BAB II LANDASAN TEORI

Bab I1 : Landasan Teori

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Umum Beton Beton adalah bahan yang diperoleh dari mencampurkan semen, agregat halus (pasir), agregat kasar (koral atau batu pecah) dan air, yang mengeras menjadi benda padat (T. Gunawan, 2007). Semen, agregat dan air merupakan komponen utama pada beton dimana pada umumnya takaran air sebanyak 8% - 10%, Semen 12% - 20%, agregat halus 30% 40% dan agregat kasar 40% - 60%. Unsur-unsur bahan pembentuk beton 

Semen + air menjadi pasta semen / grouting



Semen + air + agregat halus menjadi mortar



Semen + air + agregat halus + agregat kasar menjadi beton

Kelebihan beton adalah dapat mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi. Selain itu pula beton juga memiliki kekuatan mumpuni, tahan terhadap temperatur yang tinggi dan biaya pemeliharaan yang murah. Sedang kekurangannya adalah bentuk yang telah dibuat sulit diubah tanpa kerusakan. Pada struktur beton, jika ingin dilakukan penghancuran maka akan mahal karena tidak dapat dipakai lagi. Beda dengan struktur baja yang tetap bernilai. Berat, dibandingkan dengan kekuatannya dan daya pantul yang besar. Beton memiliki kuat tekan yang tinggi namun lemah dalam tariknya. Jika struktur itu langsung jika tidak diberi perkuatan yang cukup akan mudah gagal. Menurut perkiraan kasar, nilai kuat tariknya sekitar 9%-5% kuat tekannya. Maka dari itu perkuatan sangat diperlukan dalam struktur beton. Perkuatan yang umum adalah dengan menggunakan tulang baja yang jika dipadukan sering disebut dengan beton bertulang (Mulyono, Tri. 2003). II - 1


2.2 Semen Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI) nomor 15-2049-2004, semen Portland adalah semen hidrolisis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak (Clinker) Portland terutama yang terdiri dari kalsium silikat (xCaO.SiO2 ) yang bersifat hidrolis dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat (CaSO4.xH2O) dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain (Mineral in component). Semen Hidrolis adalah suatu pengikat yang mengeras jika bereaksi dengan air serta menghasilkan produk yang tahan air, seperti semen Portland, semen alumina, semen putih (Adhimix, 2011). Semen Portland disebut semen hidrolis karena didalamnya terkandung kalsium silikat (CaOSiO2) dan kalsium sulfat (CaSO4H2O) yang bersifat hidrolis dan sangat cepat bereaksi dengan air. Reaksi semen dengan air langsung secara irreversible, artinya hanya dapat terjadi satu kali dan tidak bisa kembali lagi ke kondisi semula. Komponen utama dari semen Portland adalah batu kapur yang mengandung kapur, lime CaO dan lempung yang mengandung komponen silika (SiO2), Oksida Almunia (Al2O3 ), Oksida Besi (Fe2O3). Bahan-bahan tersebut diawasi dengan ketat, digiling dan dicampur menurut suatu proses tertentu. Campuran ini dipanaskan dalam oven pada suhu ±1450 °C sampai menjadi klinker, dipindahkan dan digiling sampai halus desertei penambahan 35% gips untuk mengendalikan waktu pengikatan semen sebagai pengontrol waktu pengikatan. Klinker mengandung 4 senyawa komplek seperti yang tercantum pada table dibawah ini. Nama Senyawa

Rumus Kimia

Singkatan Nama

Tricalcium Silicate

3 CaO.SiO2

C3 S

Dicalcium Silicate

2 CaO.SiO2

C2 S

Tricalcium Aluminat

3 CaO.Al2O3

C3 A

Tetracalcium Aluminate

4 CaO.Al2O3.Fe2O3

C4AF

Tabel II.1 Senyawa komplek yang terkandung dalam klinker.

II - 2


Menurut R.H Bougue, prosentase senyawa utama dalam semen adalah sebagai berikut : C3S

= 4.07 (CaO) – 7.6 (SiO2 ) – 6.72 (Al2O3) – 1.43 (Fe2O3) – 2.85 (SO3)

C2S

= 2.87 (SiO2) – 0.754 (3CaO.SiO2)

C3A

= 2.65 (Al2O3) – 1.69 (Fe2O3)

C4AF = 3.04 (Fe2O3) Dimana huruf didalam tanda kurung menyatakan % oxide tersebut terhadap berat total semen. Perhitungan senyawa utama menurut persamaan Bougue: Oksida

Senyawa

utama

menurut

persamaan

Bougue CaO

63

C 3S

54,1

SiO2

20

C 2S

16,6

Al2 O3

6

C 3A

10,8

Fe2 O3

3

C4AF

9,1

MgO

1,5

Lain-lain

0,4

SO3

-

-

-

K2O

1

-

-

Na2O

-

-

-

Tabel II.2 Perhitungan senyawa utama pada semen C3S dan C2S merupakan senyawa yang penting, karena kekuatan beton tergantung pada senyawa tersebut. Magnesia (MgO) Seperti pada saat mencampur kapur dengan air, bilamana oxidd magnesium tercampur dengan air, maka hal ini akan diikuti oleh penambahan volume, dengan sendirinya penambahan volume itu akan dialami oleh beton yang menggunakan bahan tersebut disertai dengan retak-retak, maka kadar MgO dibatasi sampai 5%

