BAB II PENDAHULUAN. 2.1 Beton

BAB II

PENDAHULUAN 2.1

Beton

Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil, batu pecah, atau agregat-agregat lain yang dicampur jadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air membentuk suatu massa mirip batuan. Terkadang, satu atau lebih bahan aditif ditambahkan untuk menghasilkan beton dengan karakteristik tertentu, seperti kemudahan pengerjaan (workability), durabilitas, dan waktu pengerasan. Agregat

mempunyai peran sebagai

penguat , semen (matriks)

mempunyai kekuatan dan rigiditas yang lebih rendah berperan sebagai pengikat dan air (mixer) sebagai media pencampur untuk menghomogenkan komposisi penyusun dan kontak luas permukaan.

Susunan beton secara umum, yaitu: 7-15 % PC, 16-21 % air, 25-30% pasir, dan 31-50% kerikil. Kekuatan beton terletak pada perbandingan jumlah semen dan air, rasio perbandingan air terhadap semen (W/C ratio) yang semakin kecil akan menambah kekuatan (compressive strength) beton. Kekuatan beton ditentukan oleh perbandingan air semen, selama campuran cukup plastis, dapat dikerjakan dan beton itu dipadatkan sempurna dengan agregat yang baik”.

Sifat dan karakter mekanik beton secara umum 1. Beton sangat baik menahan gaya tekan (high compressive strength), tetapi tidak begitu pada gaya tarik (low tensile strength). Bahkan kekuatan gaya tarik beton hanya sekitar 10% dari kekuatan gaya tekannya. 2. Beton tidak mampu menahan gaya tegangan (tension) yang tinggi, karena elastisitasnya yang rendah dari beton. 3. Konduktivitas termal beton relatif rendah

Universitas Sumatera Utara

Dalam keadaan yang mengeras, beton bagaikan batu karang dengan kekuatan tinggi. Dalam keadaan segar, beton dapat diberi bermacam bentuk, sehingga dapat digunakan untuk membentuk seni arsitektur atau semata-mata untuk tujuan dekoratif. Beton juga akan memberikan hasil akhir yang bagus jika pengolahan akhir dilakukan dengan cara khusus umpamanya diekspose agregatnya (agregat yang mempunyai bentuk yang bertekstur seni tinggi diletakkan di bagian luar, sehingga nampak jelas pada permukaan betonnya).

Faktor – faktor yang membuat beton banyak digunakan karena memiliki keunggulan – keunggulannya antara lain : 1. Kemudahan pengolahannya

: yaitu dalam keadaan plastis, beton dapat diendapkan dan diisi dalam cetakan.

2. Material yang mudah didapat

: Sebagian besar dari materialmaterial pembentuknya, biasanya tersedia dilokasi dengan harga murah atau pada tempat yang tidak terlalu jauh dari lokasi konstruksi.

3. Kekuatan tekan tinggi

: Seperti juga kekuatan tekan pada batu alam, yang membuat beton cocok untuk dipakai sebagai elemen yang terutama memikul gaya tekan, seperti kolom dan konstruksi busur.

4. Daya tahan yang tinggi terhadap api dan cuaca merupakan bukti dari kelebih


Sampai saat ini beton masih menjadi pilihan utama dalam pembuatan struktur. Sifat-sifat dan karakteristik material penyusun beton akan mempengaruhi kinerja beton yang dibuat. Kinerja beton ini harus disesuaikan dengan kelas dan mutu beton yang dibuat. Sehingga dalam penggunaannya dapat disesuaikan dengan bangunan ataupun kontruksi yang akan dibangun untuk mendapatkan hasil yang memuaskan dan sesuai dengan dibutuhkan.

2.2 Mortar Menurut beberapa sumber pengertian mortar adalah sebagai berikut: 1. Mirriam Webster Dictionary. Mortar adalah bahan bangunan lentur (seperti campuran semen, kapur atau gipsum dengan pasir & air) yang dapat mengeras dan bahan tersebut biasanya digunakan pada pekerjaan batu atau pekerjaan plesteran. 2. Kamus Inggris – Indonesia Hasan Shaddily & John M. Echol. Mortar adalah adukan semen. 3. Secara umum mortar adalah bahan bangunan berupa adukan semen yang biasa digunakan dalam pekerjaan tukang batu. Adukan semen secara umum digunakan sebagai bahan untuk pekerjaan membentuk unsur penutup bangunan seperti pada dinding & lantai yang bukan merupakan elemen struktur bangunan. Mortar digolongkan menurut penggunaannya, misalnya untuk sambungan, tembok, tahan air, tahan api dan seterusnya. Mortar untuk sambungan digunakan untuk menyambung bata, batu dan blok beton. Perbandingan semen dan pasir adalah 1 : 2,75.

