Tugas 1 Beton.docx

BAB I PENDAHULUAN Perkembangan dunia konstruksi telah meningkat dengan pesat dalam jumlah yang tidak dapat diprediksi sebelumnya, sebagai akibatnya dunia bisnis konstruksi sebagai salah satu bagiannya mengalami persaingan yang semakin tajam. Dengan demikian, perusahaan konstruksi dituntut untuk meningkatkan efektifitas kerja dalam segala tahapan konstruksi. Salah satu elemen penting dalam perencanaan dan pelaksanaan suatu konstruksi adalah pengendalian dan pengawasan pada mutu struktur beton. Beton sebagai bahan bangunan telah lama dikenal di Indonesia. Disamping mempunyai kelebihan dalam mendukung tegangan tekan, beton mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan, dapat digunakan pada berbagai struktur teknik sipil serta mudah dirawat. Dalam pembuatan beton, dapat dimanfaatkan bahan-bahan lokal oleh sebab itu beton sangat populer digunakan. Beton merupakan bahan campuran yang terdiri dari agregat halus dan agregat kasar sebagai bahan pengisi, ditambah semen dan air yang digunakan sebagai bahan pengikat dan atau menggunakan bahan tambahan. Sekarang ini penggunaan beton banyak digunakan sebagai konstruksi, misalnya jalan, jembatan, lapangan terbang, waduk, bendungan dan lainya. Dengan melakukan analisa bahan maka dalam hal pembuatan beton harus lebih teliti dengan berbagai macam material-material yang digunakan dalam pembuatan tersebut, dikrenakan apabila suatu material dalam beton itu tidak bagus maka hasil dari beton tersebut tidak akan medapatkan hasil yang diinginkan. Sehingga dengan diadakannya analisa bahan material yang akan digunakan untuk pembuatan beton maka dapat diperoleh hasil yang baik. Pada umumnya beton terdiri dari kurang lebih 15 % semen, 8 % air, 3 % udara, selebihnya terdiri dari agregat. Campuran tersebut setelah mengeras mempunyai sifat yang berbeda-beda, tergantung pada cara pembuatannya. Perbandingan campuran, cara mencampur, cara mengangkut, cara mencetak, cara memadatkan, cara merawat, dan sebagainya akan mempengaruhi sifat-sifat beton. Sifat-sifat beton yang akan diuraikan tidak selalu semua harus dimiliki oleh setiap konstruksi beton, dan sifat-sifat tersebut juga relatif ditinjau dari pemakaian beton itu sendiri. Beton harus memiliki sifat-sifat yang sesuai dengan tujuan pemakaian beton tersebut. Misalnya pada suatu kolom bangunan, beton yang digunakan harus memiliki kekuatan tekan yang tinggi yang cukup kuat untuk menahan beban bangunan itu, sedang sifat kerapatan air tidak penting untuk diperhatikan. Sebaliknya lantai suatu bak air harus memiliki sifat rapat air. Dengan kata lain sifat-sifat penting dari beton yang harus ada dalam suatu konstruksi harus disesuaikan dengan kebutuhan, sehingga konstruksi lebih ekonomis. Mutu beton dapat dilambangkan dengan fc` ataupun K. Mutu beton dengan K dan fc sebenarnya sama-sama menggambarkan kuat tekan beton. Yang membedakan adalah benda ujinya. Untuk benda uji kubus standar berukuran 150 mm (BS-1881), mutu betonnya K; sedangkan untuk benda uji silinder standar dengan diameter 150 mm dan

tinggi 300 mm (ASTM C-39), mutu betonnya fc. Sebagai contoh penggunaan beton dengan mutu fc` 20 MPa atau setara dengan K250 kg/cm². Dimana mutu beton yang disebutkan K250 artinya kekuatan tekan beton pada saat umur 28 hari harus mencapai minimum 250 kg/cm2. Sedangkan beton dengan fc 20 artinya beton tersebut mempunyai kekuatan tekan 20 MPa jika diuji dengan benda uji silinder standar.