II - 3


Sulphur anhydrate (Sisa asam sulfat), (SO3) SO3 merupakan bahan yang sangat penting dalam semen portland, karena berfungsi sebagai pengatur waktu pengikat semen. SO3 terdapat dalam gips CaSO4. Apabila kadar gips terlalu tinggi, maka selama berlangsungnnya proses pengerasan akan timbul pengembangan gips. Karena itu kadar SO3 dibatasi sampai dengan 2,5%-3%. Alkali (Na2O + K2O) Komponen ini selalu dijumpai dalam bahan-bahan baku semen. Apabila bahan agregat yang akan digunakan untuk campuran beton mengandung silikat reaktif maka akan timbul reaksi yang merugikan beton sehingga dibatasi keberadaannya <0,6%. Kehilangan berat akibat pemanasan (Ignation loss), LOI Semen kehilangan berat akibat pemanasan menunjukan bahwa semen yang bersangkutan mempunyai kadar air yang tinggi dan pengurangan berat yang diijinkan adalah 5% dalam pemanasan dengan suhu 1000 ºC Untuk mendapatkan semen, harus dilakukan pengontrolan yang ketat terhadap prosentase oxida didalam bahan mentah. Jika kapur (lime) melebihi yang seharusnya, maka akan sulit untuk bereaksi dengan bahan lain, seingga kapur bebas (free lime) akan tertinggal (tak bereaksi) didalam klinker yang akan meyebabkan kehalusan semen tidak merata. Akhirnya dapat menyebabkan pengrusakan dan expansi pada beton. Semen yang mengadung almunia yang tinggi dan oxidasi (ferric oxide) yang tinggi akan menghasilkan kekuatan awal yang tinggi (high early strength). 2.3 Air Air mempunyai peranan yang cukup penting dalam pembuatan beton, karena berpengaruh terhadap sifat-sifat beton, sifat-sifat yang berpengaruh adalah kemudahan pengerjaan (workability) dan penyusutan. Selain itu tujuan utama pemakaian air adalah untuk proses hidrasi, yaitu rekasi antara seman dan air yang mengahasilkan campuran keras setelah bebrapa waktu tertentu. Menurut PBI ’71 syarat-syarat air untuk beton adalah:

II - 4




Air tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, garam-garam, bahan-bahan organis atau bahan-bahan lain yang dapat merusak beton atau baja tulangan



Apabila ada keraguan tentang air, dianjurkan membawa contoh air tersebut ke lembaga pemeriksaan bahan-bahan untuk ditest.



Apabila pemeriksaan ke lembaga tersebut tidak dapat dilakukan, maka air dapat dipakai asalkan : Campuran semen + air yang memakai air tersesut harus mempunyai kekuatan tekan paling sedikit 90% dari kekuatan semen + air yang memakai air suling pada umur 7 hari dan 28 hari.

2.4 Agregat Agregat adalah batuan mineral yang berfungsi sebagai bahan pengisi beton atau mortar. Sifat-sifat agregat sangat mempengaruhi sifat beton karena agregat menempati kurang lebih 70% dari volume beton. Agregat terdiri dari 2 jenis yaitu: 

Agregat halus.



Agregat kasar.

Dengan agregat yang baik, beton dapat dikerjakan (workability) kuat dan tahan lama (durability) dan ekonomis. Penggunaan batuan dalam adukan beton berfungsi untuk: 

Menghemat penggunaan semen Portland.



Menghasilkan kekuatan yang besar pada betonnya.



Mengurangi susut pengerasan.



Mencapai susunan pampat beton dengan gradasi beton yang baik



Mengontrol workability adukan beton dengan gradasi bahan batuan baik (A. Antono, 1995)

II - 5


2.4.1

Agregat Halus

Pasir merupakan salah satu jenis agregat halus dimana pasir dapat lolos saringan nomor 4 atau dengan ukuran maksimal 4,75mm. Syarat-syarat PBI’ ‘71 untuk pasir antara lain: 

Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (dihitung terhadap berat), apabila lumpurnya lebih dari 5% maka pasir harus dicuci.



Pasir tidak boleh mengandung bahan organis (sisa-sisa hewan, tumbuhan) terlalu banyak. Dapat ditest dengan percobaan warna Abraham-Harder. Jika percobaan tersebut tidak memenuhi standart, makapasir tersebut dapat dipakai asalkan kekuatan tekan hancurnya pada umur 7 hari dan 28 hari lebih besar atau sama dengan 95% dari kekuatan tekan hancur beton yang menggunakan pasir tersebut tetapi sudah dilarutkan dalam larutan 3% NaOH.



Pasir harus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras.



