat dan kedap air. Apabila terpaksa menggunakan
air laut sebagai air campuran beton maka diimbangi dengan penggunaan semen portland
yang lebih banyak (sehingga fas rendah), tidak digunakan untuk beton bertulang, selimut
beton dibuat lebih tebal.
Tabel 7.1. Kadar Sulfat dan Penyerangan oleh Sulfat
Penyerangan oleh
sulfat
Dapat diabaikan
Positif
Keras
Sangat keras
Sulfat dapat larut
dalam air (sebagai SO 4)
dalam contoh-contoh
tanah (%)
0,00 – 0,10
0,10 – 0,20
0,20 – 2,00
2,00 atau lebih
Sulfat dalam contohcontoh air (x 10-6)
0 – 150
150 – 1500
1500 – 10000
10000 atau lebih
Air limbah industri yang mengandung asam atau alkali sebaiknya tidak digunakan
sebagai air campuran beton. Adanya ganggang dalam air campuran beton menyebabkan
berkurangnya lekatan antara agregat dengan pasta semen. Kandungan gula akan
memperlambat ikatan awal dan berkurangnya kekuatan beton.
Air untuk perawatan beton sebaiknya tidak menimbulkan noda atau endapan yang
dapat merusak warna permukaan beton sehingga tidak sedap dipandang. Besi dan zat
organik dalam air umumnya sebagai penyebab utama pengotoran atau perubahan warna
terutama jika perawatan cukup lama.
7.3.
Semen
7.3.1. Umum
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan
klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips
sebagai bahan tambahan untuk mengatur awal ikatan semen.
93
Faktor yang mempengaruhi sifat-sifat semen ialah komposisi kimiawi dan
kehalusan penggilingan. Penggilingan yang lebih halus mempercepat reaksi dari
bermacam-macam bahan pembentuk semen dengan air tetapi tidak mengubah sifat-sifat
inherent (tidak dapat dipisahkan). Kehalusan penggilingan mempermudah pengerjaan
adukan beton dan dapat mengurangi bleeding yaitu naiknya sejumlah air ke permukaan
beton.
7.3.2. Proses Pembuatan
Proses pembuatan semen portland ada dua cara produksi yaitu proses kering dan
basah. Pada proses kering bahan-bahan dihancurkan, dikeringkan, kemudian digiling
dengan bola penggiling untuk dijadikan serbuk. Selanjutnya serbuk tersebut dibakar dalam
tanur putar datar dengan kondisi kering. Pada proses basah, bahan-bahan dihancurkan
kemudian digiling bersama dengan air sehingga menjadi seperti bubur kemudian diuji
komposisi kimiawinya dengan mengubah kandungan kapur dan tanah liat selanjutnya
dibakar dalam tanur putar datar.
Dari proses kering dan basah diperoleh klinker keras yang kemudian digiling halus
dengan ditambahkan gips tak terbakar (CaSO4 + 2H2O) sebanyak 2% untuk mengontrol
dan memperlambat waktu pengerasan (awal ikatan semen).
Gambar 7.2. Proses Pembuatan Semen
7.3.3. Susunan Kimia
Perbedaan sifat jenis semen yang satu terhadap yang lain dapat terjadi karena
perbedaan susunan kimia maupun kehalusan butir-butirnya. Unsur utama yang terkandung
dalam semen (yang paling berpengaruh terhadap sifat semen) digolongkan ke dalam empat
bagian seperti yang tercantum dalam Tabel 7.2.
94
Tabel 7.2. Komposisi Unsur Utama Semen
Nama Unsur
Trikalsium Silikat
Dikalsium Silikat
Trikalsium Aluminat
Tetrakalsium Aluminoferit
Komposisi Kimia
3CaO.SiO2
2CaO.SiO2
3CaO.Al2O3
4CaO.Al2O3.Fe2O3
Lambang
C3S
C2S
C3A
C4AF
Selain unsur utama juga terdapat unsur lain dalam jumlah kecil yaitu MgO, TiO2,
Mn2O3, K2O, dan Na2O2. Dari unsur-unsur tersebut perlu diperhatikan Sodium oksida dan
Potasium, Na2O dan K2O ,karena merupakan alkali yang dapat bereaksi dengan agregat
yang menyebabkan disintegrasi pada beton dan mempengaruhi kekuatan beton. Komposisi
oksida pada semen portland tertera dalam Tabel 7.3.
Tabel 7.3. Komposisi Oksida Semen Portland
Oksida
CaO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
MgO
Alkali
SO3
Jumlah (%)
60-67
17-25
3-8
0.5-0.6
0.1-4.0
0.2-1.3
1-3
Dua unsur utama dalam semen C3S dan C2S (70%-80%) merupakan unsur yang
dominan dalam memberikan sifat semen. Bila semen terkena air, maka C3S akan segera
berhidrasi dan menghasilkan panas. Unsur ini berpengaruh besar terhadap pengerasan
semen, terutama setelah berumur 14 hari. Sebaliknya, C2S beraksi dengan air lebih lambat
sehingga hanya berpengaruh terhadap pengerasan semen lebih dari 7 hari dan memberikan
kekuatan akhir. Unsur C2S ini membuat semen tahan terhadap serangan kimia dan
mempengaruhi susut pengeringan.
Unsur ketiga, C3A, beraksi dengan sangat cepat dan memberikan kekuatan sesudah
24 jam. Unsur ini bereaksi secara eksotermik dan sangat berpengaruh terhadap panas
hidrasi tertinggi, baik pada pengerasan awal maupun pada pengerasan akhir. C3A dapat
beraksi dengan sulfat yang mengakibatkan pengembangan beton keras dan dapat terjadi
retak-retak pada betonnya, sehingga kadar C3A tidak boleh terlalu banyak (kurang dari
10%) karena beton yang dihasilkan akan kurang tahan terhadap asam sulfat. Untuk semen
tahan sulfat unsur C3A maksimum 5%. Unsur keempat, C4AF, kurang begitu besar
pengaruhnya terhadap proses pengerasan semen.
95
Tabel 7.4. Sifat Senyawa Penyusun Semen Portland
Senyawa
C3S
C2S
C3A
C4AF
Lajureaksi
Sedang
Lambat
Besar
Lambat
Panas-ikatan
(tiap satuan)
Sedang
Kecil
Besar
Kecil
Nilai ikatan
awal
Baik
Kurang
Baik
kurang
Nilai ikatan
pada optimum
Baik
Baik
Kurang
kurang
Senyawa penyusun semen portland memberikan sifat-sifat khusus pada semen
berdasarkan kadar yang dikandungnya, Tabel 7.4. dan Gambar 7.3. yang menunjukkan
hubungan antara umur, kuat tekan, dan unsur utama semen (berdasarkan tipe semen).
Gambar 7.3. Hubungan Umur, Kuat Tekan, dan Tipe Semen
Tabel 7.5. Kadar Senyawa dan Sifat Tipe-tipe Semen Portland
senyawa
biasa
C3S
C2S
C3A
C4AF
Bandingan kuat tekan setelah berumur
3 hari
28 hari
3 bulan
Pengurangan/tambahan panas hidrasi pada
umur 1-7 hari (dibandingkan dengan SP
biasa)
45
27
11
8
Tipe semen portland
Cepat
Panas rendah
mengeras
28
53
49
19
4
10
12
10
Tahan sulfat
38
43
4
8
100
100
100
190
130
115
50
65
90
65
65
85
0
(+) 50%
(-) 40 – 50%
(-1) 25 - 40%
96
7.3.4. Hidrasi Semen
Proses hidrasi berlangsung bila semen telah beraksi dengan air. Proses hidrasi pada
semen portland sangat kompleks, tidak semua reaksi dapat diketahui secara rinci. Rumus
proses kimia untuk reaksi hidrasi dari unsur C2S dan C3S dapat ditulis sebagi berikut :
2C3S + 6H2O → C3S2H3 + 3Ca(OH)2
2C2S + 4H2O → C3S2H3 + Ca(OH)2
Hasil utama dari proses di atas adalah C3S2H3 biasa disebut tobermorite yang
berbentuk gel dan berfungsi sebagai bahan perekat. Hasil lainnya adalah 3Ca(OH)2 yang
dapat larut dalam air sehingga menyebabkan beton porous.
Panas hidrasi didefinisikan sebagai kuantitas panas dalam kalori/gram pada semen
yang terhidrasi. Waktu berlangsungnya dihitung sampai proses hidrasi berlangsung
sempurna pada temperatur tertentu Laju perubahan panas bergantung pada komposisi
semen. Laju hidrasi dan perubahan panas bertambah besar sejalan dengan semakin
halusnya semen, walaupun kuantitas total panas yang dibebaskan tidak dipengaruhi oleh
kehalusan tersebut.
7.3.5. Pengikatan Dan Pengerasan
Di awal reaksi hidrasi dihasilkan Ca(OH)2, etteringite, dan C3S2H3 yang
membentuk coating pada partikel semen serta etteringite membentuk coating pada
3CaO.Al2O3 yang mengakibatkan reaksi hidrasi tertahan (Dormant Period), selama satu
sampai tiga jam (pasta semen masih plastis dan workable). Periode ini berakhir dengan
pecahnya coating, reaksi hidrasi terjadi kembali dan initial setting segera terjadi yaitu
waktu mulai adonan terjadi sampai mulai terjadi kekakuan tertentu dimana adonan mulai
tidak workable.
Selama beberapa jam reaksi hidasi dari 3CaO.SiO2 terjadi dan menghasilkan
C3S2H3 dengan volume dua kali volume semen. C3S2H3 ini yang menghasilkan kekakuan
dan menghalangi mobilitas partikel-partikel semen, yang akhirnya pasta semen menjadi
kaku, final setting tercapai yaitu waktu mulai adonan terjadi sampai terjadi kekakuan
penuh.
Waktu pengikatan (setting time) dari semen dipengaruhi oleh beberapa hal
diantaranya adalah :
1. kandungan C3A, semakin besar akan menyebabkan setting time yang pendek,
2. kandungan gips (CaSO4.2H2O), menghasilkan setting time yang semakin panjang,
97
3. kehalusan semen, menghasilkan setting time yang semakin pendek.
Penambahan air
Dormant Period
Pasta plastis dan
mudah dibentuk
Initial setting time
min 45 menit
Final setting time
max. 7 jam
Initial set
setting
Pasta kaku dan tidak
mudah dibentuk
Final set
hardening
Padat dan kaku dan mulai
mengeras
Proses pengerasan
Gambar 7.4. Mekanisme Proses Pengikatan dan Pengerasan Semen Normal
7.3.6. Jenis Semen Portland
Sesuai dengan tujuan pemakaiannya semen portland di Indonesia dibagi menjadi
lima jenis.
1. Jenis I (Nomal Protland Cement)
Semen portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus
seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain, aplikasi pada bangunan umum (rumah,
gedung, jembatan, pasangan batu/bata).
Semen ini tidak baik digunakan untuk bangunan massa karena dapat menimbulkan
selisih temperatur yang besar antara bagian dalam dan luar bangunan sehingga dapat
timbul retak-retak pengerasan.
2. Jenis II (Modified Portland Cement)
Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat
dan panas hidrasi sedang. Panas hidrasinya lebih rendah dibandingkan semen tipe I
sehingga dapat mengurangi retak-retak pengerasan jika diaplikasikan pada bangunan
massa. Aplikasi penggunaan semen ini untuk bangunan tebal (pir, pilar, dinding
penahan tanah yang tebal, bendungan, dermaga).
98
3. Jenis III (High Early Strength Portland Cement)
Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan kekuatan awal yang
tinggi setelah pengikatan terjadi. Aplikasi untuk pembuatan perbaikan bangunan beton
yang harus segera digunakan atau segera dilepas bekisting-nya, jalan raya, lapangan
terbang.
4. Jenis IV (Low Heat Portland Cement)
Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan panas hidrasi yang
rendah. Tumbuhnya kekuatan berjalan lambat. Jenis ini digunakan untuk bangunan
beton massa (bendungan).
5. Jenis V (Sulfate Resisting Portland Cement)
Semen Portland yang dalam penggunaannya menuntut persyaratan sangat tahan
terhadap sulfat. Semen jenis ini pengerasannya berjalan lebih lambat dibandingkan
dengan semen tipe I. Penggunaannya adalah pada bangunan yang terletak pada
lingkungan yang mengandung sulfat pekat (tanah atau air yang tinggi kadar alkalinya)
contoh aplikasi pada bendungan dan pemecah gelombang.
7.3.7. Jenis Semen Lain/Khusus
Selain kelima jenis semen yang telah disebutkan di atas, ada jenis semen lain yang
biasanya digunakan untuk beberapa pekerjaan tertentu, yaitu :
1. Semen Portland Pozolan (PPC)
Semen Portland Pozolan adalah suatu bahan pengikat hidrolis yang dibuat dengan
menggiling bersama terak semen portland dan bahan yang mempunyai sifat pozolan,
atau mencampur secara merata bubuk semen portland dan bubuk bahan yang
mempunyai sifat pozolan.