BAB II PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Beton Beton merupakan bahan campuran yang terdiri dari agregat halus dan agregat kasar sebagai bahan pengisi, ditambah semen dan air yang digunakan sebagai bahan pengikat dan atau menggunakan bahan tambahan. 2.2. Bahan Penyusun Beton tersusun atas tiga komponen utama, yaitu agregat, semen dan air. 2.2.1. Agregat Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton atau mortar. Agregat menempati sebanyak kurang lebih 70 % dari volume beton atau mortar. Oleh karena itu sifat-sifat agregat sangat mempengaruhi sifat-sifat beton yang dihasilkan. 2.2.1.1 Klasifikasi Agregat Berdasarkan asalnya, agregat digolongkan menjadi : a. Agregat alam Agregat alam adalah agregat yang menggunakan bahan baku dari batu alam atau penghancurannya. Jenis batuan yang baik digunakan untuk agregat harus keras, kompak, kekal dan tidak pipih. Agregat alam terdiri dari : (1) Kerikil dan pasir alam, agregat yang berasal dari penghancuran oleh alam dari batuan induknya. Biasanya ditemukan di sekitar sungai atau di daratan. Agregat beton alami berasal dari pelapukan atau disintegrasi dari batuan besar, baik dari batuan beku, sedimen maupun metamorf. Bentukya bulat tetapi biasanya banyak tercampur dengan kotoran dan tanah liat. Oleh karena itu jika digunakan untuk beton harus dilakukan pencucian terlebih dahulu. (2) Agregat batu pecah, yaitu agregat yang terbuat dari batu alam yang dipecah dengan ukuran tertentu. b. Agregat Buatan Agregat buatan adalah agregrat yang dibuat dengan tujuan penggunaan khusus (tertentu) karena kekurangan agregat alam. Biasanya agregat buatan adalah agregat ringan. Contoh agregat buatan adalah : Klinker dan breeze yang berasal dari limbah pembangkit tenaga uap, agregat yang berasal dari tanah liat yang dibakar, cook breeze berasal dari limbah sisa pembakaran arang, hydite berasal dari tanah liat yang dibakar pada tungku putar, lelite terbuat dari batu metamorphore atau shale tanah liat yang mengandung karbon, kemudian dipecah dan dibakar pada tungku vertical pada suhu tinggi.

Berdasarkan berat jenisnya, agregat digolongkan menjadi : Agregat berat Agregat berat adalah agregat yang mempunyai berat jenis lebih dari 2,8. Biasanya digunakan untuk beton yang terkena sinar radiasi sinar X. Contoh agregat berat : Magnetit, butiran besi b. Agregat Normal Agregat normal adalah agregat yang mempunyai berat jenis 2,50 – 2,70. Beton engan agregat normal akan memiliki berat jenis sekitar 2,3 dengan kuat tekan 15 MPa – 40 MPa. Agregat normal terdiri dari : kerikil, pasir, batu pecah (berasal dari alam), klingker, terak dapur tinggi (agregat buatan). c. Agregat ringan Agregat ringan adalah agregat yang mempunyai berat jenis kurang dari 2,0. Biasanya digunakan untuk membuat beton ringan. Terdiri dari : batu apung, asbes, berbagai serat alam (alam), terak dapur tinggi dg gelembung udara, perlit yang dikembangkan dengan pembakaran, lempung bekah, dll (buatan). a.

a. b. c. d.

Berdasarkan Ukuran Butirannya : Batu → agregat yang mempunyai besar butiran > 40 mm Kerikil → agregat yang mempunyai besar butiran 4,8 mm – 40 mm Pasir → agregat yang mempunyai besar butiran 0,15 mm – 4,8 mm Debu (silt) → agregat yang mempunyai besar butiran < 0,15 mm

2.2.1.2. Fungsi Agregrat Fungsi agregat di dalam beton adalah untuk : a. Menghemat penggunaan semen Portland b. Menghasilkan kekuatan yang besar pada beton c. Mengurangi penyusustan pada beton d. Menghasilkan beton yang padat bila gradasinya baik. 2.2.1.3. Sifat-Sifat Agregat a. Agregat yang digunakan harus bersih, keras, kuat yang diperoleh dari pemecahan batu atau koral, atau dari pengayakan dan pencucian (jika perlu) kerikil dan pasir sungai; b. Agregat harus bebas dari bahan organic seperti yang ditunjukkan oleh pengujian SNI 03-2816-1992 dan harus memenuhi sifat-sifat lainnya yang diberikan dalam Tabel. 1 bila contoh diambil dan diuji sesuai dengan prosedur yang berhubungan.