Pasir harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam, dan apabila diayak dengan susunan ayakan4mm-2mm-1mm-0,5mm-0,25mm (ayakan ISO) harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:



-

Sisa diatas ayakan 4 mm ninimum 2% berat total

-

Sisa diatas ayakan 1 mm minimum 10 % berat total

-

Sisa diatas ayakan 0.25 mm minimum 80%-90% berat total

Pasir laut tak boleh dipakai

2.4.2

Agregat Kasar

Agregat kasar dimana butirannya tertinggal ayakan no.4, Agregat kasar antara lain adalah kerikil/koral, batu pecah/split. Syarat-syarat agregat kasar dari PBI’71 sebagai berikut: 

Agregat kasar untuk beton dapat berupa kerikil (koral) sebagai hasil desintegrasi (pembentukan) alami dari batuan atau berupa batu pecah (split) yang diperoleh dari pemecahan batu (stone crusher). Yang dimaksud agregat kasar adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari 5 mm. II - 6




Agregat kasar tidak boleh berpori dan terdiri atas batuan keras. Agregat kasar yang mengandung butir-butir pipih dapat dipakai asalkan jumlahnya tidak melebihi 20% dari berat total agregat. Butir-butir agregat kasar harus bersifat kekal artinya tidak mudah pecah atau hancur oleh pengaruh terik matahari atau hujan.



Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (terhadap berat kering) dan tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton. Yang dimaksud dengan lumpur adalahbagian-bagian yang dapat melalui ayakan 0,063 mm. apabila kadar lumpur lebih dari 1% maka agregat kasar harus dicuci.



Kekerasan dari butir-butir agregat kasar diperiksa dengan bejana penguji dari Rudeloff dengan beban penguji 20 ton dengan mana harus dipenuhi syarat-syarat sebagai berikut :



-

Tak terjadi pembubukan sampai fraksi 9.5-19 mm lebih dari 24% berat.

-

Tak terjadi pembubukan sampai fraksi 19-30 mm lebih dari 22%

Kekerasan dapat diketahui dengan mesin pengaus Los Angeles (Los Angeles Machine) dimana tak boleh terjadi kehilangan berat lebih dari 50%.



Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan apabila diayak dengan susunan ayakan : 31,5mm-16mm-8-4-2-1-0,5-0,25 (ayakan ISO), harus memenuhi syarat : -

Sisa diatas ayakan 31,5 mm 0% berat

-

Sisa diatas ayakan 4mm 90% - 98% berat

-

Selisih antara sisa-sisa kumulatif diatas 2 ayakan yang berturutan adalah maksimum 60% berat, minimum 10% berat.



Besar butiran agregat maksimum tidak boleh lebih besar dari 1/5 jarak terkecil bidang-bidang samping cetakan, 1/3 tebal pelat atau 3/4 dari jarak bersih minimum diantara tulangan-tulangan.

II - 7


Persen bahan butiran yang lewat ayakan Lubang Ayakan Berat butir maksimum (mm) 40mm

20mm

40

95-100

100

20

30-70

95-100

10

10-35

25-55

4.8

0-5

0-10

Tabel II.3 Gradasi Krikil 2.5 Bahan Tambahan 2.5.1

Abu Terbang (Fly Ash)

Fly Ash dan Bottom Ash adalah terminology umum untuk abu terbang yang ringan dan abu relatif berat yang timbul dari suatu proses pembakaran suatu bahan yang lazimnya menghasilkan abu. Fly Ash dan Bottom Ash dalam konteks ini adalah abu yang dihasilkan dari pembakaran batubara. Abu terbang (Fly Ash) umumnya diperoleh dari sisa pembakaran Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) atau sisa pembakaran dari Boiler Kayu, yang mempergunakan batubara sebagai sumber energi. Sisa pembakaran berupa partikel halus dan berkisar 75%-90% limbah batubara akan keluar melalui cerobong asap, serta hanya sebagian kecil tersisa ditungku api. Limbah batubara sebelum keluar ditangkap dengan Electrostatic Precipitator sehingga limbah batubara masih berupa butiran padat. Fly Ash/Bottom Ash yang dihasilkan oleh fluidized bed system berukuran 100-200 mesh (1 mesh = 1 lubang/inch2). Ukuran ini relative kecil dan ringan, sedangkan bottom ash berukuran 20-50 mesh. Secara umum ukuran Fly Ash/Bottom Ash dapat langsung dimanfaatkan di pabrik semen sebagai substitusi batuan trass dengan memasukkannya pada cement mill menggunakan udara tekan (pneumatic system). Disamping dimanfaatkan di industri semen, Fly Ash/Bottom Ash dapat juga dimanfaatkan menjadi campuran asphalt (ready mix), campuran beton (concerete) dan dicetak menjadi paving

II - 8


block/batako. Dari suatu penelitian empirik untuk campuran batako, komposisi yang baik adalah sbb: 