Campuran beton dan mortar menggunakan PPC mempunyai sifat pengerjaan yang
mudah. Pada campuran beton dengan PPC akan terjadi perpanjangan waktu pengikatan,
dibandingkan dengan semen biasa tipe I berselisih sekitar 45 menit. Panas hidrasi dan
suhu beton dengan PPC rendah. Kekuatan tekan beton dengan semen pozolan pada
umur awal lebih rendah tetapi pada umur lama akan menjadi semakin tinggi karena
masih terjadi reaksi antara silika aktif pozolan dengan Ca(OH)2 membentuk senyawa
CSH. Beton dengan PPC akan memiliki ketahanan yang lebih baik. Semen ini cocok
digunakan untuk bangunan di laut, pengairan, dan beton massa.
99
2. Semen Masonry dan Mixed Cement
Semen yang diproduksi dari pencampuran terak semen portland dan gips dengan
satu atau lebih bahan anorganik yang bersifat inert. Kuat tekan dari beton yang
menggunakan semen ini rendah (max. 20 MPa).
Sifat-sifat dari semen ini adalah plastis dan tidak cepat kaku, pengerjaan mudah
(cocok untuk pasangan bata, tegel), memberikan hasil permukaan plester yang licin dan
halus karena sifat pengerutan dan penyusutannya sangat kecil, memiliki panas hidrasi
yang rendah, memiliki pori-pori permukaan yang sangat kecil dan warna yang lebih
terang sehingga akan menghemat biaya pengecatan, cocok untuk pekerjaan konstruksi
ringan.
7.3.8. Penyimpanan Semen
Penyimpanan semen diperlukan jika distribusi semen tidak teratur. Dalam
penyimpanan semen harus dijauhkan dari uap air, namun butir-butir semen yang
berhubungan dengan udara akan menyerap air secara perlahan-lahan dan menyebabkan
terjadinya kerusakan pada semen. Penyerapan air 1-2% tidak mempengaruhi kualitas
semen tetapi dapat memperlambat proses pengerasan semen dan mengurangi kekuatan
semen. Semen tidak boleh disimpan langsung nyentuh tanah karena semen menjadi lebih
reaktif dalam menyerap kadar uap air dari kelembaban di sekelilingnya.
Semen yang berbentuk curah (tidak dalam kantong/zak) dapat disimpan dalam
tempat penyimpanan setinggi minimal 2 m. Biasanya bagian luar sekitar 5 cm akan
mengeras dan tidak dapat digunakan. Semen dalam zak dapat disimpan lebih lama jika
disimpan di atas lembaran alas yang kedap air, dinding dan lantai yang tidak porous, dan
jendela ditutup sangat rapat.
Semen yang telah disimpan lebih dari 6 bulan sejak dibuat, sebelum digunakan
sebaiknya diuji dahulu karena kekuatannya berkurang sekitar 40%. Bongkahan semen yang
tidak dapat diremas dengan tangan merupakan petunjuk praktis bahwa semen sudah tidak
memenuhi syarat untuk digunakan. Penyimpanan semen harus dilakukan sedemikian rupa
sehingga semen yang dikirm paling awal dapat dipakai paling awal juga.
7.3.9. Pengujian Semen
Untuk mendapatkan semen yang berkualitas/bermutu sesuai ketentuan/SNI, maka
harus dilakukan beberapa pengujian, antara lain :
100
1. Kehalusan
Kehalusan butir semen diperoleh dengan menggunakan ayakan 0,09 mm. Semakin
halus butirnya, semakin luas jumlah permukaan butir (tiap satuan berat),
mengakibatkan semakin sempurna dan cepat pengikatan dan pengerasannya. Secara
umum, semen berbutir halus meningkatkan kohesi pada beton segar dan dapat pula
mengurangi bleeding tetapi menambah kecenderungan beton untuk menyusut lebih
banyak dan mempermudah terjadinya retak susut.
Menurut ASTM, uji kehalusan dengan menggunakan turbidimeter Wagner,
kehalusan diukur dengan specific surface (mm2/kg). Berdasarkan British Standar syarat
kehalusan semen tipe I 225 mm2/kg sedangkan ASTM 280 mm2/kg.
2. Komposisi kimia
Harus ditangani oleh ahli kimia dengan batasan proporsi bahan penyusun sesuai
standar. Syarat penting yang harus diperhatikan adalah kadar MgO dan SO3 tidak
melebihi persentase tertentu karena bila berlebihan akan mengakibatkan semen tidak
bersifat kekal.
3. Kekuatan
Dilakukan pengujian kuat tekan mortar dan beton. Untuk kuat tekan mortar semen
tipe I dengan perbandingan 1:3 dan berukuran kubus 2,78 inchi (70 mm) menurut
British Standar umur 3 dan 7 hari berturut-turut 15 dan 23 MPa. Pada pengujian kubus
beton berukuran 4 inch (100 mm) dan ukuran agregat maksimum ¾ inchi (20 mm)
dengan perbandingan 1:2:4 dan f.a.s. 0,6 pada umur 3 dan 7 hari kuat tekannya
berturut-turut 8 dan 14 MPa.
4. Waktu pengikatan
Ikatan awal tidak boleh dimulai dalam 1 jam setelah semen bercampur dengan air.
Syarat ini diperlukan untuk mengolah, mengangkut, menempatkan adukan pada
cetakan. Waktu ikat awal merupakan periode waktu mulai saat semen dicampur air
sampai dengan jarum pada alat vicat (dibebani 300 gr) masuk sedalam 5mm-7mm dari
dasar cetakan vicat dan tidak dapat masuk lagi (berhenti tetap).
Pengujian waktu ikat juga bertujuan untuk menentukan jumlah air yang diperlukan
untuk menghasilkan pasta semen dengan konsistensi normal.
5. Sifat kekal bentuk
Pemeriksaan ini bertujuan untuk memeriksa keutuhan beton terhadap timbulnya
pengembangan yang tidak dikehendaki.
101
Cara pemeriksaan dengan membuat adonan semen dengan konsistensi normal
ditempatkan di atas plat kaca dengan ukuran diameter 12 cm dan tebal dipusat 1,3 cm.
Setelah berumur 24 jam disimpan dalam ruangan lembab kemudian direndam dalam air
selama 27 hari atau dididihkan dalam air selama 3 jam dan diamati apakah terjadi
perubahan bentuk, retak-retak pada adonan tadi.
Menurut ASTM digunakan adonan berukuran 1 x 1 inchi dan panjang 10 inchi,
disimpan selama 24 jam kemudian diletakkan dalam autoclave. Temperatur autoclave
dinaikkan hingga dalam 1-1¼ jam terdapat tekanan uap 295 psi dan dipertahankan
selama 3 jam. Selanjutnya benda uji tersebut dihitung selisih panjang sebelum dan
sesudah pengujian, harus memenuhi syarat pengembangan kurang dari 0,5%.
7.3.10. Pasta Semen
Air diperlukan untuk proses ikatan dan pengerasan semen portland. Campuran air
dan semen dinamakan dengan pasta semen. Antara senyawa-senyawa semen portland dan
air terjadi reaksi kimia yang menghasilkan gel (1 cc semen menghasilkan 2 cc pasta
semen). Reaksi dimulai pada permukaan butir-butir semen dan melanjut ke dalam butir.
Apabila air campuran pada awal relatif banyak, maka jarak butir-butir semen besar.
Pertumbuhan gel leluasa, pori-pori gel mudah terbentuk sehingga setelah mengeras
diperoleh bahan yang sifat tembus airnya (permeabilitas) besar, struktur kontinu kurang
kuat.
Sebaliknya bila air campuran pada awal relatif sedikit, maka pertumbuhan gel tidak
leluasa, gel dari butir-butir semen berlainan akan saling berdesarkan dan berkaitan.
Akibatnya pori-pori gel tidak mudah terbentuk dan tinggal kecil-kecil saja. Setelah
mengeras, sifat tembus air bahannya rendah dan kerangka kontinuya kuat.
Kekuatan pasta semen yang telah mengeras dianggap suatu fungsi pangkat dari gel
space ratio (nilai banding antara volum gel dan jumlah volum gel +rongga kapiler).
Semakin besar nilai ini semakin besar pula nilai kekuatannya. Terlihat bahwa kualitas pasta
semen dipengaruhi oleh fas (faktor air semen) yaitu harga dari jumlah air yang digunakan
dibagi dengan jumlah semen portland untuk campuran beton. Pasta semen pada adukan
beton berpengaruh pada workability adukan, kekuatan, sifat tembus air, dan susut
pengerasan.
102
7.4. Agregat
7.4.1. Umum
Agregat merupakan bahan susun beton yang persentasenya paling banyak yaitu
sebesar 70% volume mortar atau beton. Agregat juga mempengaruhi sifat-sifat beton yang
dihasilkan. Tujuan dalam pemakaian agregat dalam adukan beton adalah untuk
penghematan penggunaan semen portland (menyebabkan beton menjadi lebih murah),
menghasilkan kekuatan besar pada betonnya, mengurangi terjadinya susut pengerasan,
mencapai ukuran pampat beton, dan workability beton yang baik.
Gradasi agregat merupakan salah satu faktor yang perlu diperhatikan, karena bila
butir-butir agregat berukuran seragam akan dihasilkan volume pori yang besar, sebaliknya
bila ukuran butir-butir agregat bervariasi (well graded) volume pori akan kecil. Hal ini
dikarenakan butiran kecil akan mengisi pori diantara butiran yang lebih besar. Agregat
yang digunakan diharapkan memiliki kemampatan yang tinggi, sehingga volume porinya
sedikit, berarti hanya membutuhkan bahan ikat yang sedikit.
Agregat dibedakan berdasarkan besar ukuran butirnya, agregat kasar (kerikil)
ukuran butirnya di atas 4,80 cm sedangkan di bawah 4,80 cm dinamakan dengan agregat
halus (pasir). Dalam praktek agregat umumnya digolongkan menjadi tiga kelompok yaitu
batu (besar butir lebih dari 40 mm), kerikil (besar butir 5mm – 40mm), pasir (besar butir
0,15mm – 5mm), debu dan lumpur (besar butir kurang dari 0,15mm, menyebabkan
turunnya kekuatan beton).
Agregat harus mempunyai bentuk yang baik (bulat atau mendekati kubus), bersih,
keras, kuat, gradasi baik, memiliki kestabilan kimiawi, tahan aus dan cuaca. Agregat
diperoleh dari alam, pemecahan batu, maupun buatan. Agregat buatan diperoleh dari terak
tanur tinggi (pembuatan besi-baja) yang kemudian dipecah-pecah, tanah liat yang dibakar
(keramik, ringan, dan berpori), abu terbang yang mengeras.
7.4.2. Pasir Atau Agregat Halus
Pasir alam dapat diperoleh dari dalam tanah (pasir galian), pada dasar sungai (pasir
sungai), dan tepi laut (pasir laut). Pasir galian biasanya bersudut, tajam , berpori dan bebas
dari kandungan garam, tetapi harus dibersihkan dari tanah. Pasir sungai, umumnya berbutir
halus, bulat (akibat gesekan dengan arus sungai), daya lekat kurang karena berbutir bulat
dan halus. Pasir laut butirnya halus dan bulat karena gesekan, mengandung garam-garaman
yang menyebabkan pasir selalu agak basah (dapat menimbulkan kerusakan beton dan
103
tulangan dalam beton) dan akan terjadi pengembangan volume bila digunakan sebagai
bahan susun beton sehingga pasir laut sebaiknya tidak digunakan.
Agar pasir yang digunakan dapat menghasilkan beton bermutu baik sesuai yang
disyaratkan, maka pasir harus memenuhi syarat-syarat :
1. Berbutir tajam dan keras dimaksudkan untuk kaitan yang baik dalam adukan.
2. Bersifat kekal (tidak mudah pecah dan hancur) untuk ketahanan terhadap perubahan
lingkungan (panas, hujan). Untuk pengujian sifat kekal dari pasir dengan menggunakan
larutan Na2SO4 dengan cara direndam dan dikeringkan sebanyak lima kali dan
kehilangan berat terbesar 10% atau menggunakan MgSO4 dengan kehilangan berat
15%.
3. Tidak mengandung lumpur (bagian yang lolos ayakan 0,063 mm) lebih dari 5%. Hal ini
dikarenakan kandungan lumpur yang tinggi akan memperbesar bidang kontak antara
agregat dengan air mengakibatkan dibutuhkan air lebih banyak sehingga mempersulit
proses pemadatan,
4. Tidak mengandung bahan organik dikarenakan dapat bereaksi dengan senyawa dari
semen portland. Pengujian kandungan zat organik dengan menggunakan larutan NaOH
3% dengan cara pasir direndam selama 24 jam dan warna yang dihasilkan dicocokkan
dengan warna standar yaitu sesuai dengan Gardner Color Standard no. 11 dan tidak
boleh berwarna lebih gelap. Pasir yang tidak memenuhi pengujian warna ini juga dapat
digunakan bila kuat tekan adukan dengan pasir tersebut saat umur 7 dan 28 hari tidak
kurang dari 95% kuat tekan adukan dengan pasir sama tetapi telah dicuci dalam larutan
NaOH 3% yang dicuci lagi dengan air pada umur sama.