Tabel. 1 Sifat-Sifat Agregat

2.2.1.4. Sifat Mekanik Agregrat Sifat-sifat mekanik agregat adalah: Daya Lekat (Bond) Bentuk butir dan tekstur permukaan agregat akan mempengaruhi kekuatan beton terutama beton mutu tinggi. Tekstur lebih kasar akan menyebabkan daya lekat lebih besar antara partikel dengan pasta. Daya lekat baik ditandai dengan banyaknya partikel agregat yang pecah dalam beton akibat pengujian kuat tekan. Tetapi terlalu banyak partikel agregat yang pecah menandakan bahwa agregat terlalu lemah. Kekuatan Kekuatan yang dibutuhkan pada agregat lebih tinggi daripada kekuatan beton karena tegangan sebenarnya yang terjadi pada masing-masing partikel lebih tinggi daripada tegangan nominal yang diberikan. Pengijian kekuatan agregat dapat dilakukan secara langsung yaitu dengan cara membentuk benda uji silinder dari batuan induk, dengan cara pengeboran. Sampel yang telah dibor kemudian dipotong sehingga terbentuk benda uji silinder dengan tinggi 2 kali diameter. Kemudian dilakukan pengujian tekan dengan Compression Testing Machine. Kuat tekan agregat batu hitam (andesite) biasanya berkisar antara 600-1800 kg/cm2 . Pada pembuatan beton mutu tinggi, kuat tekan batu yang digunakan harus lebih besar dari kuat tekan beton yang direncanakan. Kekerasan Kekerasan agregat sangat diperlukan khususnya pada beton untuk struktur jalan atau pada lantai beton yang memikul beban lalu lintas yang berat. Kekerasan agregat dapat diukur dengan Los Angeles Test. Toughness (Keuletan) Keuletan merupakan daya tahan agregat terhadap pecah akibat tumbukan, pengukuran keuletan biasanya dilakukan dengan uji kejut. Benda uji merupakan silinder tipis yang dijatuhi hammer.

2.2.1.5. Sifat-sifat Fisik Agregat

Sifat-sifat fisik agregat adalah : Specific Gravity (Berat Jenis) Berat jenis agregat adalah perbandingan berat agregat di udara dari suatu unit volume terhadap berat air dengan volume yang sama. Pengukuran berat jenis dapat dilakukan pada 3 kondisi : 1. Apparent Specific Gravity yaitu perbandingan berat agregat tanpa pori di udara dengan volumenya 2. Bulk Specific Gravity yaitu perbandingan berat agregat, termasuk berat air dalam pori dengan volumenya 3. Bulk Specific Gravity yaitu perbandingan berat agregat, termasuk pori di udara dengan volumenya. Bulk Density (Berat Volume) Berat volume adalah berat aktual yang akan mengisi suatu penampung/wadah dengan volume satuan. Berat volume diukur dalam kondisi padat dan gembur. Porositas dan Absorpsi Porositas dan absorpsi mempengaruhi daya lekat antara agregat dengan pasta, daya tahan terhadap abrasi, dan mempengaruhi nilai specific gravity. Absorpsi agregat ditentukan dengan pengurangan berat dari kondisi SSD ke kondisi kering oven. Kadar Air Berbeda dengan absorpsi yang nilainya tetap sedangkan kadar air nilainya berubah ubah sesuai dengan kondisi cuaca. Kadar air ditentukan dengan pengurangan berat agregat dari kondisi tertentu ke kondisi kering oven. Kadar air adalah perbandingan antara pengurangan berat tersebut terhadap berat kering dalam persen. Pengukuran kadar air sangat diperlukan pada pelaksanaan pencanpuran beton sehingga kelecakan dan faktor air semen adukan beton tetap seperti yang direncanakan semula. 2.2.2. Semen Semen yang diaduk dengan air akan membentuk pasta semen. Jika pasta semen ditambah dengan pasir akan menjadi mortar semen. Jika ditambah lagi dengan kerikil/batu pecah disebut beton. Semen portland didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan, yang digiling bersama-sama bahan utamanya. Bahan utama penyusun semen adalah kapur (CaO), silica (SiO3), dan alumina (Al2O3). Fungsi utama semen pada beton adalah mengikat butir-butir agregat sehingga membentuk suatu massa padat. Selain itu juga untuk mengisi rongga-rongga udara diantara butir-butir agregat. Tipe semen ditinjau dari penggunaannya, menurut ASTM semen portland dapat dibedakan menjadi lima, yaitu : ● Tipe I - semen portland jenis umum (normal portland cement)