Mortar disebut juga plesteran. Kegunaan plester adalah melapisi pasangan batu bata, batu kali maupun batu cetak ( batako ) agar permukaannya tidak mudah rusak dan kelihatan rapi dan bersih. Pekerjaan memplester juga dilakukan pada


pasangan pondasi, pasangan tembok dinding rumah, lantai batu bata, lisplang beton, dan sebagainya.

Menurut sifatnya plesteran dibedakan menjadi 3 macam yaitu: 1. Plesteran kasar. Digunakan untuk melapisi permukaan baru bata atau pasangan batu belah yang tidak terlihat dari luar, misalnya tembok yang diatas rangka plafon. 2. Plesteran setengah halus atau setengah kasar. Digunakan untuk permukaan lantai gudang, lantai lapangan olah raga, lantai teras, lantai kamar mandi dan sebagainya. 3. Plesteran halus. Digunakan sebagai pelapis tembok-tembok rumah, dalam hal ini langsung berhubungan dengan keindahan dan kerapian pandangan. ( Daryanto, 1994 )

Semen Material semen adalah material yang mempunyai sifat-sifat adhesif dan kohesif yang diperlukan untuk mengikat agregat-agregat menjadi suatu massa yang padat yang mempunyai kekuatan yang cukup. Semen merupakan hasil industri dari paduan bahan baku : batu gamping/kapur sebagi bahan utama, yaitu bahan alam

yang mengandung senyawa Calcium Oksida (CaO), dan

lempung/tanah liat yaitu bahan alam yang mengandung senyawa: Siliki Oksida (SiO2), Alumunium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3) dan Magnesium Oksida (MgO) atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk (bulk), tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air. Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk clinkernya, yang kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gypsum) dalam jumlah yang sesuai.


Fungsi utama dari semen adalah untukmengikat partikel agregat yang terpisah sehingga menjadi satu kesatuan. Bahan dasar pembentuk semen adalah : a. 3CaO.SiO2 (tricalcium silikat) disingkat C3S (58% - 69%) b. 2CaO.SiO2 (dicalcium silikat) disingkat C2S (8% - 15%) c. 3CaO.Al2O3 (tricalcium aluminate) disingkat C3A (2% - 15%) d. 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (tetracalcium alummoferrit) disingkat C4AF(6-14%) Faktor semen sangatlah mempengaruhi karakteristik campuran mortar . Kandungan semen hidraulis yang tinggi akan memberikan banyak keuntungan, antara lain dapat membuat campuran mortar menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air, lebih cepat mengeras, dan juga memberikan rekatan yang lebih baik. Kerugiannya adalah dengan cepatnya campuran mortar mengeras, maka dapat menyebabkan susut kering yang lebih tinggi pula. Mortar dengan kandungan hidrulik rendah akan lebih lemah dan mudah dalam pergerakan .

2.3.1 Semen Portland ( Portland Cement )

Semen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland didefinisikan sebagai semen hidraulik yang dihasilkan dengan menggiling kliner yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya. Semen portland dibuat dari serbuk halus kristalin yang komposisi utamanya adalah kalsium dan aluminium silikat. Bahan baku utama dalam pembuatan semen portland adalah sebagai berikut : •

Kapur (CaO) – dari batu kapur

(60 -65%)

•

Silika (SiO2) – dari lempung

(17 – 25%)

•

Alumina (Al2O3) – dari lempung

(3% – 8%)

Jika Ditinjau dari penggunaannya, semen pordland dapat dikelompokan sebagai berikut :


a.

Jenis I (Normal portland cement) Yaitu jenis semen portland untuk penggunaan dalam konstruksi beton secara umum yang tidak memerlukan sifat – sifat khusus. Misalnya pembuatan trotoar dan lain-lain.

b.

Jenis II (hifh – early – strength portland cement) Jenis ini memperoleh kekuatan besar dalam waktu singkat, sehingga dapat digunakan untuk perbaikan bangunan beton yang perlu segera digunakan atau acuannya segera perlu dilepas.

c.

