Teknologi Beton dan Begisting
• Apa yang kita pelajari dalam kuliah ini?
• Apakah Beton itu?
Beton, Teknologi membuat batu buatan Menurut SNI 03 – 2847 – 2002, beton adalah bahan yang didapat dengan mencampurkan semen portland atau semen hidrolik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat. Beton adalah hasil teknologi yang sederhana dengan pengetahuan yang komplek. Dua hal ini pada waktu yang sama akan menyebabkan beton menjadi sempurna dan bisa juga sebaliknya dimana tergantung keahlian penguasaan pengetahuan yang komplek tersebut.
Split / kerikil
Pasir
Air
Semen
Definisi Detail Campuran Beton
Pasta
Mortar
Beton
Definisi Beton
Air
Semen dan fly ash
Paste
Agregat halus (Pasir)
Mortar
Agregat kasar Bahan Tambah (batu pecah) (Admixture)
Beton 15 - 20 % Semen
Perbandingan volume bahan pembuat beton 25 - 30 % Pasir
7 - 15 % Air
30 - 50 % Batu pecah
Potongan Beton
Hasil beton yang bagus (Kompak)
Hasil beton yang tidak bagus (Tidak kompak)
Sifat – sifat Beton Ada empat sifat utama beton, yaitu : 1. Workability/ Kelecakan( kemudahan untuk mengerjakan beton ) 2. Cohesiveness ( seberapa baik campuran beton itu menyatu dalam kondisi plastis ) 3. Strength ( Kekuatan Tekan ) 4. Durability ( Keawetan ) Beton mengalami tiga kondisi yang berbeda : 1. Plastis ( beton segar ) 2. Setting ( saat pengikatan ) 3. Hardening ( saat pengerasan )
Kategori Mutu Beton a. Beton mutu rendah (< 20 MPa) b. Beton mutu moderat (20 s.d 40 MPa) c. Beton berkekuatan Tinggi (> 40 Mpa)
Beton mutu moderat biasa disebut beton normal, biasanya dipakai untuk pekerjaan struktural.
Beton berkekuatan tinggi dipakai untuk pekerjaan spesial seperti untuk konstruksi beton prategang
Cara Membuat Piramida Menurut Al Quran Setidaknya ada dua ayat yang secara khusus berhubungan dengat teknis pembangunan suatu bangunan, yaitu QS. Al-Kahfi ayat 96 tentang teknik pembangunan dinding antara dua gunung yang dilakukan oleh Zulqarnain, dan QS. Qashash ayat 38 tentang pembangunan bangunan tinggi oleh firaun menggunakan bahan baku tanah liat.
Sebagai catatan, berat masing-masing bongkahan batu itu adalah 2,5 ton. Apa mungkin orang-orang dahulu sangat kuat sehingga mampu memindahkan dan mengangkat batu-batu besar dengan mudah? Mungkin akan ada banyak sekali jawaban dan spekulasi tentang hal ini. Adalah seorang peneliti, Profesor Joseph Davidovits, Direktur Institut Geopolimer Prancis yang mengajukan teori bahwa piramida dibangun dari batu buatan atau semacam beton yang dicor menjadi sekeras batu alam. Penelitian yang dilakukan Profesor Davidovits menunjukkan bahwa lumpur dan bahan lainnya diambil dari sepanjang Suangai Nil dan bahan-bahan ini disatukan dalam suatu cetakan batu khusus. Campuran ini selanjutnya dipanaskan pada suhu yang tinggi, yang menyebabkan komponen-komponen kimiawi dari bahan-bahan tersebut saling berinteraksi dan membentuk sejenis batu, persis seperti batu gunung berapi, yang terbentuk jutaan tahun lalu (Bandingkan dengan Proses Pembuatan Semen)?. Ilmuwan Davidovits menegaskan bahwa batu yang digunakan untuk membangun piramida terutama dari batu kapur, tanah liat dan air. Tes dilakukan dengan menggunakan Nanoteknologi (cabang teknik yang berhubungan dengan hal-hal kecil dari 100 nanometer) membuktikan keberadaan sejumlah besar air dalam batuan; jumlah tersebut tidak ada di batu alam.