Kapur

: 40%



Fly Ash

: 10%



Pasir

: 40%



Semen

: 10%

Persoalan lingkungan muncul dari Bottom Ash yang menggunakan fixed bed atau grate system. Bentuknya berupa bongkahan-bongkahan besar. Bahwa bottom ash ini masih mengandung fixed carbon (catatan: fixed carbon dalam batubara dengan nilai kalori 6500-6800 kkal/kg sekitar 41-42%). Jika Bottom Ash ini langsung dibuang ke lingkungan maka lambat laun akan terbentuk gas Metana (CH4 ) yang sewaktu-waktu dapat terbakar atau meledak dengan sendirinya (Self burning dan Self exploding). Di sisi yang lain, jika akan dimanfaatkan di pabrik semen maka akan merubah desain feeder, sehingga pabrik semen tidak tertarik untuk memanfaatkan Bottom Ash tersebut. Pada penelitian ini Fly Ash akan digunakan sebagai bahan pengganti yang berfungsi sebagai bahan pengisi adukan beton sehingga dapat memperkecil pori pori yang ada dan memanfaatkan sifat pozzolan dari Fly Ash untuk memperbaiki mutu beton. Pozzolan adalah bahan yang mengandung senyawa silika dan alumina, dan bahan pozzolan tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen. Komposisi kimia

Kelas C (%)

Kelas (F)

Total SiO2+Al2O3+Fe2O3

Min 50

Min 50

Sulfur Trioksida (SO3)

Max 3

Max 5

Kadar air

Min 3

Min 3

Hilang Pijar

Max 6

Max 12

Tabel II.4. Spesifikasi Abu Terbang Sebagai Pozzolan. (Sumber: Trimulyono 2003).

II - 9


Mengumpulkan data referensi yang berkaitan dengan permasalahan yang akan diuji. Pengumpulan data-data perencanaan dari hasil penelitian benda uji. Melakukan asistensi dan diskusi dengan orang yang terlibat serta mengetahui pemahaman lebih tentang hal yang berkaitan guna menyelesaikan Tugas Akhir 2.5.2

Bahan Kimia Tambahan (Aditif)

Sika ViscoCrete-3115N adalah generasi terbaru dari Superplasticizer untuk beton dan mortar. Secara khusus dikembangkan untuk produksi beton dengan kemudahan mengalir dan sifat mengalir yang tahan lama. Seka ViscoCrete-3115N digunakan untuk tipe-tipe beton sebagai berikut : 

Beton dengan kemudahan mengalir yang tinggi.



Beton yang memadat dengan sendirinya (self-compacting concrete /S.C.C).



Beton dengan kebutuhan pengurangan air yang sangat tinggi (hingga 30%).



Beton berkekuatan tinggi.



Beton kedap air (Watertight Concrete).



Beton pracetak (Precast Concrete).

Kombinasi pengurangan air dalam jumlah besar, kemampuan mangalir yang tinggi dan kuat awal yang tinggi menghasilkan keuntungan-keuntungan yang jelas seperti tersebut diatas. Karakteristik dan kelebihan Sika ViscoCrete-3115N bekerja melalui penyerapan permukaan partikel-partikel semen yang menghasilkan suatu efek-efek sepasasi sterikal.Beton yang dihasilkan dengan Sika ViscoCrete-3115N memperlihatkan sifat-sifat sebagai berikut: 

Kemampuan mengalir yang sangat baik (dihasilkan pada tingginya pengurangan penempatan dan usaha-usaha pemadatan)



Kemudahan Self-compact-nya kuat.

II - 10




Pengurangan air yang sangat ekstrim (ditunjukan pada tingginya berat jenis beton).



Mengurangi penyusutan dan keretakan.



Meningkatkan ketahanan terhadap karbonasi pada beton.



Meningkatkan hasil akhir.

Sika ViscoCrete-3115N tidak mengandung klorin atau bahan-bahan lain yang dapat menyebabkan karat / sifat korosif pada tulangan baja. Sehingga cocok digunakan untuk beton dengan tulangan atau pra-tekan. Sika ViscoCrete-3115N memberikan beton dengan kelacakan yang panjang dan tergantung pada desain pencampuran dan kualitas campuran yang digunakan, partikelpartikel self-compacting dapat dipertahankan lebih dari 1 jam pada suhu 30ºC. Menurut ASTM C494-79 admixtured dapat dikelompokan sebagai berikut: 

Type A yaitu water reducing admixture, berfungsi untuk mengurangi pemakaian air pada beton.



Type B yaitu retarding admixture, berfungsi untuk memperpanjang waktu pengikatan awal beton.



Type C yaitu accelerating admixture, berfungsi untuk mempercepat waktu pengikatan awal beton.



Type D yaitu water reducing + retarding admixture berfungsi untuk mengurangi pemakaian air dan sekaligus untuk memperlambat waktu pengikat awal beton.



Type E yaitu water reducing + accelerating admixture berfungsi untuk mengurangi pemakaian air dan sekaligus untuk mempercepat waktu pengikatan awal beton.

2.6 Workability Beton dapat dikompaksi (workable) atau tidak tergantung pada banyak faktor antara lain: 

Jumlah air di dalam adukan

w/c (water cement retio)

II - 11




Perbandingan jumlah agregat (pasir + agregat kasar) terhadap semen (perbandingan dalam berat)



Ukuran maksimum agregat kasar



Gradasi, bentuk agregat kasar.