5. Gradasi sesuai yang disyaratkan. Gradasi yang disyaratkan dalam SK-SNI-T-15-199003 kekasaran pasir dibagi menjadi empat kelompok menurut gradasinya yaitu pasir
halus, agak halus, agak kasar, dan kasar seperti dalam Tabel 7.6. dan Gambar 7.5.
Tabel 7.6. Gradasi Pasir
Persen berat butir yang lewat ayakan
Lubang ayakan
(mm)
Daerah I
Daerah II
Daerah III
Daerah IV
10,0
4,8
2,4
1,2
0,6
0,3
0,15
100
90-100
60-95
30-70
15-34
5-20
0-10
100
90-100
75-100
55-90
35-59
8-30
0-10
100
90-100
85-100
75-100
60-79
12-40
0-10
100
95-100
95-100
90-100
80-100
15-50
0-15
Keterangan :
daerah I
daerah II
= pasir kasar
= pasir agak kasar
daerah III
daerah IV
= pasir agak halus
= pasir halus
104
berat butir yang lewat ayakan (%)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0,15
0,30
0,60
1,2
2,4
4,8
10
Lubang ayakan (m m )
Gambar 7.5. Gradasi Pasir (SK-SNI-T-15-1990-03)
7.4.3. Kerikil Atau Agregat Kasar
Agregat kasar dapat diperoleh dari alam (hasil desinterasi alam, biasanya berbentuk
bulat), hasil pemecahan batu menjadi berukuran sesuai yang diinginkan dengan
menggunakan tenaga manusia maupun mesin pemecah batu, agregat buatan dengan
menggunakan tanah liat bakar (keramik) yang dibentuk bulat-bulat dan agregat buatan dari
terak tanur tinggi. Agar dapat menghasilkan beton bermutu baik sesuai yang disyaratkan,
maka krikil harus memenuhi syarat-syarat:
1. Berbutir keras dan tidak berpori agar dapat menghasilkan beton yang keras dan sifat
tembus air kecil. Pengujian kekerasan agregat kasar untuk beton dengan menggunakan
mesin aus Los Angeles atau Bejana Rudeloff dengan persyaratan seperti Tabel 7.7.
2. Bersifat kekal (tidak mudah hancur atau pecah). Untuk pengujian sifat kekal dari
agregat kasar menggunakan larutan Na2SO4 dengan cara direndam dan dikeringkan
sebanyak lima kali dan kehilangan berat maksimum 12% sedangkan menggunakan
larutan MgSO4 kehilangan berat maksimum 18%.
3. Tidak mengandung lumpur lebih dari 1%.
4. Tidak mengandung zat yang reaktif alkali (dapat menyebabkan pengembangan beton),
5. Tidak boleh lebih dari 20% bentuk butir pipih (butir pipih kurang mampu menahan
beban, rongga besar, membutuhkan pasta semen banyak).
6. Bergradasi baik agar beton yang dihasilkan pampat. Adapun gradasi kerikil yang baik
sebaiknya masuk dalam batas-batas yang tercantum dalam Tabel 7.8 dan Gambar 7.6.
105
Tabel 7.7. Persyaratan Kekerasan Agregat Kasar untuk Beton
Kekuatan beton
Bejana Rudeloff (maksimum
bagian yang hancur, menembus
ayakan 2mm) dalam %
19-30 mm
9,5-19 mm
Mesin Los Angeles
(maksimum bagian yang
hancur menembus ayakan
1,7 mm dalam %)
Kelas I(sampai 10 MPa)
30
32
50
Kelas II (10-20 MPa)
22
24
40
Kelas III (diatas 20 MPa)
14
16
27
Tabel 7.8. Gradasi Kerikil
Lubang
40
20
10
4,8
Besar butir maksimum. (% berat butir yang lewat ayakan).
40 mm
20 mm
95-100
100
30-70
95-100
10-35
25-55
0-5
0-10
berat butir yang lew at ayakan (%)
100
80
60
40
20
0
4,8
10
lubang ayakan
20
40
Gambar 7.6. Gradasi Kerikil
Gambar 7.7. Mesin Aus Los Angeles
7.4.4. Ukuran butir maksimum agregat
Adukan beton dengan tingkat kemudahan pengerjaan yang sama atau kekuatan
yang sama akan membutuhkan semen yang lebih sedikit bila dipakai butir-butir kerikil
106
yang besar-besar. Oleh karena itu untuk mengurangi jumlah semen dibutuhkan ukuran
butir maksimum agregat sebesar-besarnya. Pengurangan jumlah semen juga mengurangi
panas hidrasi sehingga retak akibat susut berkurang. Tetapi dalam pemilihan ukuran butir
maksimum agergat tidak dapat terlalu besar, ada faktor-faktor yang membatasi yaitu :
1. ukuran maksimum butir agregat tidak boleh melebihi ¾ kali jarak bersih antar baja
tulangan atau antara baja tulangan dengan cetakan,
2. ukuran maksimum butir agregat tidak boleh lebih besar dari 1/3 kali tebal plat,
3. ukuran maksimum butir agregat tidak boleh lebih besar dari 1/5 kali jarak terkecil
antara bidang samping cetakan.
7.4.5. Gradasi agregat
Gradasi agregat adalah distribusi ukuran butiran dari agregat. Bila butir-butir
agregat mempunyai ukuran yang seragam volume pori akan besar, sebaliknya bila ukuran
butir bervariasi maka akan terjadi volume pori yang kecil sehingga beton yang dihasilkan
lebih pampat.
Sebagai pernyataan gradasi digunakan persentase dari berat butir yang tertinggal
atau lewat dari suatu susunan ayakan dengan lubang 40mm, 20mm, 10mm, 4,8mm,
2,4mm, 1,2mm, 0,6mm, 0,3mm, 0,15mm.
Untuk memperoleh adukan beton yang ideal gradasi agregat (campuran antara pasir
dan kerikil) harus dalam batas-batas pada Tabel 7.9., 7.10., 7.11., 7.12. atau Gambar 7.8.,
7.9., 7.10., 7.11. Gradasi agregat masuk dalam kurva 1 dan 2 diperoleh adukan beton yang
kasar, sesuai untuk f.a.s. rendah, mudah dikerjakan tetapi mudah terjadi pemisahan kerikil.
Gradasi agregat dalam kurva 3 dan 4 diperoleh adukan beton yang halus, lebih kohesif,
sulit dikerjakan, perlu f.a.s. tinggi.
Tabel 7.9. Persen Butiran yang Lewat Ayakan (%) untuk Agregat
dengan Butir Maksimum 40 mm.
Lubang (mm)
38
19
9,6
4,8
2,4
1,2
0,6
0,3
0,15
Kurva 1
100
50
36
24
18
12
7
3
0
Kurva 2
100
59
44
32
25
17
12
7
0
Kurva 3
100
67
52
40
31
24
17
11
2
Kurva 4
100
75
60
47
38
30
23
15
5
107
Tabel 7.10. Persen Butiran yang Lewat Ayakan (%) untuk Agregat
dengan Butir Maksimum 30 mm.
Lubang (mm)
38
19
9,6
4,8
2,4
1,2
0,6
0,3
0,15
Kurva 1 1.1..6.1.1
100
74
47
28
18
10
6
4
0
Kurva
2
100
86
70
52
40
30
21
11
1
Kurva 3
100
93
82
70
57
46
32
19
4
Tabel 7.11. Persen Butiran yang Lewat Ayakan (%) untuk Agregat
dengan Butir Maksimum 20 mm.
Lubang (mm)
19
9,6
4,8
2,4
1,2
0,6
0,3
0,15
Kurva 1
100
45
30
23
16
9
2
0
Kurva 2
100
55
35
28
21
14
3
0
Kurva 3
100
65
42
35
28
21
5
0
Kurva 4
100
75
48
42
34
27
12
2
Tabel 7.12. Persen Butiran yang Lewat Ayakan (%) untuk Agregat
dengan Butir Maksimum 10 mm.
Lubang (mm)
9,6
4,8
2,4
1,2
0,6
0,3
0,15
Kurva 1
100
30
20
16
12
4
0
Kurva 2
100
45
33
26
19
8
1
Kurva 3
100
60
46
37
28
14
3
Kurva 4
100
75
60
46
34
20
6
108
Gambar 7.8. Gradasi Agregat dengan Butir Maksimum 40 mm
berat butir yang lewat (%)
100
100
82
80
60
(3)
46
40
32
20
4
1
0
0,15
0,3
19
21
11
4
6
0,6
74
70
70
0
93
86
57
52
47
(2)
40
30
28
(1)
18
10
1,2
2,4
4,8
9,6
19
30
lubang ayakan, mm
Gambar 7.9. Gradasi Agregat dengan Butir Maksimum 30 mm
109
100
berat butir yang lewat (%)
100
80
75
(4)
(3)
48 (2)
42 (1)
60
42
35
28
23
40
20
0
2
0
12
5
3
2
0,15
0,3
34
28
21
16
27
21
14
9
0,6
1,2
65
55
45
35
30
2,4
4,8
9,6
19
lubang ayakan, mm
Gambar 7.10. Gradasi Agregat dengan Butir Maksimum 20 mm
100
berat butir yang lewat (%)
100
(4)
80
75 (3)
60
46
40
37
34
28
20
0
6
3
1
0
0,15
20
14
8
4
0,3
46
45
33
30
26
19
12
0,6
60
(2)
(1)
60
20
16
1,2
2,4
4,8
9,6
lubang ayakan, mm
Gambar 7.11. Gradasi Agregat dengan Butir Maksimum 10 mm
Gradasi agregat yang biasa digunakan dalam campuran adukan beton adalah :
1. Gradasi sela
Gradasi sela didefinisikan sebagai suatu agregat dengan gradasi salah satu fraksi
atau lebih berukuran tertentu tidak ada. Bila terdapat gradasi sela maka :
a. pada fas dan rasio agregat tertentu kemudahan pekerjaan akan tinggi bila
kandungan pasir lebih sedikit,
110
b. pada campuran beton segar yang mudah dikerjakan akan terjadi kecenderungan
mudah mengalami segregasi,
c. tidak tampak berpengaruh terhadap kuat tekan dan tarik beton.
2. Gradasi seragam
Biasanya digunakan untuk beton ringan jenis beton tanpa pasir, atau untuk mengisi
agregat dengan gradasi sela atau untuk tambahan agergat dengan gradasi campuran
yang kurang memenuhi syarat.
7.4.6. Modulus halus butir
Modulus halus butir adalah suatu indek yang dipakai untuk menjadi ukuran
kehalusan atau kekasaran butir-butir agregat. Modulus halus butir (mhb) didefinisikan
sebagai jumlah persen komulatif butir agregat yang tertinggal di atas satu set ayakan dan
kemudian dibagi 100. Susunan lubang ayakan adalah 40 mm, 20 mm, 10 mm, 4,80 mm,
2,40 mm, 1,20 mm, 0,60 mm, 0,30 mm, 0,15 mm.
Makin besar nilai mhb maka makin besar butir-butir agregatnya. Pasir pada
umumnya memiliki nilai mhb 1,5 sampai 3,8 dan kerikil 5 sampai 8. Mhb selain untuk
ukuran kehalusan butir agregat juga dapat digunakan untuk mencari nilai perbandingan
antara pasir dan kerikil untuk adukan beton. Mhb campuran pasir dan kerikil untuk beton
sekitar 5 sampai 6,5.
Tabel 7.13. Hitungan Mhb Pasir
lubang ayakan (mm)
40
20
20
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15
0 (sisa)
jumlah
Mhb =
berat tertinggal
(gr)
0
0
0
48
74
184
210
288
172
24
1000
berat tertinggal (%)
komulatif
0
0
0
4.80
7.40
18.40
21.00
28.80
17.20
2.40
100.00%
0
0
0
4.80
12.20
30.60
51.60
80.40
97.60
-277.20%
277.20
= 2 .8
100
111
Tabel 7.14. Hitungan Mhb Kerikil
lubang ayakan (mm)
40
20
20
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15
0 (sisa)
jumlah
Mhb =
berat tertinggal
(gr)
0
2500
1250
1200
50
0
0
0
0
0
5000
berat tertinggal (%)
komulatif
0
50
25
24
1
0
0
0
0
0
100.00
0
50
75
99
100
100
100
100
100
-724
724
= 7 .2
100
Persentase berat pasir terhadap kerikil =
K−C
x100%
C−P
Mhb campuran agregat untuk beton berkisar 5-6.5 , misal direncanakan 5,6
W=
7,2 − 5,6
= 57%
5,6 − 2,8
Berat pasir terhadap kerikil 57% atau 57 : 100 atau 1 :1,75 atau berat pasir 36% dan kerikil
64%. Misalkan direncanakan campuran pasir 40% dan kerikil 60% maka campuran pasir :
Tabel 7.15. Hitungan Campuran Agregat
lubang ayakan (mm) berat pasir (%)
(1)
(2)
40
100
20
100
10
100
4.8
95.2
2.4
87.8
1.2
69.4
0.6
48.4
0.3
19.6
0.15
2.4
berat kerikil
(%)
(3)
100
50
25
1
0
0
0
0
0
(2) x P (3) x K
(4)
(5)
40
40
40
38.08
35.12
27.76
19.36
7.84
0.96
60
30
15
0.6
0
0
0
0
0
(4) + (5)
100
70
55
38.68
35.12
27.76
19.36
7.84
0.96
Kemudian terapkan hasil perhitungan pada Tabel 7.15. terhadap grafik gradasi.