Hal yang sama jugadinyatakan oleh Mario Collepardi, seorang Profesor dari Italia yang mengkhususkan diri pada penelitian arsitektur piramida. Ia meyakini bahwa Firaun menggunakan tepung kapur yang tersedia dalam jumlah melimpah di daerah mereka, dicampur dengan tanah biasa. Kemudian mereka menambahkan air dari sungai Nil dan menyalakan api hingga suhu 900 derajat Celcius. Proses pemanasan ini memberi kekuatan pada batu dan menjadikannya mirip dengan batuan alami. Kembali ke Al-Quran, penggunaan tanah liat dalam proyek-proyek Firaun telah diiformasikan sejak 14 abad yang lalu dalam QS. Al-Qashash ayat 38. Bagi kaum muslimin, fakta ini tentunya akan mempertebal keimanan kepada Allah, Rasulullah dan al-Quran yang menjadi pedoman hidup di dunia.
PETUNJUK SINGKAT PRATIKUM TEKNOLOGI BETON
Pengujian Bahan Pembentuk Beton 1. SEMEN: Konsistensi Normal Semen Portland, Waktu Pengikatan Semen dengan vicat, Berat Jenis Semen Portland. 2. PASIR: Analisa saringan pasir, Kelembaban Pasir, Berat Jenis Pasir, Air Resapan Pasir, Pengembangan Volume pasir, Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Organik, Kebersihan Pasir Terhadap Lumpur (Basah), Kebersihan Pasir Terhadap Lumpur (Kering), Berat Volume Pasir Lepas, Berat Volume Pasir dirojok. 3. KERIKIL : Analisa Saringan Kerikil, Kelembaban kerikil, Berat Jenis Kerikil, Kadar air resapan kerikil, Kebersihan Kerikil Terhadap Lumpur (Kering), Berat Volume Kerikil Lepas, Berat Volume Kerikil dirojok.
Pengujian konsistensi normal semen Sumber acuan: SNI-03-6826-2002 dan ASTM C 187-98
Bahan dan alat pengujian konsistensi normal semen Siapkan alat dan bahan untuk pengujian sebagai berikut: 1. Semen 2. Air bersih/air suling 3. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram 4. Alat vikat 5. Jarum vikat diameter 10 mm, dengan beban sendiri 300 gram 6. Cincin ebonite 7. Plat kaca atau plastic 8. Pisau aduk dari logam 9. Gelas ukur 100 ml 10. Sarung tangan 11. stopwatch
Alat vikat Cincin ebonite Plat kaca atau plastic Gelas ukur 100 ml
- Semen - Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram
- Alat vikat - Jarum vikat diameter 10 mm, dengan beban sendiri 300 gram - Cincin ebonite - Plat kaca atau plastic
Langkah Kerja pengujian konsistensi normal semen
1. 2. 3.
4. 5.
6. 7. 8. 9.
Semen ditimbang 250 gram ( A ). Ukur air suling sebanyak antara 24-28 % dari berat semen sekitar 60-70 cc. Bentuk pasta semen menjadi bola dengan kedua tangan (yang memakai sarung tangan karet), lemparkan 6 kali dari tangan satu ke tangan lainnya dengan jarak sekitar 15 cm selama 3 menit (B). Pegang cincin ebonite dengan tangan kiri, dengan posisi lobang yang kecil menempel telapak tangan kiri Letakkan bola pasta tadi dengan satu telapak tangan (kanan) ke dalam lobang cincin ebonite yang besar, sampai pasta semen terasa menempel pada tangan kiri Ambil kelebihan pasta pada lobang cincin yang besar dengan sekali gerakan telapak tangan. Letakkan cincin dengan lobang yang besar terletak pada permukaan kaca/plastic Potong kelebihan pasta pada lobang cincin yang kecil dengan sekali gerakan tepi pisau aduk pada permukaan cincin Selama pekerjaan ini, hindarkan tekanan pada pasta
Mengukur Penetrasi : 1. Segera setelah pasta selesai dicetak (diratakan) dalam cincin, letakkan pada tempat pengujian tepat di bawah jarum vikat 2. Tempatkan ujung jarum vikat tepat menyentuh permukaan atas pasta, kencangkan sekrup 3. Setel penunjuk tepat pada angka nol (0) 4. Siapkan stop watch,setel untuk waktu 30 detik 5. Buka sekrup jarum vicat sehingga jarum turun, biarkan jarum turun selama 30 detik 6. Kencangkan sekrup jarum vikat tersebut 7. Baca penunjuk penetrasi 8. Angka yang ditunjuk oleh jarum penunjuk adalah masuknya jarum vikat ke dalam pasta
Pengulangan tes : 1. Konsistensi normal semen PC tercapai bila penetrasi /penurunan yang terjadi 10 mm . Catat jumlah air pada penurunan tsb (Konsistensi Normal PC ). 2. Bila konsistensi normal belum tercapai, maka perlu dilakukan pengujian ulang dengan kadar air dirubah. Misalnya dengan kadar air 24% didapat angka penetrasi 5 mm, ini berarti pasta terlalu kental, maka pada pengujian berikutnya air harus ditambah atau kadar air ditingkatkan. Misalnya untuk pengujian berikutnya dapat dicoba dengan kadar air 26%. Jika pengujian baru belum berhasil, maka perlu dilakukan pengujian ketiga. Demikian seterusnya sampai didapat angka penetrasi 10 mm. misalnya konsistensi normal didapat pada kadar air 26%, maka dikatakan bahwa konsistensi normal semen adalah 26%.