Makin tinggi harga w/c maka untuk mendapatkan adukan beton yang “workable” memerlukan agregat yang lebih halus. 2.7 Faktor Air Semen Perbandingan antara air dengan semen atau yang disebut faktor air semen (FAS) adalah untuk menentukan jumlah air yang diperlukan dalam campuran beton. Air dalam pembuatan beton berfungsi untuk membasahi agregat (untuk penyerapan atau absorpsi), untuk memberikan kemudahan dalam pengerjaan beton (workability), dan untuk proses kimiawi semen (hidrasi semen). Umumnya nilai faktor air semen minimum untuk beton normal sekitar 0.4 dan maksimum 0.65 (Tri Mulyono, 2003). Faktor air semen yang diperlukan untuk mencapai kuat tekan rata-rata yang ditargetkan didasarkan: 

Hubungan kuat tekan dan faktor air semen yang diperoleh dari penelitian lapangan sesuai dengan bahan dan kondisi pekerjaan yang diusulkan. Bila tidak tersedia data hasil penelitian sebagai pedoman dapat dipergunakan Tabel II.8 dan Grafik 1 atau 2;



Untuk lingkungan khusus, faktor air semen maksimum harus memenuhi SNI 031915-1992 tentang Spesifikasi Beton Tanah Sulfat dan SNI 03-2914-1994 tentang Spesifikasi Beton Bertulang Kedap Air.

2.8 Slump Slump adalah salah satu jenis test yang bertujuan untuk mengetahui konsistensi (kekentalan adukan beton). Slump dapat dilakukan di laboratorium atau di lapangan. Makin besar harga slump, makin encer adukan beton. Jika adukan beton terlalu encer, maka pada saat kerucut diangkat adukan tersebut akan buyar. II - 12


2.9 Kuat Tekan Beton Kuat tekan beban beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan. Perhitungan Kuat tekan beton =

P (kg/cm2) ………….…….………………………………….… (2.4) A

Keterangan: P = beban maksimum (kg), A = luas penampang (cm2) Pengujian dilakukan terhadap beton segar (fresh concrete) yang mewakili campuran beton, bentuk benda uji bisa berwujud silinder ataupun kubus, hasil pengujian ini dapat digunakan dalam pekerjaan: 

Perencanaan campuran beton.



Pengendalian mutu beton pada pelaksanaan pembetonan.

2.10

Perencanaan Campuran Beton

Tatacara perencanaan beton semen dan abu terbang ini dapat digunakan untuk menentukan proporsi campuran semen beton kekuatan tinggi dan untuk mengoptimasi proporsi campuran tersebut berdasarkan campuran coba. Tatacara ini hanya berlaku untuk beton berkekuatan tinggi yang diproduksi dengan menggunakan bahan dan metode produksi konvensional. Metode perhitungan yang digunakan adalah SNI 03-2834-1993. Untuk mencapai kuat tekan yang disyaratkan, campuran harus diproporsikan sedemikian rupa sehingga kuat tekan rata-rata dari hasil pengujian di lapangan lebih tinggi dari pada kuat tekan yang disyaratkan (f’c). Perlu dicatat bahwa nilai f’c berarti kuat tekan beton dengan benda uji silinder. Jika yang diketehui adalah nilai K, maka nilai kuat tekan beton perlu dikonversi sesuai ketentuan PBI’71 dan SNI 03-2834-1993. Dimana: C = 0.83 x K C adalah kuat tekan silinder dan K adalah kuat tekan kubus. II - 13


Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan dihitung dari: 1. Deviasi standar yang didapat dari pengalaman di lapangan selama produksi beton menurut rumus. n

 ( x  x)

2

1

i 1

s s

n 1

…………………………...…………...…………… (2.1)

= standar deviasi

x1 = kuat tekan beton yang didapat dari masing-masing benda uji x = kuat tekan beton rata-rata menurut rumus: n

x

1

x

i 1

n

……………………………………...……………………… (2.2)

Data hasil uji yang akan digunakan untuk menghitung standar deviasi harus: 

Mewakili bahan-bahan, prosedur pengawasan mutu dan kondisi produksi yang serupa dengan pekerjaan yang diusulkan.



Mewakili kuat tekan beton yang disyaratkan (f’c) yang nilainya dalam batas ±7 MPa dari nilai f’c yang ditentukan.



Paling sedikit terdiri dari 30 hasil uji yang berurutan atau dua kelompok hasil uji berurutan yang jumlahnya minimum 30 hasil uji diambil dalam produksi selama jangka waktu tidak kurang dari 45 hari.