Jenis III (modifid portland cement) Semen ini memiliki panas hidrasi lebih rendah dan keluarnya panas lebih lambat.jenis ini di gunakan untuk bangunan tebal seperti pilar dengan ukuran besar. Panas hidrasi yang sangat rendah dapat mengurangi terjadinya retak – retak pergeseran.

d.

Ajenis IV (low heat portland cement) Jenis ini merupakan jenis khusus untuk penggunaan yang memerlukan panas hidrasi serendah-rendahnya. Kekuatannya tumbuh lambat . jenis ini di gunakan untuk bangunan beton massa seperti bendungan gravitasi – gravitasi besar.

e.

Jenis V (Sulfate resisting portland cement) Jenis ini merupakan jenis khusus maksudnya hanya pada penggunaan bangunan – bangunan yang kena sulfat, seperti ditanah yang kadar alkalinya tinggi. Pengerasan berjalan lebih lambat dari p[ada semen pordlan biasa.

f.

Portland Pozzolan Cement (PPC) Semen portland pozzolan adalah campuran dari semen tipe I biasa dengan pozzolan.

2.4. Agregat


Agregat biasanya menempati 75% dari isi total beton, maka sifat-sifat dari agregat ini mempunyai pengaruh yang besar perilaku dari beton yang sudah mengeras. Sifat agregat bukan hanya mempengaruhi sifat beton, akan tetapi juga mempengruhi ketahanan (durability, daya tahan kemunduran mutu akibat siklus dari pembekuan pencairan). Agregat lebih murah dari pada semen, maka logis mempergunakannya dengan persentase yang setinggi mungkin. Agregat di bagi menjadi dua bagian yaitu : 1. Agregat halus (pasir alami dan buatan) 2. Agregat kasar (kerikil, batu pecah, atau pecahan – pecahan dari Bkast furnace)

Agregat dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa batuan induk yang lebih besar. Oleh karena itu, sifat agregat tergantung dari sifat batuan induk. Sifat-sifat tersebut diantaranya, komposisi kimia dan mineral, klasifikasi petrografik , berat jenis, kekerasan (hardness), kekuatan, stabilitas fisika dan kimia, struktur pori, warna dan lain-lain. Namun, ada juga sifat agregat yang tidak bergantung dari sifat batuan induk, yaitu ukuran dan bentuk partikel, tekstur dan absorbsi permukaan.

Kekuatan agregat dapat bervariasi dalam batas yang besar. Butir-butir agregat dapat bersifat kurang kuat karena dua hal: 1. Karena terhindar dari bahan yang lemah atau terdiri dari partikel yang kuat tetapi tidak baik dalam hal pengikatan. 2. Porositas yang besar, porositas yang besar mempengaruhi keuletan yang menentukan ketahanan terhadap beban kejut.

Kekerasan atau kekuatan butir-butir agregat tergantung dari bahannya dan tidak dipengaruhi oleh lkatan antara butir satu dengan lainnya. Agregat yang lebih kuat biasanya mempunyai modulus elastisitas (sifat dalam pengujian beban uniaxial)


yang lebih tinggi. Butir-butir yang lemah (lebih rendah dari pasta semen) tidak dapat menghasilkan kekuatan beton yang dapat diandalkan. Kekerasan sedang mungkin justru lebih menguntungkan, karena dapat mengurangi konsentrasi tegangan yang terjadi, atau pembasahan dan pengeringan, atau pemanasan dan pendinginan dan dengan demikian membantu mengurangi kemungkinan terjadinya retakan dalam beton.

Butiran yang lemah dan lunak perlu dibatasi nilai minimumnya jika ketahan terhadap abrasi yang kuat diperlukan. Modulus elastisitas agregat juga penting diketahui karena memberikan konstribusi dalam modulus elastisitas beton.

2.4.1 Agregat Halus

Agregat halus adalah pengisi yang berupa pasir, agregat yang terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir agregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan. ( Istimawan Dipohusodo,l999)

Pasir umumnya terdapat disungai-sungai yang besar. Akan tetapi sebaiknya pasir yang digunakan untuk bahan-bahan bangunan dipilih yang memenuhi syarat. Syarat-syarat untuk pasir adalah sebagai berikut: 1. Butir-butir pasir harus berukuran antara (0,l5 mm dan 5 mm). 2. Harus keras, berbentuk tajam, dan tidak mudah hancur dengan pengaruh perubahan cuaca atau iklim. 3. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (persentase berat dalam keadan kering). 4. Bila mengandung lumpur lebih dari 5% maka pasirnya harus dicuci. 5. Tidak boleh mengandung bahan organic, garam, minyak, dan sebagainya.