112
7.4.7. Pengaruh kadar air pada pasir
Berat satuan pasir dipengaruhi oleh kandungan air dalam pasir. Adanya air
menyebabkan terjadinya tegangan muka air di antara butir-butir pasir yang akan
menimbulkan tegangan ke samping pada butir-butirnya sehingga butir-butir tidak dapat
saling dekat. Makin halus butir pasir makin besar efek pengembangan volume ini. Pasir
halus dengan kadar air sekitar 5-8% (kadar air = berat air dibagi berat butir pasir)
menyebabkan pengembangan volume sampai 25-40%.
Cara pengujian pengembangan volume pasir adalah dengan menggunakan gelas
ukur untuk mengukur volume pasir yang sedikit mengandung air. Tinggi pasir diukur (h1)
kemudian pasir dikeluarkan dari gelas ukur, kemudian pada gelas ukur diisikan air
sebanyak ½ h1 selanjutnya tambahkan pasir yang tadi aduk dan tunggu sampai air
mengendap. Ukur tinggi pasir yang mengendap (h2). Pengembangan volume pasir dapat
diperoleh dengan rumus berikut : (h1-h2)/h2
Jika pasir diukur menurut volume dan tidak diberikan koreksi terhadap adanya
pengembangan volume, maka campuran beton akan kekurangan pasir dari yang
direncanakan. Contohnya untuk campuran beton 1:2:3 bila terjadi penggunaan pasir yang
pengembangan volumenya 20% maka sebenarnya adukan beton dibuat sesuai dengan
perbandingan 1:1,6:3. Sehingga untuk beton dengan mutu lebih 20 MPa disarankan tidak
menggunaan perbandingan volume karena untuk mencegah ketidaktepatan takaran bahan
susun beton dikarenakan adanya pengembangan volume pasir.
Dalam penelitian beton di dalam laboratorium, sebaiknya pasir yang digunakan
dalam kedaan SSD (Saturated Surface Dry) atau jenuh muka/kering permukaan. Hal ini
dapat dicapai dengan pembasahan pasir yang kemudian diangin-anginkan. Uji SSD dengan
menggunakan kerucut konik (diameter bawah 3½ inch, diameter atas 1½ inch, tinggi 3
inch) . Pasir diisikan ke dalam kerucut kemudian ditumbuk dengan tongkat dan cetakan
diangkat tegak. Perhatikan bentuk pasir, bila berbentuk kerucut berarti pasirnya basah, jika
puncaknya turun kurang lebih separuh tinggi maka keadaan SSD pasir telah tercapai.
Akibatnya pasirnya tidak menyerap air campuran atau menambah air campuran.
Keadaan kandungan air agregat dibedakan menjadi beberapa tingkatan, yaitu
seperti yang tertera berikut :
1. kering tungku, benar-benar tidak berair, dapat secara penuh menyerap air,
2. kering udara, butir permukaan agregat kering tetapi mengandung sedikit air di dalam
porinya, sehingga masih dapat menyerap sedikit air adukan,
113
3. jenuh kering muka (SSD), tidak ada air dipermukaan tetapi butir-butirnya berisi air,
tidak akan menyerap dan menambah air dalam adukan beton,
4. basah, butir-butir mengandung banyak air baik di permukaan maupun di dalam butiran,
sehingga akan menambah air dalam adukan beton.
7.4.8. Berat jenis agregat
Agregat dibedakan bedakan berdasarkan berat jenisnya terdiri dari agregat normal
(bj. 2,5-2,7), berat (bj. lebih dari 2,8) , dan ringan (bj kurang dari 2).
Beton yang dihasilkan dengan agregat normal adalah beton dengan bj sekitar 2,4
dan kuat tekan 15-40 MPa. Agregat berat biasa digunakan untuk beton yang digunakan
untuk menahan radiasi, dihasilkan beton dengan bj 5. Agregat ringan biasanya untuk beton
non struktural. Kelebihan dari beton dengan agregat ringan adalah berat sendiri beton yang
rendah., lebih tahan api, dan isolator panas. Beton dengan agregat ringan biasanya kuat
tarik dan modulus elastisitasnya rendah, susut dan rayapan lebih tinggi, perlu selimut beton
yang lebih tebal untuk mencegah korosi pada tulangan (permeabilitas besar).
7.5.Sifat-Sifat Adukan Beton
Beberapa keadaan yang mempengaruhi sifat-sifat adukan beton akan dijelaskan di
bawah ini.
7.5.1. Konsistensi
Konsistensi menunjukkan kekentalan adukan beton, perlawanan gesekan atau gaya
yang diperlukan untuk awal mengalir. Sifat ini dipengaruhi oleh jumlah dan jenis semen,
nilai faktor air semen, jenis dan susunan butir bahan batuan, dan penggunaan zat tambah.
Konsistensi adukan dapat diperiksa dengan menggunakan pengujian slump.
Gambar 7.11. Pengukuran slump
Cara pengujian slump dengan menggunakan kerucut Abrams berukuran diameter
lubang atas 10cm dan bawah 20 cm, tinggi 30 cm. Cetakan diletakkan di alas yang datar,
114
tidak menyerap air, dan jauh dari getaran. Kemudian adukan beton segar dituang sebanyak
3 kali ke dalam cetakan masing-masing 1/3 tinggi corong dan ditusuk-tusuk 25 kali dengan
tongkat baja. Ketika isi cetakan telah penuh permukaan diratakan dan dibiarkan 30 detik .
Selanjutnya corong kerucut diangkat vertikal ke atas secara perlahan. Turunnya adukan
beton diukur (Gambar 7.11.), kemudian dibandingkan dengan tinggi awal (kerucut
Abrams), itu adalah nilai slump-nya. Jika nilai slump makin tinggi maka adukan beton
makin cair/encer.
Tabel 7.16. Nilai Maksimum dan Minimum Slump
Jenis konstruksi
Dinding, fondasi telapak bertulang, fondasi plat
Fondasi telapak tidak bertulang, kaison, struktur
bawah tanah
Pelat, balok, kolom, dan dinding
Pengerasan jalan
Pembetonan massal
Maksimum
(cm)
12,5
9,0
Minimum
(cm)
5,0
2,5
15,0
7,5
7,5
7,5
5,0
2,5
7.5.2. Sifat mudah dikerjakan (workability)
Sifat ini merupakan ukuran tingkat kemudahan adukan beton untuk diaduk,
disalurkan, dituang, dipampatkan, tanpa timbul pemisahan bahan susun.
Unsur-unsur yang mempengaruhi sifat ini adalah :
1. jumlah air campuran beton, makin banyak makin mudah beton segar dikerjakan,
2. penambahan semen dalam campuran akan memudahkan cara pengadukan beton karena
biasanya diikuti penambahan air agar nilai fas tetap,
3. gradasi campuran pasir dan kerikil, gradasi baik campuran beton mudah dikerjakan,
4. pemakaian butir agregat yang bulat, memudahkan pengerjaan adukan beton,
5. pemakaian butir maksimum agregat berpengaruh terhadap kemudahan pengerjaan
beton,
6. sifat saling lekat (perlawanan terhadap pemisahan bahan susun), akan memudahkan
pengerjaan.
7.5.3. Segregasi
Kecenderungan butir-butir kerikil untuk memisahkan diri dari campuran adukan
beton disebut segregasi. Kecenderungan ini dipengaruhi oleh :
1. campuran beton yang kurus (kurang semen),
115
2. terlalu banyak air,
3. semakin besar ukuran butir kerikil,
4. semakin kasar permukaan butir kerikil.
Pemisahan kerikil dari adukan beton berakibat kurang baik terhadap betonnya
setelah mengeras. Untuk mengurangi kecenderungan pemisahan kerikil tersebut maka
diusahakan hal-hal berikut :
1. air yang diberikan sesedikit mungkin,
2. adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian yang terlalu besar,
3. cara pengangkutan, penuangan maupun pemadatan harus mengikuti cara-cara yang
betul.
7.5.4. Bleeding
Kecenderungan air campuran untuk naik ke atas (memisahkan diri) pada beton
segar yang baru saja dipadatkan disebut bleeding. Air naik ke atas sambil membawa semen
dan butir-butir halus pasir yang pada akhirnya setelah beton mengeras akan tampak sebagai
lapisan selaput lemah yang disebut laitance. Sebaiknya lapisan ini dihilangkan kemudian
beton dilapisi dengan mortar yang susunannya sesuai. Bila terjadi bleeding maka beton
akan berongga sehingga kualitasnya berkurang. Pemisahan air dapat dikurangi dengan
cara-cara sebagai berikut :
1. jumlah air campuran tidak melebihi kebutuhan untuk mencapai sifat mudah dikerjakan,
2. campuran dengan semen lebih banyak, menyebabkan air terpegang merata dalam
adukan beton,
3. jenis semen yang butir-butirnya lebih halus, menyebabkan makin luas permukaan
semen dan mempermudah pengikatan,
4. bahan batuan bergradasi baik, sehingga workability adukan baik akibatnya penggunaan
pasta semen tidak berlebihan,
5. pasir alam yang agak bulat, akan mengurangi gesekan antar butir menyebabkan
workability adukan baik, membantu pasta semen sebagai pelumas ,
6. zat tambah.
7.6.Perancangan Campuran Adukan Beton
7.6.1. Pertimbangan
Hal-hal yang harus dipertimbangkan dalam perancangan campuran adukan beton :
1. Kualitas bahan yang tersedia.
116
Kualitas bahan yang tersedia, untuk semen kualitasnya dijamin oleh pabriknya tetapi
perlu diperhatikan kondisi semen yang ada di lapangan (tanggal kadaluarsa dan telah
mengeras atau belum). Air perlu diteliti apakah air di lapangan layak digunakan untuk
campuran beton atau tidak, perlu dipertimbangkan apakah perlu mengambil air dari
lokasi lain. Agregat harus diuji apakah memenuhi persyaratan yang direncanakan atau
tidak, kemudian perlu dipertimbangkan apakah harus mengambil agregat dari lokasi
lain.
2. Kualitas beton yang diinginkan.
Kualitas beton yang diinginkan setelah beton mengeras adalah kuat, awet, tahan cuaca,
kedap air. Sifat-sifat tersebut dipengaruhi oleh cara pembuatan adukan beton,
pengecoran dan perawatan keras.
3. Biaya yang rendah.
Biaya beton dipengaruhi oleh hal-hal berikut : harga bahan susun yang tersedia, harga
bekisting dan perancah, upah tenaga manusia, perbandingan campuran adukan beton,
sifat mudah dikerjakan.
Harga bahan susun menyebabkan beton menjadi mahal apabila tidak dapat diperoleh
dilokasi sekitar proyek. Bekesiting dan perancah umumnya dari kayu sehingga hanya
dapat digunakan sekali tetapi untuk bekisting dan perancah logam dapat digunakan
berkali-kali tetapi harganya mahal.
7.6.2. Perbandingan campuran
Perbandingan volum tidak memberikan hasil yang tetap karena perbedaan menakar,
kepampatan, dan kadar air (pembesaran volume), gradasi batuan dll. Pada perbandingan
volum, fas tidak diperhatikan padahal sangat mempengaruhi sifat dan kualitas beton.
7.6.3. Kuat tekan beton
Sifat beton pada umumnya lebih baik jika kuat tekannya lebih tinggi. Dengan
demikian untuk meninjau mutu beton biasanya secara kasar hanya ditinjau kuat tekannya
saja. Faktor-faktor yang berpengaruh pada kuat tekan beton adalah fas dan kepadatan,
umur beton, jenis semen, jumlah semen, dan sifat agregat.
1. Faktor air semen
Hubungan antara fas dengan kuat tekan beton sesuai dengan rumus :
f’c =
A
B1,5.x
…………………….(7.1)
117
dengan :
f’c = kuat tekan beton
A,B = konstanta
X = fas
Dari rumus 7.1. tampak bahwa makin rendah nilai fas maka kuat tekan betonnya
makin tinggi.