Yaitu jenis semen portland untuk penggunaan dalam konstruksi beton secara umum yang tidak memerlukan sifat-sifat khusus. ● Tipe II - semen jenis umum dengan perubahan-perubahan (modified portland cement) Semen ini memiliki panas hidrasi yang lebih rendah dan keluarnya panas lebih lambat daripada semen jenis I. Jenis ini digunakan untuk bangunan-bangunan tebal, seperti pilar dengan ukuran besar, tumpuan dan dinding penahan tanah yang tebal. Panas hidrasi yang agak rendah dapat mengurangi terjadinya retak-retak pengerasan. Jenis ini juga digunakan untuk bangunan-bangunan drainase di tempat yang memiliki konsentrasi sulfat agak tinggi.  Tipe III - semen portland dengan kekuatan awal tinggi (high early strength portland cement) Jenis ini memperoleh kekuatan besar dalam waktu singkat, sehingga dapat digunakan untuk perbaikan bangunan beton yang perlu segera digunakan atau yang acuannya perlu segera dilepas. Selain itu juga dapat dipergunakan pada daerah yang memiliki temperatur rendah, terutama pada daerah yang mempunyai musim dingin  Tipe IV - semen portland dengan panas hidrasi yang rendah (low heat portland cement) Jenis ini merupakan jenis khusus untuk penggunaan yang memerlukan panas hidrasi serendah-rendahnya. Kekuatannya tumbuh lambat. Jenis inidigunakan untuk bangunan beton massa seperti bendungan-bendungan gravitasi besar. ● Tipe V - semen portland tahan sulfat (sulfate resisting portland cement). Jenis ini merupakan jenis khusus yang maksudnya hanya untuk penggunaan pada bangunan-bangunan yang kena sulfat, seperti di tanah atau air yang tinggi kadar alkalinya. Pengerasan berjalan lebih lambat daripada semen portland biasa. 2.2.3. Air Fungsi air di dalam adukan beton adalah untuk memicu proses kimiawi semen sebagai bahan perekat dan melumasi agregat agar mudah dikerjakan. Kualitas air yang digunakan untuk mencampur beton sangat berpengaruh terhadap kualitas beton itu sendiri. Air yang mengandung zat-zat kimia berbahaya, mengandung garam, minyak, dll akan menyebabkan kekuatan beton turun. Pada umumnya air yang dapat diminum dapat digunakan sebagai campuran beton. Semen dapat berfungsi sebagai perekat apabila ada reaksi dengan air. Oleh karena itu jumlah air yang dibutuhkan untuk proses hidrasi semen harus cukup. Apabila terlalu banyak air yang ditambahkan pada beton maka akibat adanya pengeringan maka air bebas yang terdapat di dalam gel akan cepat menguap sehingga gel menjadi porous, gel menyusut banyak dan terjadi retakan. Selain itu kekuatan gel juga rapuh yang mengakibatkan daya rekat semen rendah. Sebaliknya apabila jumlah air pencampur pada beton kurang maka proses hidrasi semen tidak dapat terjadi seluruhnya yang mengakibatkan kekuatan beton akan turun.

Pada umunya air yang dapat diminum dapat digunakan sebagai air pengaduk pada beton. Adapun jenis-jenis air yang dapat digunakan untuk air pengaduk beton adalah : a. Air hujan, air hujan menyerap gas dan udara pada saat jatuh ke bumi. Biasanya ir hujan mengandung untur oksigen, nitrogen dan karbondioksida. b. Air Tanah. Biasanya mengandung unsur kation dan anion. Selain itu juga kadang-kadang terdapat unsur CO2, H2S dan NH3. c. Air permukaan, terdiri dari air sungai, air danau, air genangan dan air reservoir. Air sungai atau danau dapat digunakan sebagai air pencampurbeton asal tidak tercemar limbah industri. Sedangkan air rawa atau air genangan yang mengandung zat-zat alkali tidak dapat digunakan. d. Air laut. Air laut mengandung 30.000 – 36.000 mg/liter garam (3 % - 3,6 %) dapat digunakan sebagai air pencampur beton tidak bertulang. Air laut yang mengandung garam di atas 3 % tidak boleh digunakan untuk campuran beton. Untuk beton pra tekan, air laut tidak diperbolehkan karena akan mempercepat korosi pada tulangannya. 2.2.4. Bahan Tambahan Lain Bahan tambahan, additive dan admixture, adalah bahan selain semen, agregat dan air yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum atau selama pengadukan beton untuk mengubah sifat beton sesuai dengan keinginan perencana. Penambahan additive atau admixture tersebut ke dalam campuran beton ternyata telah terbukti meningkatkan kinerja beton hampir disemua aspeknya, yaitu kekuatan, kemudahan pengerjaan, keawetan dan kinerja-kinerja lainnya dalam memenuhi tuntutan teknologi konstruksi modern. Mengacu pada klasifikasi ASTM C494-82, dikenal 7 jenis admixture sebagai berikut. a. Tipe A : Water Reducer (WR) atau plasticizer. Bahan kimia tambahan untuk mengurangi jumlah air yang digunakan. Dengan pemakaian bahan ini diperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai kekentalan adukan yang sama, atau diperoleh kekentalan adukan lebih encer pada faktor air semen yang sama. b. Tipe B : Retarder Bahan kimia untuk memperlambat proses ikatan beton. Bahan ini diperlukan apabila dibutuhkan waktiu yang cukup lama antara pencampuran/pengadukan beton dengan penuangan adukan. Atau dimana jarak antara tempat pengadukan betondan tempat penuangan adukan cukup jauh. c. Tipe C : Accelerator Bahan kimia untuk mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton. Bahan ini digunakan jika penuangan adukan dilakukan dibawah permukaan air, atau pada struktur beton yang memerlukan pengerasan segera. d. Tipe D : Water Reducer Retarder (WRR)