Waktu pengikatan awal semen dg Vicat Sumber acuan: SNI-03-6827-2002 dan ASTM C 191-01a
Siapkan alat dan bahan untuk pengujian sebagai berikut: 1. Semen 2. Air bersih/air suling 3. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram 4. Alat vikat 5. Jarum vikat diameter 1 mm 6. Cincin ebonite 7. Plat kaca atau plastic 8. Pisau aduk dari logam 9.Gelas ukur 100 ml 10. Sarung tangan 11. Stopwatch
Bahan dan Alat untuk Waktu Pengikatan Semen
1. 2. 3.
Semen ditimbang 250 gram ( A ). Ukur air suling sesuai dengan hasil konsistensi normal Bentuk pasta semen menjadi bola dengan kedua tangan (yang memakai sarung tangan karet), lemparkan 6 kali dari tangan satu ke tangan lainnya dengan jarak sekitar 15 cm selama 3 menit (B). 4. Pegang cincin ebonite dengan tangan kiri, dengan posisi lobang yang kecil menempel telapak tangan kiri 5. Letakkan bola pasta tadi dengan satu telapak tangan (kanan) ke dalam lobang cincin ebonite yang besar, sampai pasta semen terasa menempel pada tangan kiri 6. Ambil kelebihan pasta pada lobang cincin yang besar dengan sekali gerakan telapak tangan. 7. Letakkan cincin dengan lobang yang besar terletak pada permukaan kaca/plastic 8. Potong kelebihan pasta pada lobang cincin yang kecil dengan sekali gerakan tepi pisau aduk pada permukaan cincin 9. Selama pekerjaan ini, hindarkan tekanan pada pasta 10. Pasta dibiarkan selama 45 menit, lalu diukur penetrasi dengan jarum kecil alat vicat. 11. Selanjutnya setiap 15 menit di test dan penurunan yang terjadi dicatat. 12. Dibuat grafik penurunan. • •
Langkah Kerja
Waktu awal mulai mengikat pada penurunan 25 mm. Waktu mulai mengeras pada penurunan 0 mm.
Berat jenis semen Sumber acuan: ASTM C 188-78
Bahan Dan Alat untuk Berat Jenis Semen 1. Siapkan semua bahan dan alat-alat yang diperlukan, yaitu: 2. Semen 3. Minyak tanah 4. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram 5. Labu takar 500 ml 6. Kapas/kertas saring 7. Mangkok/cawan 8. Sendok
1. Semen ditimbang 250 gram ( A ). 2. Saring minyak tanah dengan mengunakan kasa penyaring atau 1 kapas 3. Timbang labu takar 500 cc. 4. Masukkan semen kedalam labu takar dengan mengunakan corong dan ditimbang lagi (untuk cek ) 5. Labutakar yang sudah terisi semen dimasuki minyak tanah sampai batas garis, agar tidak ada gelembung udara di dalam semen labu takar diposisikan miring dan diputar–putar, dan ditimbang ( B ). 6. Timbang labu takar dan minyak tanah saja sampai batas garis, dan ditimbang( C ).
A
Langkah Kerja
3,4
5 5
Dimana : 0,8 adalah berat jenis minyak tanah
B
C
Analisa saringan pasir (ASTM C 136-93)
1. Bersihkan saringan dan pan dengan ukuran # 4,76 ; 2,38; 1,19; 0,59; 0,297; 0,149; pan 2. Timbang saringan dan pan 3. Susun saringan dan pan dari atas ke bawah dengan urutan nomor saringan besar ke kecil 4. Timbang pasir kering oven 1000 gram. 5. Masukan ke dalam susunan saringan dan pan 6. Digetarkan dengan mesin penggetar dengan waktu + 10 menit. 7. Timbang dan catat berat pasir pada tiap-tiap nomor saringan, ketelitian dalam menimbang diijinkan dengan kesalahan lebih dan kurang 0,5-1%.