2. Umur beton
Kuat tekan beton bertambah sesuai dengan bertambahnya umur beton. Kecepatan
bertambahnya kekuatan beton dipengaruhi oleh fas, suhu perawatan. Makin tinggi
fas makin lambat kenaikan kekuatan betonnya, semakin tingi suhu perawatan
semakin cepat kenaikan kekuatan betonnya.
3. Jumlah semen
Jumlah kandungan semen berpengaruh terhadap kekuatan beton. Jika fas sama,
beton dengan variasi jumlah pasta semen memperlihatkan hal-hal berikut :
a. makin banyak jumlah pasta semen, makin encer adukan betonnya, harga makin
tinggi, adukan mudah berpori, permukaan beton halus dan licin, susut
pengerasan makin besar,
b. makin kurang jumlah pasta semen, makin kaku adukan betonnya, harga makin
rendah, sulit pengisian rongga-rongga, permukaan beton kasap, susut
pengerasan berkurang,
c. jumlah pasta semen terlalu kurang, tidak semua rongga terisi penuh,
menghasilkan adukan kasar, sukar ditempatkan, terjadi sarang-sarang kerikil.
4. Sifat Agregat
Pengaruh kekuatan agregat terhadap kekuatan beton tidak begitu besar karena
biasanya agregat lebih kuat dari pasta semen, namun bila dikehendaki beton
berkekuatan tinggi maka kekuatan agregat yang digunakan tidak boleh lebih rendah
dari pasta semen. Sifat agregat yang paling berpengaruh terhadap kekuatan beton
adalah kekasaran permukaan dan ukuran butir maksimum agregat. Permukaan yang
halus pada kerikil berpengaruh pada lekatan dan besar tegangan saat retak beton
mulai terbentuk. Besar ukuran butir agregat mempengaruhi kuat tekan beton.
Ukuran agregat maksimum lebih besar akan memerlukan jumlah pasta semen yang
lebih sedikit dalam pengisian rongga antar butir sehingga kuat tekannya lebih
tinggi. Tapi sebaliknya karena butir-butir agregatnya besar maka luas permukaan
menjadi sempit sehingga lekatan antara agregat dan pasta semen kurang kuat. Butir
118
besar akan menghalangi susutan pasta sehingga retak-retak kecil pasta di sekitar
agregat mudah terjadi akibatnya kekuatan beton menjadi rendah. Sehingga dalam
penggunaan ukuran butir agregat disarankan memakai 20 mm karena dengan
menggunakan agregat yang butir maksimumnya tidak terlalu besar menyebabkan
luas permukaan makin lebar sehingga gesekan makin banyak, perekatan antar
bahan susun beton makin baik.
7.6.4. Perancangan cara ACI (American Concrete Institute)
s/d hal 121
ACI menyarankan cara campuran yang memperhatikan nilai ekonomi, bahan yang
tersedia, kemudahan perawatan, keawetan, dan kekuatan yang dikehendaki. Cara ACI
memperhatikan bahwa konsistensi campuran beton dipengaruhi oleh ukuran maksimum
agregat dan jumlah air per meter kubik.
Langkah-langkah perancangan cara ACI :
1. tentukan kuat tekan rata-rata beton, berdasarkan kuat tekan yang disyaratkan (f’c) dan
nilai margin (tergantung mutu pelaksanaan pembuatan adukan beton).
Nilai margin diperoleh dari :
m = 1,64.Sd
…………………….. 7.3.
dengan Sd adalah deviasi standar (lihat Tabel 7.17.)
Tabel 7.17. Nilai Sd (deviasi standar) dalam kg/cm2
Volume Pekerjaan
keterangan
m3
Kecil
< 1000
Sedang
1000-3000
Besar
> 3000
Mutu pelaksanaan
Baik sekali
baik
45 < Sd ≤ 55
55 < Sd ≤ 65
35 < Sd ≤ 45
45 < Sd ≤ 55
25 < Sd ≤ 35
35 < Sd ≤ 45
Cukup
65 < Sd ≤ 85
55 < Sd ≤ 75
45 < Sd ≤ 55
Nilai kuat tekan beton rata-rata dihitung dengan rumus :
f’cr = f’c + m
………………………….. 7.4.
2. tentukan faktor air semen berdasarkan f’cr pada umur yang dikehendaki (Tabel 7.18.
dan jenis struktur serta kondisi lingkungannnya (Tabel 7.19.). Dari dua nilai fas yang
diperoleh pilih yang paling rendah.
Tabel 7.18. Hubungan Fas dengan f’cr Beton Umur 28 hari
fas
0,356
0,445
0,534
0,623
0,712
0,801
f’cr (MPa) beton
biasa
42,5
35,0
28,0
22,5
17,5
14,0
119
3. tentukan nilai slump dan ukuran maksimum agregat berdasarkan jenis strukturnya.
(Tabel 7.20., 7.21.)
Tabel 7.19. Fas Maksimum
Jenis struktur dan kondisi lingkungan
Beton di dalam ruang bangunan :
a. kedaan keliling non-korosif
b. keadaan keliling korosif karena kondensasi atau uap
korosif
Beton di luar ruang bangunan :
a. tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
b. terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
Beton yang masuk ke dalam tanah :
a. mengalami kedaan basah dan kering berganti-ganti
b. mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air tanah
Beton yang kontinu berhubungan dengan air :
a. air tawar
b. air laut
fas max
0,60
0,52
0,60
0,60
0,55
0,52
0,57
0,52
Tabel 7.20. Nilai Slump (cm)
Pemakaian beton
Maks. Min.
Dinding, plat fondasi, dan fondasi telapak bertulang
12,5
5,0
Fondasi telapak tidak bertulang, kaison, dan struktur di bawah
9,0
2,5
tanah
Pelat, balok, kolom, dan dinding
15,0
7,5
Pengerasan jalan
7,5
5,0
Pembetonan massa
7,5
2,5
Tabel 7.21. Ukuran Maksimum Agregat (mm)
Dimensi minimum (mm)
62,5
150
300
750
Balok/kolom
12,5
40
40
80
Plat
20
40
80
80
4. tentukan jumlah kebutuhan air (berdasarkan umuran maksimum agregat dan slump)
perhatikan Tabel 7.22.
Tabel 7.22. Kebutuhan Air untuk Adukan Beton (liter)
Slump
Mm
25-50
75-100
150-175
Udara terperangkap
Ukuran maksimum agregat
(mm)
10
20
40
206
182
162
226
203
177
240
212
188
3%
2%
1%
120
5. hitung semen yang diperlukan, berdasarkan hasil langkah (2) dan (4)
6. tetapkan volume agregat kasar yang diperlukan per meter kubik berdasarkan ukuran
maksimum agregat dan mhb pasir (Tabel 7.23)
Tabel 7.23. Kebutuhan Agregat Kasar per meter kubik Beton
Ukuran max
Agregat
10
20
40
80
150
Mhb pasir
2,6
2,8
0,44
0,42
0,63
0,61
0,74
0,72
0,82
0,80
0,88
0,86
2,4
0,46
0,65
0,76
0,84
0,90
3,0
0,40
0,59
0,70
0,78
0,84
7. hitung volume agregat halus yang diperlukan berdasarkan jumlah air, semen, agregat
kasar, dan udara terperangkap dalam adukan dengan cara hitungan volume absolut.
Contoh
Rencanakan campuran adukan beton dengan cara ACI jika diketahui sebagai berikut :
f’c = 20 MPa
Mutu pekerjaan dan volume pekerjaan cukup.
Beton berada dalam lingkunan non korosif.
Jenis struktur adalah balok dan kolom gedung.
Ukuran agregat maksimum 40 mm.
bj semen = 3,15 ; bj pasir = 2,6 ; bj kerikil = 2,6 ; b.satuan kerikil = 1,6
mhb pasir = 2,80.
Penyelesaian
Dari Tabel 7.17. diperoleh : Sd = 6,5 MPa sehingga m = 1,64.6,5 = 10,66 MPa
f’cr = f’c + m = 20 +10,66 = 30,66 MPa
dari Tabel 7.18. dengan interpolasi diperoleh
nilai fas = 0,534 −
dan Tabel 7.19. diperoleh :
30,66 − 28
.(0,534 − 0,445) = 0,5
35 − 28
nilai fas = 0,60
sehingga dipilih nilai fas = 0,5
nilai slump dari Tabel 7.20. diperoleh : 75-150 mm, ukuran maksimum agregat kasar 40
mm.
121
tentukan kebutuhan air dari Tabel 7.22. dengan slump 100 mm dan maksimum agregat 40
mm
diperoleh :
kebutuhan air = 177 liter = 177 kg = 0,177 ton
sehingga :
kebutuhan semen =
177
= 354 kg = 0,354 ton
0,5
Tabel 7.23. diperoleh volume kebutuhan kerikil = 0,72 m3 sehingga
kebutuhan kerikil = 0,72.1,6 = 1,152 ton = 1152 kg
⎞
⎛ 0,177 0,354 1,152
3
+
+
+ 0,01⎟⎟ = 0,2575 m
3,15
2,6
⎠
⎝ 1
volume kebutuhan pasir = 1 − ⎜⎜
sehingga :
kebutuhan pasir = 0,2575.2,6 = 0,6696 ton = 669,6 kg
kontrol berat beton = 177 + 354 + 1152 + 669,6 = 2352,6 kg/m3 (perkiraan benar).
Sehingga perbandingan berat kebutuhan bahan adalah 1 : 1,89 : 3,25 dengan fas 0,5.
Kebutuhan bahan untuk 1 m3 beton adalah :
Air = 177 liter
Semen = 354 kg
Pasir = 669,6 kg
Kerikil = 1152 kg
Jika ternyata kebutuhan air untuk mencapai nilai slump-nya :
1. lebih dari 177 liter maka pasta semen ditambah (fas tetap)
2. kurang dari 177 liter maka jumlah pasir ditambahkan dengan volume padat yang sesuai
dengan selisih volume air.
Misalkan jika kebutuhan air dari contoh di atas ternyata untuk mencapai slump hanya perlu
160 liter maka kebutuhan bahan susun beton mengalami perubahan dengan menambahkan
pasir sesuai dengan selisih volume air yaitu : 0,177 – 0,160 = 0,017 m3
sehingga penambahan pasir = 0,017 . 2,6 = 0,0442 ton = 44,2 kg
Maka kebutuhan pasir = 669,6 + 44,2 = 713,8 kg.
Misalkan kebutuhan air untuk mencapai slump sebesar 185 liter maka kebutuhan bahan
susun beton mengalami perubahan.
Air = 185 liter = 185 kg = 0,185 ton
Semen =
185
= 370 kg = 0,37 ton
0,5
122
Kerikil = 1152 kg = 1,152 ton
⎞
⎛ 0,185 0,370 1,152
3
+
+
+ 0,01⎟⎟ = 0,2445 m = 0,2445.2,6 = 0,6356 ton=635,6 kg
3,15
2,6
⎠
⎝ 1
Pasir = 1 − ⎜⎜
7.6.5. Perancangan cara SNI T-15-1990-03
Perancangan cara ini menggunakan tabel dan grafik.
Langkah-langkah perancangan cara SNI T-15-1990-03 :
1. tentukan f’c pada umur tertentu
2. menentukan f’cr berdasarkan rumus :
f’cr = f’c + M ………………….... 7.5.
M = k.Sd
Dengan
…………….............7.6.
M = nilai margin, MPa
k = 1,64
Sd = deviasi standar, MPa
Dengan penetapan nilai deviasi standar sebagai berikut :
Deviasi standar ditetapkan berdasarkan tingkat mutu pengendalian pelaksanaan
pencampuran betonnya. Makin baik mutu pelaksanaan makin kecil nilai deviasi
standar. Penetapan nilai deviasi standar (Sd) berdasarkan pengalaman praktek
pelaksaan pekerjaan pada waktu lalu (sebelumnya) untuk pembuatan mutu beton yang
sama dan bahan dasar yang sama (Tabel 7.24.)
Tabel 7.24. Nilai Deviasi Standar Berdasarkan Tingkat Pengendalian Mutu Pelaksanaan
Tingkat pengendalian mutu pekerjaan
Memuaskan
Sangat baik
Baik
Cukup
Jelek
Tanpa kendali
Sd (MPa)
2,8
3,5
4,2
5,6
7,0
8,4
a. Jika pelaksana mempunyai catatan data hasil pembuatan beton serupa pada masa
lalu, maka persyaratannya jumlah data hasil uji minimum 30 buah (1 data diperoleh
dari kuat tekan 2 silinder yang diuji pada umur 28 hari atau umur lain yang
ditetapkan). Jika jumlah data kurang dari 30 buah maka dilakukan koreksi (tabel
7.25.) terhadap nilai deviasi standar.