Pasir untuk pembuatan adukan harus memenuhi persyaratan diatas, selain pasir alam ( dari sungai atau galian dalam tanah) terdapat pula pasir buatan yang


dihasilkan dari batu yang dihaluskan dengan mesin pemecah batu, dari terak dapur tinggi yang dipecah-pecah dengan suatu proses. ( Daryanto, 1994)

2.4.2. Agregat kasar Yang dimaksud dengan agregat kasar adalah agregat yang berukuran lebih besar dari 5 mm. sifat yang paling penting dari suatu agregat kasar adalah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan waktu musim dingin dan agresi kimia. Serta ketahanan terhadap penyusutan. Jenis agregat kasar secara umum adalah sebagai berikut : 1. Batu pecah alami : Bahan ini diperoleh dari cadas atau batu pecah alami yang digali, yang berasal dari gunung merapi. 2. kerikil alami : kerikil didapat dari proses alami, yaitu dari pengikisan tepi maupun dasar sungai oleh air sungai yang mengalir. 3. Agregat kasar buatan : terutama berupa slag atau shale yang biasa digunakan untuk beton berbobot ringan. Biasanya hasil dari proses lain seperti dari blast – furnace dan lain – lain. 4. agregat untuk pelindung nuklir dan berbobot berat : dengan adanya tuntutan yang spesifik pada zaman atom yang sekarang ini, juga untuk pelindung dari radaisi nuklir sebagai akibat banyaknya pembangkit atom an stasiun tenga nuklir, maka perlu ada beton yang melindungi dari sinar X, sinar gamma, dan neutron. Pada beton demikian syarat ekonomis maupun syarat kemudahan pengerjaan tidak begitu menentukan. Agregat yang diklasifikasikan disini misalnya baja pecah, barit, magnatit, dan limonit.


2.5. Air. Air sangat diperlukan dalam pembuatan beton, beton tidak akan terbentuk tanpa adanya air sebagai campurannya. karena semen tidak akan bereaksi dan menjadi pasta apabila tidak ada air. Air selalu diperlukan dalam campuran beton, tidak saja untuk proses hidrasi semen, tapi juga mengubah semen menjadi pasta sehingga beton menjadi lecak dan mudah dikerjakan terutama pada saat penuangan beton dalam cetakan. Air memiliki beberapa pengaruh terhadap kekuatan beton antara lain : 1. Air merupakan media pencampuran pada pembuatan pasta 2. kekuatan dari pasta pengerasan semen ditentukan oleh perbandingan berat antara air dan faktor semen 3. kandungan air yang tinggi menghalangi proses pengikatan, dan kandungan air yang rendah reaksi tidak selesai. Kandungan air yang tinggi dapat mengakibatkan - Mudah mengerjakannya - Kekuatan rendah - Beton dapat menjadi berporos Air yang digunakan untuk campuran beton harus memenuhi syarat – syarat sebagai berikut : . 1. Air tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, bahan padat, sulfat, klorida, dan bahan lainnya yang dapat merusak beton, sebaiknya digunakan air yang dapat diminum 2. Air yang keruh sebelum digunakan diendapkan selama minimal 24 jam atau jika dapt dissaing terlebih dahulu.


Tabel. 2.4 Batas dan izin air untuk campuran beton. Komposisi

Batas yang di izinkan

pH

4,0 – 8.5

Bahan padat

2000 ppm

Bahan terlarut

2000 ppm

Bahan organik

2000 ppm

Minyak

2% berat semen

Sulfat (SO3)

10000 ppm

Chlor (Cl)