Bila suatu produksi beton hanya memiliki data hasil uji yang memenuhi syarat sebanyak 15-29 hasil uji yang berurutan, maka nilai deviasi standar adalah perkalian deviasi standar yang dihitung dari data hasil uji tersebut dengan faktor pengali dari tabel dibawah ini :

II - 14


Jumlah Data

30

2.5

20

15

<15

Faktor

1.0

1.03

1.08

1.16

Tidak boleh

Pengali Tabel II.5 Faktor pengalian deviasi standar 

Jika pelaksana tidak mempunyai catatan hasil pengujian beton serupa pada masa yang lalu / bila data hasil uji kurang dari 15 buah, maka nilai tambah langsung diambil sebesar 12 Mpa

2. Nilai tambah dihitung menurut rumus : M = K x Sr …………………………...………………...…………………..……. (2.3) Dengan: K

= Koefisien

M

= nilai tambah

Sr

= deviasi standar rencana

Catatan: -

K = 2.23 jika kemungkinan gagal 1%

-

K = 1.96 jika kemungkinan gagal 2.5%

-


-


3. Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan dihitung menurut rumus berikut: f’cr

= f’c + M.......................................................................................... (2.4)

f’cr

= f’c + K Sr……………...…..…………………...……………….. (2.5)

4. Menentukan Jenis Semen Portland Tipe PC

Syarat Penggunaan

I

Kondisi

biasa,

Pemakaian tidak

memerlukan Perkerasan

persyaratan khusus

jalan,

gedung,

jembatan biasa dan konstruksi tanpa serangan sulfat II - 15


II

Serangan sulfat konsentrasi sedang

Bangunan

tepi

bendungan,

irigasi

laut,

dam,

dan

beton

massa III

Kekuatan awal tinggi

Jembatan dan pondasi dengan beban berat

IV

Panas hidrasi rendah

Pengecoran yang menuntut panas hidrasi rendah dan diperlukan setting time yang lama

V

Ketahanan yang tinggi terhadap sulfat

Bangunan

dalam

lingkungan

dalam air tanah, daya resistensinya lebih asam, tangki bahan kimia dan pipa baik dari semen tipe II

bawah tanah

Tabel II.6 Jenis Semen Portland Menurut PUBI 1982 5. Menentukan Jenis Agregat Jenis krikil dan pasir ditetapkan, apakah berupa agregat alami (tidak pecah) atau agregat jenis batu pecah (crushed aggregate) 6. Menentukan Faktor Air Semen Faktor air semen yang diperlukan untuk mencapai kuat tekan rata-rata yang ditargetkan didasarkan pada hubungan kuat tekan dan FAS yang diperoleh dari penelitian lapangansesuai dengan bahan dan kondisi pekerjaan yang diusulkan. Bila tidak tersedia data penelitian sebagai pedoman, dapat dipergunakan Tabel II.7 dan Gambar 2.5. Kekuatan tekan (Mpa) Jenis Semen

Jenis agregat kasar

Semen Portland

Batu tak dipecahkan

Tipe I

Batu pecah

Pada umur (hari)

Bentuk

3

7

28

91

Bentuk Uji

17

23

33

40 Silinder

II - 16


Semen tahan sulfat

Batu tak dipecahkan

Tipe I, II, V

Batu pecah

19

27

37

45

20

28

40

48 Kubus

Batu tak dipecahkan

23

32

45

54

21

28

38

44

Batu pecah

Silinder

Semen Portland Tipe III

Batu tak dipecahkan

25

33

44

48

25

31

46

53

Batu pecah

Kubus 30

40

53

60

Tabel II.7 Perkiraan Kuat Tekan (Mpa) Beton dengan Faktor Air Semen dan Agregat Kasar yang Biasa Dipakai di Indonesia. Catatan: -

1 Mpa ~ 1N/mm² ~ 9.8 kg/cm²

-

Kuat tekan silinder (150x300) mm ~0.83 kuat tekan kubus (150x150x150) mm.

II - 17


Gambar II.1 Grafik faktor air semen Cara menggunakan grafik dan table tersebut adalah: Lukislah titik A pada Gambar 2.5 dengan FAS 0.5 sebagai absis dan kuat tekan beton yang diperoleh dari Tabel II.7 diatas sebagai ordinat. Dari titik A dibuat grafik baru yang bentuknya sama dengan dua grafik yang sudah ada didekatnya. Selanjutnya tarik garis mendatar dari sumbu tegak dikiri pada kuat tekan rata-rata yang

II - 18


dikehendaki sampai memotong grafik baru tersebut, lalu tarik garis kebawah untuk mendapatkan FAS yang dicari. 7. Menentukan Faktor Air Semen Maksimum Lihat table dibawah ini, jika FAS maksimum ini lebih rendah dari langkah 6, maka FAS maksimum ini yang digunakan Lokasi

Jumlah Semen minimum Nilai faktor Air-Semen per m³ beton (kg)

Maksimum

Beton dalam ruang bangunan : Keadaan keliling non-korosif Keadaan

keliling

275

0.60

korosif 325

0.52

disebabkan oleh kondensasi atau uap korosif

Beton diluar ruangan bangunan: Tidak terlindung dari hujan dan 325

0.55

terik matahari langsung Terlindung dari hujan dan terik 275

0.6

matahari

Beton masuk ke dalam tanah : Mengalami keadaan basah dan 325

0.55

kering berganti-ganti Tabel II.8 Persyarata jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum untuk berbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus. 8. Menentukan Nilai Slump