123
Tabel 7.25. Faktor Pengali Deviasi Standar
Jumlah data
Faktor kali
30
1,0
25
1,03
20
1,08
15
1,16
<15
Tidak boleh
Untuk nilai antara digunakan interpolasi
b. Jika pelaksana tidak mempunyai catatan/pengalaman hasil pengujian pada masa
lalu yang memenuhi persyaratan (termasuk data kurang dari 15) maka diambil nilai
margin sebesar 12 MPa (diperoleh dari M = 1,64.7 = 11,48 = 12).
3. penetapan perkiraan kuat tekan beton (tabel 7.26.)berdasarkan jenis semen (I, II, III, IV
atau V), umur dan jenis agregat kasar. Agregat kasar dibedakan menjadi agregat alami
(tidak dipecahkan) atau batu pecah.
Tabel 7.26. Perkiraan Kuat Tekan Beton
Jenis semen
Jenis agregat kasar
I, II, IV, V
Batu alami
Batu pecah
Batu alami
Batu pecah
III
Kuat tekan (MPa) pada umur
3
7
28 91
Benda
uji
17 23 33 40 Silinder
19 27 37 45
21 28 38 44 Silinder
25 33 44 48
4. tentukan fas berdasarkan grafik 7. 12.
5. penetapan fas maksimum dan kandungan semen minimum berdasarkan Tabel 7.24.,
7.25. dan 7.26.
Tabel 7.24. Persyaratan Fas Maksimum dan Semen Minimum (kg/m3) untuk Berbagai
Pembetonan dan Lingkungan Khusus
Jenis struktur dan kondisi lingkungan
Beton di dalam ruang bangunan :
a. kedaan keliling non-korosif
b. keadaan keliling korosif karena kondensasi atau uap
korosif
Beton di luar ruang bangunan :
a. tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
b. terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
Beton yang masuk ke dalam tanah :
a. mengalami kedaan basah dan kering berganti-ganti
b. mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air
tanah
Beton yang kontinu berhubungan dengan air :
a. air tawar
b. air laut
semen
min.
fas max
275
325
0,60
0,52
325
275
0,60
0,60
325
0,55
tabel 7.24.
tabel 7.25.
124
Gambar 7.12. Hubungan Fas dengan Kuat Tekan Rata-rata Silinder Beton
Tabel 7.25. Ketentuan Minimum Beton Bertulang Kedap Air
Kondisi
Fas
lingkungan maks.
berhubungan
dengan
Air tawar
Air payau
Air laut
0,50
0,45
0,50
0,45
Tipe semen
I , II, III, IV, dan V
I dengan pozolan (15-40%)
atau PPC
II, V
Kandungan semen
minimum (kg/m3)
Ukuran agregat
max.
40 mm
20 mm
280
300
340
380
290
330
330
370
125
6. tentukan nilai slump berdasarkan penggunaan adukan beton pada jenis struktur (lihat
Tabel 7.20).
7. menentukan kebutuhan air permeter kubik menggunakan Tabel 7.22. berdasarkan besar
butir agregat maksimum.
Tabel 7.26. Fas Maksimum dan Semen Minimum (kg/m3) untuk Beton yang Berhubungan
dengan Air Tanah Mengandung Sulfat
Konsentrasi sulfat dalam bentuk SO3
Total
SO3
(%)
< 0,2
SO3 dalam
campuran air :
tanah = 2:1 (gr/lt)
< 1,0
0,2-0,5
0,5-1,0
1,0-2,0
> 2,0
Sulfat (SO3)
dalam air
tanah (gr/lt)
< 0,3
1,0-1,9
0,3-1,2
1,9-3,1
1,2-2,5
3,1-5,6
> 5,6
2,5-5,0
> 5,0
Tipe semen
Kandungan semen min
(kg/m3) berdasarkan
agregat maksimum
40
20
10
mm
mm
mm
Fas
280
300
350
0,5
290
330
280
0,5
270
330
380
0,55
270
310
360
0,55
340
380
430
0,45
290
330
330
330
370
370
380
420
420
0,50
0,45
0,45
I dengan atau
tanpa Pozolan
(15-40%)
I tanpa Pozolan
I dengan
Pozolan (1540%) atau PPC
II atau V
I dengan tanpa
Pozolan (1540%) atau PPC
II atau V
II atau V
II atau V
Tabel 7.27. Jumlah Kebutuhan Air Per Meter Kubik
Slump (mm)
Ukuran agregat maksimum
10
20
40
Jenis agregat
Batu alami
Batu pecah
Batu alami
Batu pecah
Batu alami
Batu pecah
0-10
10-30
30-60
60-100
150
180
135
170
115
155
180
205
160
190
140
175
205
230
180
210
160
190
225
250
195
225
175
205
Apabila agregat halus dan agregat kasar yang dipakai dari jenis yang berbeda (alami
dan pecahan) maka jumlah air diperkirakan dengan rumus :
A = 0,67.Ah + 0,33. Ak
……………….. 7.7.
Dengan A = jumlah air yang diperlukan
Ah = jumlah air yang diperlukan menurut agregat halusnya
Ak = jumlah air yang diperlukan menurut agregat kasarnya
126
8. hitung kebutuhan semen yang diperlukan berdasarkan fas dan kebutuhan air per meter
kubik dan kemudian dibandingkan dengan kebutuhan semen minimum berdasarkan
langkah (5) dipilih yang terbesar.
9. penyesuaian jumlah fas jika pada langkah (8) kebutuhan semen yang digunakan terjadi
perubahan.
10. tentukan susunan besar butir agregat halus (pasir) dan agregat kasar dengan
menggunakan tabel dan gambar.
Batas gradasi pasir daerah gradasi 1
% agregat yang lewat ayakan
100
100
95
90
100
90
80
70
70
60
60
50
40
34
30
20
10
0
0,075
20
10
0
0,15
30
15
5
0,30
0,60
1,2
2,4
4,8
9,6
ayakan
Gambar 7.13. Batas Gradasi Pasir Daerah Gradasi 1
Batas gradasi pasir daerah gradasi 2
% agregat yang lewat ayakan
100
100
90
100
90
80
100
90
75
70
60
59
50
40
30
30
55
35
20
10
0
0,075
10
8
0
0,15
0,30
0,60
1,2
2,4
4,8
9,6
ayakan
Gambar 7.14. Batas Gradasi Pasir Daerah Gradasi 2
127
Batas gradasi pasir daerah gradasi 3
% agregat yang lewat ayakan
100
100
90
80
79
70
60
100
100
100
90
85
75
60
50
40
40
30
20
10
12
0
0,15
0,30
10
0
0,075
0,60
1,2
2,4
4,8
9,6
ayakan
Gambar 7.15. Batas Gradasi Pasir Daerah Gradasi 3
Batas gradasi pasir daerah gradasi 4
% agregat yang lewat ayakan
100
100
100
90
90
100
95
100
95
100
80
80
70
60
50
50
40
30
20
15
15
0
0,15
0,30
10
0
0,075
0,60
1,2
2,4
4,8
9,6
ayakan
Gambar 7.16. Batas gradasi pasir daerah gradasi 4
11. penentuan perbandingan agregat halus dan kasar dengan menggunakan Gambar 7.17.,
7.18., dan 7.19. berdasarkan ukuran butir maksimum agregat, slump, daerah gradasi
pasir
12. menentukan bj agregat campuran dihitung dengan rumus :
bj campuran =
P
K
.bj pasir +
.bj ker ikil …………… 7.8.
100
100
dengan P
= persentase pasir terhadap agregat campuran
K
= persentase kerikil terhadap agregat campuran
128
Bj pasir dan kerikil diperoleh dari hasil pemeriksaan laboratorium, bila tidak ada data
maka dapat diambil 2,6 untuk agregat alami dan 2,7 untuk batu pecah.
Gambar 7.17. Grafik Persentase Agregat Halus terhadap Agregat Campuran untuk Ukuran
Butir Maksimum 10 mm
Gambar 7.18. Grafik Persentase Agregat Halus terhadap Agregat Campuran untuk Ukuran
Butir Maksimum 20 mm
129
Gambar 7.19. Grafik Persentase Agregat Halus terhadap Agregat Campuran untuk Ukuran
Butir Maksimum 40 mm
13. menentukan bj beton dengan menggunakan Gambar 7.20. berdasarkan hasil langkah
(12) yaitu bj agregat campuran dan kebutuhan air dari langkah (7).
Gambar 7.20. Grafik Hubungan Kandungan Air, Bj Agregat Campuran, dan Berat Beton
130
14. kebutuhan agregat campuran ditentukan berdasarkan berat beton permeter kubik
dikurangi berat air dan semen.
15. hitung kebutuhan agregat berdasarkan persentase agregat halus terhadap agregat
campuran dari langkah (11) yaitu dengan cara dikalikan terhadap berat kebutuhan
agregat campuran.
16. tentukan agregat kasar yang diperlukan.
Contoh
Diketahui :
Beton untuk balok dan kolom bangunan gedung.
Kuat tekan beton disyaratkan f’c = 20 Mpa, Jenis semen tipe I
Jenis kerikil alami, dengan ukuran maksimum 40 mm
Nilai slump 100 mm
Jenis pasir agak kasar (golongan 2)
Tabel 7.28. Penyelesaian
No.
1
2
Uraian
f’c
margin
3
f’cr
jenis semen
jenis kerikil
fas (gambar 7.12. hal 128)
fas maksimum (tabel 7.24.-7.26)
Æ fas yang dipilih
nilai slump (tabel 7.20.)
ukuran maksimum butir kerikil
kebutuhan air (tabel 7.27.)
kebutuhan semen minimum (tabel 7.24.-7.26.)
kebutuhan semen (langkah 5 dan 7)
Æ semen yang dipilih
penyesuaian fas
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
golongan pasir
persentase pasir thd campuran (gambar 7.17.-7.19.)
bj campuran (tidak ada data)
berat beton (gambar 7.20.) berdasar data air, bj
campuran
berat agregat (pasir+kerikil)
berat pasir (perhatikan langkah 16)
berat kerikil
20 MPa
12 MPa (tidak ada data
pengalaman sebelumnya)
32 MPa (20+12)
I (biasa)
Alami
0,48
0,60
0,48 (terendah)
100 mm
40 mm
175 liter = 175 kg
275 kg
175/0,48 = 364,6 = 365 kg
365 kg (tetap seperti hitungan)
fas tetap karena kebutuhan
semen seperti hitungan
2
35 %
2,6 (agregat alami)
2380 kg/m3
2380-(175+365) = 1840 kg/m3
1840.35% = 644 kg
1840-644 = 1196 kg
131
sehingga kebutuhan bahan susun untuk 1 m3 :
Air
= 175 liter
Semen
= 365 kg
Pasir
= 644 kg
Kerikil
= 1196 kg
Atau perbandingan berat : 1 : 1,76 : 3,28 dengan fas 0,48
7.7.Kuat desak yang dituju
Menurut SNI T-15-1990-03 :
f’c = f’cr – 1,64 x s x faktor kali
dengan
s=
Ni.(f ' ci − f ' cr ) 2
= deviasi standar
N −1
i =1
N
∑
f’ci = kuat desak masing-masing benda uji
N
∑ f ' ci
f’cr = i =1
N
= kuat desak beton rata-rata
N = seluruh benda uji
f’c = kuat desak karakteristik beton dengan 5% kemungkinan dari kuat desak benda
uji yang tidak memenuhi syarat. (f’c digunakan sebagai dasar hitungan pada
perencanaan struktur beton bertulang).
Tabel 7.29. Contoh Perhitungan Kuat Desak Beton
interval
12-14
14-16
16-18
18-20
20-22
22-24
24-26
26-28
28-30
jumlah
frekuensi
1
1
3
4
1
0
5
3
2
20
tengah interval (f'ci)
13
15
17
19
21
23
25
27
29
--
f’cr =
440
= 22 MPa
20
s=
460
= 4,92 MPa
20 − 1
Ni.f'ci f'ci-f'cr Ni.(f'ci-f'cr)2
13
-9
81
15
-7
49
51
-5
75
76
-3
36
21
-1
1
0
1
0
125
3
45
81
5
75
58
7
98
440
-460
132
f’c = f’cr – 1,64 x s x faktor kali (lihat tabel 7.25. halaman 127)
= 22 –1,64 x 4,92 x 1,08
= 13,286 MPa
δ = koefisien variasi =
s
4,92
=
= 22,4%
f ' cr
22
Tabel 7.30. Koefisien Variasi (Concrete Manual)
% lebih
besar
95
90
85
80
15
75,5
81
84,5
87,5
Koefisien variasi
16
17
18
19
73,5
72
70
68,5
79
78
77
75,5
83,5 82,5
81
80
86,5 85,5 84,5
84
20
67
74
79
83
Berdasarkan Tabel 7.30. target kuat desak rencana 20 MPa (f’c) maka untuk koefisien
variasi sebesar 20% kuat desak rata-rata adalah sebesar 20/67% = 29,9 MPa.