Langkah Kerja Analisa saringan kerikil
3
4
5
6
7
7
Analisa saringan kerikil (ASTM C 136 – 93 )
1. Bersihkan saringan dan pan dengan ukuran # 1 ½” ; ¾ “ ; 3/8 “ ditambah # 4,76 ; 2,38 ; pan 2. Timbang saringan dan pan 3. Susun saringan dan pan dari atas ke bawah dengan urutan nomor saringan besar ke kecil 4. Timbang kerikil 16 kg 5. Masukan ke dalam susunan saringan dan pan 6. Digetarkan dengan mesin penggetar dengan waktu + 10 menit. 7. Timbang dan catat berat kerikil pada tiap-tiap nomor saringan, ketelitian dalam menimbang diijinkan dengan kesalahan lebih dan kurang 0,5-1%.
Langkah Kerja
Kelembaban pasir dan kerikil (ASTM C 556-71)
1. Tempat pasir/kerikil ditimbang. 2. Timbang pasir/kerikil (kondisi asli ) 500 gram (B ). 3. Masukan pasir /kerikil ke dalam oven 24 jam dengan temperature 110o+ 5o C. 4. Kering oven ditimbang ( A ), ditimbang dalam keadaan dingin
Langkah Kerja
Berat Jenis Pasir (ASTM C 128-93 )
1. Timbang labu takar 1000 cc 2. Timbang pasir kondisi SSD (Saturated Surface Dry ) 500 1 gram. 3. Pasir dimasukkan ke dalam labu takar, ditimbang lagi( 3 untuk control). 4. Labu takar diisi air sampai batas kapasitas, dan diputar – putar dengan posisi tangan 4 miring supaya gelembung udara keluar. 5. Sesudah itu ditambah air hingga batas kapasitas dan ditimbang( B ). 6. Pasir dan air dikeluarkan dari labu takar, lalu labu takar diisi air hingga batas kapasitas dan ditimbang( C ).
Langkah Kerja 2 3
B
C
Air resapan pasir (ASTM C 128-93)
Langkah • Tempat nampan ditimbang. • Timbang pasir SSD (Saturated Surface Dry ) 500 gram. • Dimasukan oven 24 jam dengan temperature 110o+ 5o C. • Kering oven keadaan dingin ditimbang( A ).
Kerja Air Resapan Pasir
Berat jenis kerikil/batu pecah
• Kerikil direndam dalam air 24 jam, lalu diangkat dan dilap satu demi satu sehingga kondisi kering permukaan ( SSD ). • Ditimbang sebanyak 3000 gram atau 3 kg (B). • Ditimbang dalam air (C). • Diangkat dari air kemudian dimasukan oven 24 jam dengan temperature 1100+ 50. Kering oven keadaan dingin ditimbang (A).
Langkah Kerja
• Kadar air resapan kerikil (ASTM C 127 – 88 )
• Tempat nampan ditimbang. • Timbang kerikil SSD (Saturated Surface Dry ) 3000 gram. • Dimasukanoven 24 jam dengan temperature 110o+ 5o C. • Kering oven keadaan dingin ditimbang( A ).
Langkah Kerja
• Pengembangan volume pasir (bulking)
Langkah Kerja • Gelas ukur 1000 cc diisi pasir ¾ nya, volume dibaca (A). • Pasir dikeluarkan,kemud ian masukkan air kedalam gelas ukur ½ bagian (500 cc ). Masukkan kembali pasir ke dalam gelas ukur sedikit demi sedikit sambil diaduk, diamkan dan endapannya dicatat ( B ).
• Kebersihan Pasir Terhadap Bahan Organik (ASTM C 40 – 92 )
• Botol bening diisi pasir 3 cm (130 cc ) • Lalu diisi 200 cc larutan NaOH 3 %, ditutup rapat lalu dikocok– kocok, dan didiamkan 24 jam. • Warna yang terjadi diamati dan dibandingkan dengan warna standar
Langkah Kerja
Kebersihan Pasir Terhadap Lumpur (Basah) (ASTM C 117 – 76 )
• Botol bening diisi pasir 6 cm • Lalu diisi air secukupnya, ditutup rapat dan dikocok – kocok sampai merata dan didiamkan 24 jam, endapan lumpur diukur tingginya, pasir bersih diukur tingginya.