II - 19


Penentuan nilai slump harus memperhatikan metode pembuatan, pengangkutan, penuangan, pemadatan dan jenis strukturnya agar diperoleh beton yang mudah dituangkan, dipadatkan dan diratakan. Misal: Pengecoran dengan concrete pump membutuhkan nilai slump yang besar, pemadatan dengan vibrator dapat dilakukan dengan nilai slump yang agak kecil. Lihat Tabel II. Sebagai pertimbangan jika tidak ada data. Penggunaan

adukan Slump (cm)

beton untuk

Maksimum

Dinding, pelat pondasi, 12,5

Minimum 5,0

pondasi tapak bertulang Pondasi bertulang,

tapak kaison

tidak 9,0

2,5

dan

konstruksi bawah tanah Pelat, balok dan dinding

15,0

7,5

Pengerasan jalan

7,5

5,0

Pembetonan massal

7,5

2,5

Tabel II.9 Syarat Nilai Slump untuk pekerjaan beton. 9. Menetapkan Besar Butir Agregat Maksimum Berat butir agregat maksimum tidak boleh melebihi : -

Seperlima jarak terkecil antara bidang-bidang samping dari cetakan.

-

Sepertiga dari tebal pelat.

-

Tiga perempat dari jarak bersih minimum diantara batang atau berkas-berkas tulangan.

II - 20


10. Menetapkan Kadar Air Bebas a. Untuk agregat tak dipecah dan agregat dipecah menggunakan tabel dibawah ini : Berat

Ukuran

Maksimum

Slump (mm) Jenis Batuan 0-10

10-30

30-60

60-180

Alami

150

180

205

225

Batu pecah

180

205

230

250

Alami

135

160

180

195

Batu pecah

170

190

210

225

Alami

115

140

160

175

Batu pecah

155

175

190

205

Agregat (mm)

10

20

40

Tabel II.10 Nilai kadar air bebas. Catatan : -

Koreksi suhu diatas 20ºC setiap kenaikan 5ºC harus ditambah air 5 liter per m³ adukan beton.

-

Kondisipermukaan : untuk permukaan agregat yang kasar harus ditambah air ±10 liter per m³ adukan beton.

b. Untuk agregat campuran (gabungan antara agregat tak pecah dan agregat dipecah), dihitung menurut rumus berikut:

A  0.67 Ah  0.33 Ak Dengan : A

= Jumlah air yang dibutuhkan (lt/m³ beton)

Ah = Jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat halusnya Ak = Jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat kasarnya II - 21


11. Menghitung berat semen yang diperlukan Dihitung dengan membagi jumlah air dari langkah 10 dengan FAS yang diperoleh pada langkah 6 dan 7. 12. Mempertimbangkan kadar semen maksimum Dapat diabaikan jika tidak ditetapkan 13. Menghitung kebutuhan semen minimum Ditetapkan dengan tabel-tabel dibawah ini. Kebutuhan semen minimum ini ditetapkan untuk menghindari beton dari kerusakan akibat lingkungan khusus, misalnya : lingkungan korosif, air payau dan air laut. Jenis Pembetonan

Semen

Minimum

(kg/m³ beton) Beton didalam ruang bangunan : Keadaan keliling non korosif

275

Keadaan keliling korosif, disebabkan oleh kondensasi atau uap 325 korosif Beton diluar ruang bangunan : Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

325

Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

275

Beton yang masuk dalam tanah : Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti

325

Tabel II.11 Kebutuhan semen minimum. 14. Menghitung kebutuhan semen Apabila kebutuhan semen yang diperoleh dari langkah 11 ternyata lebih sedikit daripada langkah 13, maka kebutuhan semen harus dipakai yang minimum (yang nilai lebih besar)

II - 22


15. Menghitung penyesuaian jumlah air atau FAS Jika jumlah semen tidak ada perubahan akibat langkah 14, langkah ini dapat diabaikan, tetapi jika ada perubahan, maka nilai faktor air semen berubah. Dalam hal ini dilakukan dua cara berikut: -

Cara pertama, faktor air semen dihitung kembali dengan cara membagi jumlah air dengan jumlah semen minimum.

-

Cara kedua, jumlah air disesuaikan dengan mengalikan jumlah semen minimum dengan faktor air semen Catatan : Cara pertama akan menurunkan faktor air semen, sedangkan cara kedua akan menaikan jumlah air yang diperlukan.

16. Menentukan daerah gradasi agregat halus Klasifikasikan daerah gradasi agregat halus dengan menggunakan tabel : Lubang

Persen Berat Butir yang Lewat Ayakan

Ayakan (mm)

1

2

3

4

10.00

100

100

100

100

4.80

90-100

90-100

90-100

95-100

2.40

60-95

75-100

85-100

95-100

1.20

30-70

55-90

75-100

90-100

0.60

15-34

35-59

60-79

80-100

0.30

5-20

8-30

12-40

15-50

0.15

0-10

0-10

0-10

0-15

Tabel II.12 Daerah gradasi pasir menurut presentase. 17. Menghitung perbandingan agregat halus dan agregat kasar Diperlukan untuk memperoleh gradasi agregat campuran yang baik. Pada langkah ini dicari nilai banding antara berat agregat halus dan berat agregat campuran. Penetapan dilakukan dengan memperhatikan besar butir maksimum agregat kasar, nilai slum, II - 23


FAS dan daerah gradasi agregat halus. Berdasarkan data tersebut dan Gambar X.X dapat diperoleh persentase berat agregat halus terhadap berat agregat campuran.