7.8.Evaluasi Pekerjaan Beton
Kekuatan beton yang diproduksi di lapangan cenderung bervariasi dari adukan ke
adukan, besar variasi tersebut bergantung :
1. mutu bahan (agregat, air),
2. cara pengadukan,
3. stabilitas pekerja.
Dengan adanya variasi tersebut maka diperlukan pengawasan terhadap mutu
pembuatan beton agar diperoleh mutu beton yang hampir seragam dan memenuhi kuat
tekan yang disyaratkan pada RKS. Caranya dengan mengambil contoh adukan secara acak
yang kemudian dibuat benda uji silinder dari beberapa adukan yang dibuat sehingga
mencerminkan variasi mutu beton selama proses pembuatan beton berlangsung.
Benda uji silinder yang diambil selama pelaksanaan proyek dicek kuat tekannya
pada umur 28 hari. Hal yang perlu diperhatikan dalam pengambilan benda uji untuk
evaluasi pekerjaan lapangan adalah:
1. benda uji yang diambil dirawat sesuai dengan cara perawatan di lapangan,
2. cara perawatan di lapangan harus ditingkatkan bila kuat tekan benda uji yang dirawat di
lapangan ≤ 85%.f’c yang dirawat di laboratorium, kecuali jika kuat tekan benda uji
yang dirawat di lapangan masih lebih tinggi dari f’c + 3,5MPa.
133
Syarat yang harus dipenuhi :
1. nilai rata-rata dari semua pasangan hasil uji (empat hasil uji kuat tekan) tidak kurang
dari (f’c + 0,82.Sd), dengan Sd ditentukan dari mutu pekerjaan (Tabel 7.24) atau bila
ada ada data pelaksanaan sebelumnya dapat diambil nilai Sd sesuai dengan hasil
pelaksanaan pekerjaannya,
2. tidak satupun hasil uji tekan (rata-rata dua silinder) kurang dari 0,85.f’c.
Jika salah satu syarat di atas tidak terpenuhi maka adukan beton berikutnya harus
diperbaiki (diambil tindakan untuk meningkatkan kuat tekan rata-rata adukan beton
berikutnya), harus diambil langkah-langkah untuk memastikan bahwa daya dukung
struktur beton yang sudah dibuat tidak membahayakan terhadap beban yang akan ditahan,
yaitu :
1. analisis ulang struktur berdasarkan kuat tekan beton yang sesungguhnya (aktual) atau
2. uji tidak merusak (non destructive test) yaitu dengan Hammer Test atau uji semi
destructive test yaitu dengan uji bor inti (core drill) pada daerah yang diperkirakan
kurang memenuhi syarat.
Pada pengujian Hammer Test dilakukan pukulan sebanyak 10 kali pada titik pukul
yang berbeda dengan daerah permukaan seluas 100x100 mm. Hasil pengujiannya akan
memiliki nilai deviasi standar yang lebih besar dari hasil uji tekan langsung.
Syarat hasil uji bor inti :
a. rata-rata kuat tekan dari 3 benda uji bor inti (1 titik bor) tidak kurang dari 0,85.f’c,
b. kuat tekan masing-masing benda uji tidak kurang dari 0,75.f’c.
Untuk uji bor inti hal-hal yang perlu diperhatikan adalah :
a. umur beton minimal 14 hari,
b. diameter benda uji bor inti minimum tiga kali ukuran maksimum kerikil yang
digunakan dalam beton,
c. pengeboran harus tegak lurus elemen struktur,
d. lubang bor tidak memotong tulangan utama,
e. lubang bor harus segera ditutup dengan beton yang mutunya tidak kurang dari
beton semula,
Pada uji bor inti kuat tekan beton dianggap tidak membahayakan bila :
a. kuat tekan rata-rata dari tiga benda uji (satu titik bor 3 benda uji) mempunyai kuat
tekan tidak kurang dari 0,85.f’c,
b. kuat tekan masing-masing benda uji bor tidak satupun kurang dari 0,75.f’c.
134
3. jika hasil uji bor inti tidak memenuhi syarat maka uji selanjutnya adalah uji beban pada
struktur yang diragukan.
Tabel 7.31. Contoh Hasil Pengujian Proyek A di Yogyakarta Syarat RKS f’c = 25MPa dan
Sd = 4 Mpa
no
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
waktu pengambilan silinder
beton
tanggal
21/6/92
21/6/92
22/6/92
23/6/92
23/6/92
23/6/92
23/6/92
24/6/92
24/6/92
24/6/92
24/6/92
25/6/92
25/6/92
26/6/92
26/6/92
26/6/92
26/6/92
26/6/92
27/6/92
28/6/92
28/6/92
28/6/92
28/6/92
28/6/92
28/6/92
29/6/92
29/6/92
29/6/92
29/6/92
29/6/92
29/6/92
29/6/92
30/6/92
30/6/92
jam
08.00
09.00
11.00
10.00
12.00
08.00
09.00
11.00
10.00
12.00
08.00
09.00
11.00
10.00
12.00
08.00
09.00
11.00
10.00
12.00
08.00
09.00
11.00
10.00
12.00
08.00
09.00
11.00
10.00
12.00
08.00
09.00
11.00
10.00
kode
F-1
F-2
F-3
F-4
F-5
A-1
A-2
A-3
A-4
A-5
D-1
D-2
D-3
E-1
E-2
O-1
O-2
O-3
O-4
O-5
O-6
O-7
N-1
N-2
N-3
B-1
B-2
B-3
B-4
B-5
S-1
S-2
S-3
S-4
sil.A
29
30
27
24
24
28
31
26
25
29
26
30
28
30
22
24
29
26
32
24
32
26
26
25
27
26
31
27
22
24
32
27
27
26
kuat tekan silinder beton (MPa)
hasil
sil.B
rata-rata 4 hasil uji
uji
33
31
-24
27
-25
26
-30
27
27.75
31
27.5
26.875
26
27
26.875
29
30
27.875
24
25
27.375
29
27
27.25
31
30
28
27
26.5
27.125
26
28
27.875
32
30
28.625
32
31
28.875
26
24
28.25
27
25.5
27.625
25
27
26.875
31
28.5
26.25
30
31
28
26
25
27.875
28
30
28.625
30
28
28.5
28
27
27.5
28
26.5
27.875
23
25
26.625
28
27
26.375
26
28.5
26.75
23
25
26.375
26
24
26.125
26
25
25.625
30
31
26.25
29
28
27
28
27.5
27.875
29
27.5
28.5
135
Dari hasil pengujian tersebut terlihat :
1. tidak satupun hasil uji (rata-rata 2 silinder beton yang dibuat dari satu kali pengambilan
adukan) yang kurang dari 0,85.f’c = 0,85.25 = 21,25 MPa .Jadi memenuhi persyaratan
f’c = 25 MPa
2. nilai rata-rata dari empat hasil uji berurutan ada yang kurang dari f’c+0,82.Sd =
25+0,82.4 = 28,28 MPa , maka beton berikutnya mutunya harus ditingkatkan kuat
tekannya.
Hasil uji kuat tekan silinder beton
34
30
28
26
24
22
33
31
29
27
25
23
21
19
17
15
13
11
9
7
5
3
1
20
nom er pegam bilan adukan
silinder A
silinder B
hasil uji
25 MPa
21,25 MPa
Gambar 7.21. Hasil Uji Kuat Tekan Silinder Beton
Nilai rata-rata 4 hasil uji
30
29
28
27
26
25
24
31
29
27
25
23
21
19
17
15
13
11
9
7
5
3
23
1
kuat tekan, MPa
kuat tekan, MPa
32
nom er pengam bilan benda uji
rata-rata 4 hasil uji
25 MPa
28,28 MPa
Gambar 7.22. Nilai Rata-rata dari Empat Hasil Uji
136
7.9.Pengecoran Adukan Beton
7.9.1. Pengangkutan
Pengangkutan beton dari instalasi/wadah pencampur ke tempat pencetakan harus
memenuhi persyaratan yaitu :
1. pengangkutan harus cepat agar beton tidak mengering atau kehilangan workabilitas
atau plastisitas selama mencampur dan mencetak,
2. segregasi harus dikurangi seminimal mungkin agar terhindar dari beton yang tidak
seragam kekuatannya,
3. pengangkutan
harus
terorganisir
sehingga
selama
pencetakan
tidak
terjadi
keterlambatan, sambungan dingin, atau sambungan konstruksi.
Beberapa cara pengangkutan adukan beton ke lokasi penuangan dengan menggunakan alatalat :
1. gerobak beroda satu, kereta dorong, digunakan untuk angkutan jarak pendek, cara
penuangan dari instalasi pencampur adalah adukan beton jatuh vertikal,
2. truk aduk (pada beton ready mixed), perlu diperhatikan jarak lokasi pembuatan adukan
terhadap lokasi proyek, sebaiknya diperhatikan waktu yang diperlukan apakah perlu
adanya tambahan zat campur yang memperlambat setting time adukan beton,
3. talang yang curam, gerakan adukan dibantu dengan cara disorong menggunakan
tongkat, perlu diperhatikan kemungkinan menguapnya air campuran akibat panas
matahari,
4. kerekan, crane, untuk angkutan ke atas adukan beton,
5. pompa beton, melalui pipa-pipa, adukan beton harus plastik, agar aliran adukan lancar
maka ukuran butir maksimum tidak terlalu besar, perlu tambahan zat tambah agar
adukan menjadi encer.
7.9.2. Penuangan
Segregasi adalah salah satu kesalahan yang diakibatkan oleh cara pengecoran yang
jelek, biasanya terjadi pada penuangan beton dengan menggunakan talang yaitu jatuhnya
adukan beton pada cetakan tidak jatuh vertikal.
Adukan beton harus dituang vertikal untuk mencegah terjadinya pemisahan bahan
susun. Bila adukan dijatuhkan miring dalam cetakan maka butir agregat yang besar akan
bergerak cepat miring/tidak vertikal, sedangkan pasir dan pasta semen jatuh vertikal. Maka
137
dari itu dibutuhkan papan tahan (kayu) yang tegak lurus aliran adukan beton untuk
memaksa adukan jatuh vertikal.
Tindakan yang harus dilakukan saat pelaksanaan penuangan beton :
1. beton ditimbun sedekat mungkin dengan tempat akhir (cetakan) agar mudah
penangannya dan tidak ditimbun dalam jumlah besar pada tempat tertentu,
2. beton dicor dalam lapisan horisontal dan setiap lapisannya dipadatkan merata sebelum
lapis berikutnya dituang,
3. pembetonan harus dikerjakan secara menerus untuk menghindari penampilan garisgaris tahapan pencoran pada bangunan yang sudah jadi,
4. beton harus dikerjakan secara merata ke dalam tempat-tempat disekitar tulangan dan
sarana lain yang ditanam dalam beton.
Dalam pelaksanaan praktek pengecoran besar-besaran/beton massa hal-hal yang
perlu diperhatikan :
1. pengadaan dan kemampuan penyediaan beton utnuk menyelesaikan pengecoran dalan
satu operasi,
2. pemeriksaan kualitas beton yang digunakan,
3. pengadaan tenaga kerja dengan kemungkinan mengambil tenaga dari luar dan
kemungkinan pergiliran regu kerja,
4. batasan jumlah cetakan dan penulangan yang dapat dipasang untuk sekali pengecoran,
5. teknik perawatan yang akan dipakai sesuai dengan keadaan cuca di sekitarnya yang
berlaku pada saat pengecoran,
6. rangkaian yang dipakai untuk mengecor pada tempat-tempat yang berdekatan.
Untuk pengecoran di bawah muka air digunakan pipa tremi. Air sebaiknya
diam/tidak mengalir. Pipa beton diturunkan sampai dasar, katub di ujung bawah pipa
dibuka, adukan beton keluar dan naik mendesak airnya. Pengisian dengan adukan beton
diteruskan sambil pipa pelan-pelan ditarik ke atas. Ujung bawah pipa harus selalu di bawah
muka adukan beton di luar pipanya, supaya selalu terpisah dari airnya. Dalam pengecoran
ini harus menggunakan semen dan pasir lebih banyak.
138
Gambar 7.23. Cara Menangani Campuran Beton
139
Gambar 7.24. Cara Penuangan Adukan Beton Tidak Terjadi Sambungan Dingin dan
Segregasi
7.10.
Pemadatan
Tujuan pemadatan beton adalah untuk menghilangkan rongga-rongga udara dan
untuk mencapai kepadatan yang maksimal. Pemadatan juga menjamin suatu pelekatan
yang baik antara beton dengan permukaan tulangan atau sarana lain yang ikut dicor.
Adukan beton sebaiknya tidak terlalu encer karena akan mengakibatkan terjadi halhal yang tidak diinginkan saat dilakukan pemadatan yaitu segregasi, laitance yang
140
berlebihan pada permukaan beton, beton lemah, kepadatan beton rendah karena ruang
ditempati oleh air yang berlebihan.