10000 ppm

2. 6. Styrofoam Styrofoam atau expanded polystytene dikenal sebagai gabus putih yang biasa digunakan untuk membungkus barang elektronik. Poltstyrene sendiri dihasilkan dari styrene (C6H5CH9CH2), yang mempunyai gugus phenyl (enam cincin karbon) yang tersusun secara tidak teratur sepanjang garis karbon dari molekul. Jika dibentuk granular styrofoam atau expanded styrofoam maka berat satuannya menjadi sangat kecil yaitu hanya berkisar antara 13 – 16 kg/m3. Penggunaaan styrofoam dalam beton dapat dianggap sebagai udara yang terjebak. Namun keuntungan menggunakan styrofoam dibandingkan dengan menggunakan rongga udara dalam beton berongga adalah styrofoam mempunyai kekuatan tarik. Dengan demikian selain membuat beton menjadi lebih ringan dapat juga menjadi serat yang meningkatkan kekuatan khususnya daktilitas beton. Kerapatan beton atau berat jenis beton dengan campuran styrofoam dapat diatur dengan mengontrol jumlah campuran styrofoam dalam beton. Semakin banyak styrofoam yang digunakan maka akan dihasilkan beton yang berat jenis yang lebih kecil. Namun kuat tekan beton yang diperoleh akan lebih rendah.


2.7

PENGUJIAN SAMPEL

2.7.1

Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian kuat tekan dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur dari benda uji. Pengujian kuat tekan dilakukan saat sampel berumur 7 hari, 14 hari, 21 hari dan 28 hari. Jumlah sampel yang di uji adalah 96 sampel dengan bentuk kubus. Yang terdiri dari 12 buah beton normal, 12 buah beton dengan campuran styrofoam 5%, 12 buah beton dengan campuran styrofoam 10%, 12 buah beton dengan campuran Styrofom 15%. 12 Mortar normal, 12 Mortar dengan campuran Styrofoam 5%. 12 Mortar dengan campuran styrofoam 10%, dan 12 Mortar dengan campuran styrofoam 15% . Kuat tekan beton dapat diperoleh dengn menggunakan rumus : fc =

P A

....................................................................(1)

(sumber : RSNI, 2005)

Dimana : fc

= Kuat tekan (MPa)

P

= Beban maksimum (N)

A

= Luas bidang permukaan (m2)

2.7.2 Pengujian Penyerapan Air ( Water Absorbtion)

Uji penyerapan air di lakukan dengan tujuan untuk mengetahui persentase penyerapan air oleh benda uji. Uji penyerapan air ( water absorbtion) di lakukan dengan menggunakan benda uji berbentuk silinder. Jumlah

sampel

dalam

pengujian penyerapan air ini adalah 24 sampel. Yang terdiri dari 3 buah beton normal, 3 beton dengan campuran Styrofoam 5%, 3 beton dengan campuran Styrofoam 10%, 3 beton dengan campuran Styrofoam 15%, 3 Mortar normal, 3 Mortar dengan campuran Styrofoam 5%. 3 Mortar dengan campuran styrofoam 10%, dan 3 Mortar dengan campuran styrofoam 15% .Pengujian penyerapan air dilakukan saat ampel berumur 28 hari.


Persentase penyerapan air dapat diperoleh dengan rumus : Penyerapan air (%) =

Mb − Mk x100%...............................................(2) Mk

(Sumber : Van Vlack, lawrence, 1989)

Dimana : Mb = Massa basah dari benda uji (gram) Mk = Massa kering dari benda uji (gram)

2.7.3 Pengujian Porositas

Pengujian porositas dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui besarnya porositas pada benda uji. Semakin besar porositas pada benda uji maka semakin rendah kekuatannya. Pengujian porositas dilakukan dengan menggunakan benda uji berbentuk silinder. Jumlah sampel dalam pengujian porositas ini adalah 24 sampel. Yang terdiri dari 3 buah beton normal, 3 beton dengan

campuran

Styrofoam 5%, 3 beton dengan campuran Styrofoam 10%, 3 beton dengan campuran Styrofoam 15%, 3 Mortar normal, 3 Mortar dengan campuran Styrofoam 5%. 3 Mortar dengan campuran styrofoam 10%, dan 3 Mortar dengan campuran styrofoam 15% .Pengujian porositas dilakukan saat sampel berumur 28 hari. Porositas dari benda uji diperoleh dengan menggunakn rumus : Porositas =

Mb − Mk 1 x x100%......................................................(3) Vb ρ air

(sumber : Anwar Dharma Sembirig)

Dimana : Mb = Massa benda uji dalam keadaan basah (gram) Mk = Massa benda uji dalam keadaan kering (gram)

ρ air = massa jenis air (1 gr/cm3) Vb = Volum benda uji (cm3)


BAB II PENDAHULUAN. 2.1 Beton

Recommend Documents