Gambar II.2 Grafik presentase berat agregat halus. 18. Menghitung berat jenis agregat campuran

Bj.Campuran 

P K xbj.agregat.halus  xbj.agregat.kasar 100 100

Dengan : Bj.Campuran

= Berat jenis agregat campuran

Bj. AH

= Berat jenis agregat Halus

Bj. AK

= Berat jenis agregat Kasar

P

= Presentase agregat halus terhadap agregat campuran

K

= Presentase agregat kasar terhadap agregat campuran

Berat jenis agregat ditentukan berdasarkan dengan data hasil uji laboratorium. 19. Menentukan berat jenis beton Caranya adalah :

II - 24


-

Dari berat jenis agregat campuran pada langkah 18 dibuat garis kurva berat jenis gabunganyang sesuai dengan garis kurva yang paling dekat dengan garis kurva pada Gambar 5

-

Kebutuhan air yang diperoleh pada Langkah 10 dimasukan dalam gambar 5 dan dari nilai ini ditarik garis vertikal keatas sampai mencapai kurva yang dibuat pada langkah pertama

-

Dari titik potong ini, tarik garis horisontal kekiri sehingga diperoleh nilai berat jenis beton

Gambar II.3 Perkiraan berat jenis beton basah yang dimamatkan secara penuh. 20. Menghitung kebutuhan agregat campuran Dihitung dengan cara mengurangi berat beton permeter kubik dikurangi kebutuhan air dan semen. 21. Menghitung berat agregat halus yang dibutuhkan Kebutuhan agregat halus diperoleh dengan cara mengalikan kebutuhan agregat campuran (langkah 20) dengan presentase berat agregat halusnya (Langkah 17) II - 25


22. Menghitung berat agregat kasar yang dibutuhkan Kebutuhan agregat halus diperoleh dengan cara mengalikan kebutuhan agregat campuran (langkah 20) dengan presentase berat agregat halusnya (Langkah 17) 23. Koreksi proporsi campuran Dalam perhitungan diatas, agregat halus dan agregat kasar dianggap dalam keadaan jenuh kering muka (SSD), sehingga dilapangan pada umumnya keadaannya tidak jenuh kering muka, maka dilakukan koreksi terhadap kebutuhan bahan. Koreksi harus dilakukan minimum satu kali perhari. Jika kadar air agregat melebihi kemampuan penyerapan agregat, maka agregat sudah mengalami kejenuhan dan mengandung air yang berlebihan, maka harus mengurangi kadar air bebas agar komposisi tetap seimbang, dan demikian pila sebaliknya. 2.11

Penelitian Terdahulu

I Wayan Suarnita (2011) Penelitian ini memvariasikanbahan tambah abu terbang antara 5%, 10%, 15%, 20% dan 25% sebagai bahan tambah. Hasil pengujian di laboratorium menunjukkkan bahwa beton dengan penggunaan abu terbangsebagai bahan tambah dalam campuran beton mengalami peningkatan kuat tekan antara 5,088%, 9,473%, 12,103%, 14,034% hingga 15,437% dari beton normal. Amirullah Ahmad (2008) Hasil keseluruhan dari pengujian kuat tekan silinder beton masing-masing variasi fly ash 0%; 3%; 6%; 9%; 12% dan 15%; berturut-turut adalah: 42,227 MPa; 47,168 MPa; 46,603 MPa; 32,861 MPa; 35,071 MPa dan 31,675 MPa. Kuat tekan rata-rata tertinggi pada kadar fly ash 3% sebesar 47,16 MPa mengalami kenaikan 4,94 MPa atau 11,70% dari kuat tekan beton normal 42,22 MPa dengan proporsi

II - 26


pasir, kerikil, air, semen, fly ash, dan superplasticizer berturut-turut 7,095 kg, 20,194 kg, 3,183 lt, 11,029 kg, 0,341 kg, 0,227 kg. Mardiyono (2011). Komposisi penggantian semen dengan abu terbang (Fly Ash) sebanyak 0%, 10%, 20%, 30% dan 40% dari berat semen, dengan penambahan Superplasticizer Sika Viscocrete 10 sebanyak 1% dan faktor air semen ditentukan sama pada semua variasi campuran. Sampel yang digunakan adalah berbentuk kubus (15 cm x 15 cm x 15 cm), mutu beton yang direncanakan 40 MPa pada umur 28 hari. Sampel diuji pada umur 7, 14, 21, dan 28 hari, dengan terlebih dahulu dilakukan perawatan sebelum pengujian. Jumlah sampel sebanyak 60 sampel, terdiri dari 5 variasi dan masing-masing variasi sebanyak 12 sampel. Dari penelitian diperoleh bahwa kuat tekan beton yang tertinggi terdapat pada campuran beton penggantian semen dengan Fly Ash 10% (B10), yaitu sebesar 41,57 MPa dan kuat tekan beton yang terendah terdapat pada campuran beton dengan Fly Ash 40% (B40), yaitu sebesar 33,91 MPa.

II - 27

BAB II LANDASAN TEORI

Recommend Documents