Untuk memperoleh hasil adukan beton yang homogin dan pampat maka dapat
dilakukan pemadatan dengan cara :
1. menusuk-nusuk adukan beton dengan tongkat (pemadatan dengan tangan),
2. menggunakan alat/mesin getar yaitu internal vibrator dan eksternal vibrator (mesin
getar yang ditempelkan pada cetakan, mesin getar permukaan).
Dalam penggunaan internal vibrator hal-hal yang harus diperhatikan adalah :
1. vibrator jangan digunakan untuk mendorong beton secara lateral ke dalam cetakan
karena dapat menimbulkan segregasi, sebaiknya posisi vibrator vertikal,
2. dalam pemadatan, vibrator tidak menyentuh cetakan dan tulangan karena dapat
merusak cetakan dan posisi tulangan,
3. vibrator harus segera ditarik bila telah tampak pasta semen di permukaan beton,
4. penggetaran yang berlebihan dapat mengakibatkan terjadinya segregasi.
Untuk eksternal vibrator dapat digunakan alat :
1. jenis hammer yang digerakkan elektrik dan tekanan angin, digunakan untuk
memadatkan adukan beton yang tidak terjangkau internal vibrator,
2. meja getar (vibrating table), digunakan untuk beton pracetak.
Gambar 7.25. Hubungan antara Kehilangan Kekuatan dengan Ruangan Rongga Udara
141
7.11.
Perawatan beton
Perawatan beton atau mortar bertujuan menjaga agar beton/mortar setelah final
setting selalu terjaga kandungan airnya agar proses hidrasi semen berlangsung dengan
baik/sempurna. Bila hal ini tidak dilakukan akan menimbulkan retak-retak pada
beton/mortar
Terdapat beberapa metode, material, dan prosedur dalam perawatan beton yang
memberikan prinsip dasar sama yaitu pemeliharaan kelembaban dan suhu agar sifat yang
diinginkan dapat tercapai .
Suhu tinggi dapat mempercepat dan menyempurnakan terjadinya reaksi dalam
beton, sehingga beton dapat cepat mengeras. Durasi yang tidak terlalu lama tidak
menyebabkan terjadinya penguapan air yang masih tertinggal dalam beton secara
menyeluruh, sehingga beton masih dapat menyempurnakan proses hidrasinya. Semakin
tinggi suhunya, reaksi kimia makin cepat berlangsung dan mengakibatkan beton
memperoleh kekuatannya lebih awal, tetapi dengan makin tinggi suhu maka permeabilitas
air makin meningkat karena hilangnya sebagian air yang menempati pori-pori kapiler.
Kondisi ini menyebabkan susut berlebihan dan retak sebagai akibat hidrasi tidak lengkap
karena kekurangan air.
Sifat kekuatan dan durability beton perkembangannya akan penuh jika beton telah
dirawat. Dengan kata lain, perawatan seharusnya dimulai secepatnya dan suhu dikontrol,
untuk itu beton harus disimpan pada panas yang secukupnya untuk menghasilkan kekuatan
yang dikehendaki pada umur tertentu. Tiga hari pertama proses pengerasan beton
merupakan proses yang menentukan hasil akhir dari sifat beton. Seperti terlihat pada
Gambar 7.4. beton yang dirawat dengan moist curing selama 28 hari memberikan hasil
yang paling baik untuk pencapaian kekuatan akhir.
Rata-rata pencapaian kekuatan beton tidak hanya bergantung pada lama waktu
pelaksanaan perawatan keras tetapi juga dipengaruhi oleh temperatur pada saat pelaksaan
rawatan yang terlihat pada Gambar 7.26.
Cara perawatan keras beton setelah beton berumur 1 hari dapat dilakukan dengan cara :
1. menggenangi dengan air pada pembuatan bagian konstruksi yang datar,
2. memerciki dengan tetesan air terus menerus,
3. menutup dengan goni basah yang secara berkala dibasahi dengan air,
4. menutupi dengan lembar plastika,
5. menutupi dengan zat bantu yang disemprotkan pada permukaan adukan beton.
142
Gambar 7.26..Kekuatan Beton setelah Moist-curing
Gambar 7.27. Kekuatan Beton setelah Steam Curing pada Temperatur Berbeda dengan
f.a.s=0,5 (Neville, 1987)
143
Untuk campuran beton dengan f.a.s 0,3 sampai 0,7 peningkatan pertumbuhan
kekuatan dapat dicapai dengan singkat dengan menggunakan sistem perawatan uap air
(steam curing). Metode steam curing dibedakan menjadi low pressure steam curing (suhu
uap air kurang dari 100°C, pada tekanan atmosfir) dan high pressure steam curing (suhu
lebih tinggi dari 100°C dan pada tekanan 8 atm).
Prosedur normal steam curing dilakukan setelah beton berumur 2 sampai 6 jam
yang disebut sebagai presteaming period. Pada low pressure steam curing rata-rata
kenaikan temperatur 10°C -20°C perjam dan maksimum temperatur 85°C-90°C.
Temperatur yang lebih tinggi tidak akan menambahkan kekuatan pada beton, dan pada
kenyataanya temperatur 70°C dirasa telah cukup. Beton yang telah selesai di steam curing
didinginkan secara perlahan-lahan pada ruangan yang hangat sampai suhunya mencapai
sekitar 25°C sebelum diletakkan di luar. Siklus steam curing yang dilakukan bila ingin
dicapai kekuatan beton sekitar 70% dari kekuatan beton pada umur 28 hari adalah selama
16 sampai 24 jam.
Untuk kasus beton dengan f.a.s. tinggi, kecepatan rata-rata kenaikan temperatur
selama perawatan
dapat menyebabkan lebih rendahnya kekuatan pada umur 28 hari
dibandingkan beton normal curing. Rata-rata kenaikan temperatur dapat menyebabkan
reduksi kekuatan ikat. Kenaikan suhu awal pada saat setting time dapat merusak beton
karena beton segar lemah terhadap kenaikan temperatur yang mengakibatkan timbulnya
banyak pori pada beton.
Gambar 7.28. Siklus Steam Curing (Neville, 1987)
Prosedur steam curing yang dilakukan setelah beton berumur 3 sampai 5 jam
(dirawat dengan normal moist curing), rata-rata kenaikan temperatur sebesar 22°-35°C
144
perjam sampai dengan maksimum temperatur 66°-82°C dan siklus pelaksanaan tidak
melebihi 18 jam termasuk delay temperatur maksimum (Gambar7.28.).
Proses pengerasan dapat dipersingkat dengan menggunakan cara perawatan steam
curing (uap air dengan suhu tinggi) tetapi hanya dapat dilakukan pada beton pracetak.
7.12.
Bahan Tambahan Untuk Beton
Bahan tambahan untuk beton adalah suatu bahan berupa bubuk atau cairan yang
dibubuhkan/ ditambahkan ke dalam campuran beton selama proses pengadukan dalam
jumlah tertentu untuk merubah sifat beton. Tujuan dari penambahan bahan tambahan
dalam campuran beton adalah untuk mendapatkan sifat-sifat khusus dari beton yaitu
kemudahan pengerjaan, waktu ikatan, pengerasan, kekedapan, dan keawetan.
Bahan tambahan untuk beton secara umum dapat dibedakan menjadi dua yaitu
bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical admixture) dan bahan tambah yang bersifat
mineral (additive).
Bahan tambah kimia lebih banyak mengubah perilaku beton pada saat pelaksanaan
pekerjaan (lebih banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja pelakssanaan). Bahan
tambah aditif merupakan bahan tambah yang digunakan untuk perbaikan kinerja kekuatan
beton.
7.12.1. Jenis-jenis bahan kimia tambahan untuk beton
Sesuai dengan SK SNI S-18-1990-03 tentang bahan tambahan untuk beton
dibedakan menjadi 7 tipe seperti di bawah ini.
1. Tipe A (Water reducer) adalah bahan kimia tambahan untuk mengurangi jumlah air
campuran untuk menghasilkan beton sesuai dengan konsistensi yang ditetapkan.
2. Tipe B (Retarder) adalah bahan tambahan untuk memperlambat waktu pengikatan
beton.
3. Tipe C (Accelerator) adalah bahan kimia tambahan untuk mempercepat waktu
pengikatan dan menambah kekuatan awal beton.
4. Tipe D (Water reducer and Retarder) adalah bahan tambahan berfungsi ganda, yaitu
untuk mengurangi jumlah air campuran untuk menghasilkan beton sesuai
konsistensinya dan memperlambat waktu pengikatan beton.
5. Tipe E (Water reducer and Accelerator) adalah bahan kimia tambahan berfungsi
ganda, yaitu untuk mengurangi jumlah air campuran untuk menghasilkan beton sesuai
145
konsistensinya dan mempercepat waktu pengikatan dan menambah kekuatan awal
beton.
6. Tipe F (Water Reducing and High Range) adalah bahan yang digunakan untuk
mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan sebanyak 12% atau lebih untuk
menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu. Kadar pengurangan air dalam bahan
ini lebih tinggi sehingga kekuatan beton yang dihasilkan lebih tinggi dengan air yang
sedikit, tetapi tingkat kemudahan pekerjaan juga lebih tinggi. Jenis bahan tambah ini
dapat berupa superplasticizer.
7. Tipe G (Water Reducing and High Range Retarding) adalah bahan tambahan yang
berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur sebanyak 12% atau lebih yang
diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan juga
menghambat pengikatan beton. Jenis bahan ini merupakan bahan gabungan
superplasticizer dengan menunda waktu pengikatan beton.
7.12.2. Bahan tambah mineral/aditif
Bahan tambah ini dimaksudkan untuk memperbaiki kinerja beton. Pada saat ini,
bahan tambah mineral lebih banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja kuat tekan
beton. Beberapa keuntungan penggunaan bahan tambah mineral adalah sebagai berikut :
1. memperbaiki kinerja (Workability),
2. mengurangi panas hidrasi,
3. mengurangi biaya pekerjaan beton,
4. mempertinggi daya tahan terhadap serangan sulfat,
5. mempertinggi daya tahan terhadap serangan reaksi alkali-silika,
6. memperlama usia beton,
7. mempertinggi kekuatan tekan beton,
8. menambah keawetan beton,
9. mengurangi penyusutan,
10. mengurangi porositas dan daya serap air dalam beton.
Contoh bahan tambah mineral :
1. Abu terbang batu bara
Abu terbang (fly ash) didefinisikan sebagai butiran hasil residu pembakaran batu bara
atau bubuk batu bara. Fly ash dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu abu terbang yang
normal yang dihasilkan dari pembakaran batubara antrasit atau batu bara bitomius
(kelas F), abu terbang yang dihasilkan dari batu bara jenis lignite atau subbitumeus
146
(kelas C), dan abu terbang yang dihasilkan dari hasil kalsinasi pozolan alam seperti
tanah diatonice, shole, tuft, batu apung (kelas N)..
2. Slag
Slag merupakan hasil pembakaran tanur tunggi. Definisi slag dalam ASTM. C989,
“Standard spesification for ground granulated Blast-Furnace Slag for use in concrete
and mortar”, adalah produk non-metal yang merupakan mineral berbentuk halus,
granular hasil pembakaran yang kemudian didinginkan, misalnya dengan mencelupkan
dalam air (hasil proses tanur tinggi).
7.12.3. Bahan tambah pembentuk gelembung udara
Bahan tambah pembentuk gelembung udara adalah bahan yang digunakan sebagai
bahan beton, yang ditambahkan segera ke dalam campuran beton sebelum atau selama
pencampuran, untuk membentuk gelembung udara. Penambahan bahan ini akan
mempengaruhi kecepatan pengerasan dan setting time.
7.12.4. Waterproofing admixture
Tujuan penambahan bahan ini adalah membuat beton berkurang sifat
permeabilitasnya. Dengan penambahan bahan ini menyebabkan kadar air berkurang
dengan workability adukan beton yang sama, menambahkan sejumlah udara dalam beton,
mengandung mineral filler halus sehingga pori beton berkurang.
7.13.
Daftar Pustaka
Anonim, 1990, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal (SK SNI T-151990-03), Yayasan Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta
Anonim, 1982, Persyaratan Umum Bahan Bangunan Di Indonesia (PUBI-1982), Yayasan
Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung
Anonim, 1997, Pertemuan Teknis Tentang Penggunaan Semen, Departemen Pekerjaan
Umum DIY, Yogyakarta
Antono, Achmad, 1988, Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Gambhir, ML, 1986, Concrete Technology, Tata McGraw-Hill Publishing Company
Limited, New Delhi
Murdock, L.j., Brook, K.M., Hindarko Stephanus, 1986, Bahan dan Praktek Beton,
Erlangga, Jakarta
147
Neville, AM, 1987, Concrete Technology, Longman Scientific and Technical
Tjokrodimuljo, 1996, Teknologi Beton, Nafiri, Yogyakarta
148