Langkah Kerja
Kebersihan Kerikil Terhadap Lumpur (kering) (ASTM C 117 – 76)
• Timbang kerikil 1000 gr. • Ditaruh dalam tempat laludiberi air dan dicuci sampai bersih. • Sesudah bersih kerikil dimasukkan kedalam oven selama 24 jam temp. 110 ± 5 C, • Kering keadaan dingin ditimbang (A gram).
Langkah Kerja
Berat Isi (Berat Volume) Lepas Pasir (ASTM C 29-78)
Langkah Kerja • Takaran ditimbang (A) pasir memakai tempat yang volumenya 3 liter. Kerikil memakai tempat yang volumenya 10 liter. • Lalu takaran diisi pasir atau kerikil dan diratakan, • Dan ditimbang (B), volume takaran(C)maka,
• Berat Volume (Berat Isi) Dirojok.
Langkah Kerja • Takaran ditimbang (A) pasir memakai tempat yang volumenya 3 liter. Kerikil memakai tempat yang volumenya 10 liter. • Takaran diisi pasir atau kerikil 1/3 dan dirijok 25 x, dan diisi 1/3 lagi dirojok 25 x, diisi lagi 1/3 dirojok 25 x, lalupermukaandiratakan. • Dan ditimbang (B), volume takaran(C)maka,
MIX DESIGN
17. MENYIAPKAN MIX DESIGN Yang harus disiapkan antara lain : Gradasi prosentase campuran (pasir + kerikil). Berat jenis pasir + kerikil. Kelembaban. Resapan.
18. MENCAMPUR BETON Alat & Bahan yang harus disiapkan: - Cetakan kubus / silinder - Bahan – bahan yang akan dicampur - Takaran berat volume - Slump test - rojokan - molen untuk pengaduk beton. • Cetakan beton diolesi oli dan baut – bautnya dirapatkan. • Mesin molen dijalankan masukan dulu air secukupnya untuk membasahi permukaan ketel mesin. • Lalu masukan kerikil, lalu pasir, lalu semen, baru air, kita biarkan sampai homogen betul campurannya, bila kurang encer kita tambah lagi air secukupnya, lalu campuran beton dituang kedalam bak dan di aduk – aduk dan siap untuk dimasukan cetakan.
19. BERAT VOLUME BETON SEGAR Langkah: 1. Takaran (tempat) ditimbang ( A gram). 2. Takaran diisi beton segar 1/3 nya lalu dirojok sebanyak 25 x, dan diisi lagi 1/3 nya dirojok lagi 25 x, diisi lagi 1/3 nya dirojok lagi 25 x. 3. Setelah itu permukaannya beton diratakan. 4. Lalu beton dalam takaran ditimbang (B). 5. Volume takaran (C) 6. Maka,
20. SLUMP BETON • Alat slump dibasahi dulu permukaannya. • Lalu kerucut slump diletakan di atas alasnya, dan dijaga kekokohannya (posisinya) dengan kaki / tangan. • Diisi/ dimasukan kedalamnya beton segar 1/3 nya lalu dirojok sebanyak 25 x, dan diisi lagi 1/3 nya dirojok 25 x, diisi lagi 1/3 nya dirojok 25 x, dan permukaannya supaya diratakan dan ditunggu ± 30 detik sambil membersihkan beton yang tercecer di sekitar kerucut, setelah itu kerucut diangkat pelan – pelan dan diletakan di samping beton yang terbalik. • Selisih tinggi beton dan kerucut diukur => slump
21. MENCETAK BETON • Disiapkan cetakan beton termasuk baut –baut harus sudah dikeraskan • Permukaan cetakan disapu dengan minyak/ olie • Cetakan diisi beton hingga penuh. • Lalu digetar – getar dengan jarum penggetar (vibrator) • Setelah beton padat dan rata, jarum penggetar bisa dipakai lainnya. • Sesudah ditunggu beberapa saat, beton diberi tanda • Kita tunggu selama 24 jam baru cetakan dapat dibongkar dan beton langsung dimasukan ke dalam bak air yang tersedia.
22. MENGE-TEST KUBUS/SILINDER BETON Sehari sebelum beton ditest, beton diangkat dulu dari dalam bak air. Pengetesan kubus pada umur 3, 7, 14, 21, dan 28 hari. Untuk test yang 28 hari beton diangkat dari dalam air sesudah beton itu berumur 14 hari, lalu ditaruh pada tempat yang aman. Tepat pada umur 28 hari, sebelum ditest Tekan Hancur, kubus beton supaya ditest alat Hamer Test terlebih dulu.