Bahan kimia tambahn berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan memperlambat proses ikatan. e. Tipe E : Water Reducer Accelerator Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan mempercepat proses ikatan. f. Tipe F : High Range Water Reducer (Superplasticizer) Bahan kimia yang berfungsi mengurangi air sampai 12 % atau lebih. g. Tipe G : High Range Water Reducer (HRWR) Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton. Bahan kimia tambahan biasanya dimasukkan dalam campuran beton dalam jumlah yang relatif kecil dibandingkan dengan bahan-bahan utama, maka tingkatan kontrolnya harus lebih besar daripada pekerjaan beton biasa. Hal ini untuk menjamin agar tidak terjadi kelebihan dosis, karena dosis yang berlebihan akan bisa mengakibatkan menurunnya kinerja beton bahkan lebih ekstrem lagi bisa menimbulkan kerusakan pada beton. 2.3. Sifat-Sifat Campuran Sifat dan karakteristik campuran beton segar secara tidak langsung akan mempengaruhi beton yang telah mengeras. Pasta semen tidak bersifat elastis sempurna, tetapi merupakan viscoelastic-solid. Gaya gesek dalam, susut dan tegangan yang terjadi biasanya tergantung dari energi pemadatan dan tindakan preventif terhadap perhatiannya pada tegangan dalam beton. Hal ini tergantung dari jumlah dan distribusi air, kekentalan aliran gel (pasta semen) dan penanganan pada saat sebelum terjadi tegangan serta kristalin yang terjadi untuk pembentukan porinya. Sifat-sifat campuran dibedakan menjadi dua jenis, yaitu pada beton segar dan beton keras. 2.3.1. Beton Segar Hal-hal penting yang berkaitan dengan sifat-sifat beton segar yaitu : 1. Kemudahan Pengerjaan (Workability). Sifat ini merupakan ukuran dari tingkat kemudahan adukan untuk diaduk, diangkut, dituang dan dipadatkan.Unsur-unsur yang mempengaruhi sifat kemudahan pengerjaan beton segar: a. Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton. Makin banyak air yang dipakai makin mudah beton segar dikerjakan. b. Penambahan semen kedalam campuran karena pasti diikuti dengan bertambahnya air campuran untuk memperoleh nilai fas tetap. c. Gradasi campuran pasir dan kerikil. d. Pemakaian butir maksimum kerikil yang dipakai. e. Pemakaian butir-butir batuan yang bulat. f. Cara pemadatan adukan beton menentukan sifat pengerjaan yang berbeda. 2. Pemisahan kerikil.

Kecenderungan butir-butir kerikil untuk memisahkan diri dari campuran adukan beton disebut segregation. Kecenderungan pemisahan kerikil ini diperbesar dengan: a. Campuran yang kurus (kurang semen). b. Terlalu banyak air. c. Semakin besar butir kerikil. d. Semakin kasar permukaan kerikil. Pemisahan kerikil dari adukan beton berakibat kurang baik terhadap betonnya setelah mengeras. Untuk mengurangi kecenderungan pemisahan kerikil tersebut maka diusahakan hal-hal sebagai berikut : a. Air yang diberikan sesedikit mungkin b. Adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian terlalu besar. c. Cara pengangkutan, penuangan maupun pemadatan harus mengikuti cara-cara yang betul. 3. Pemisahan air Kecenderungan air campuran untuk naik ke atas (memisahkan diri) pada beton segar yang baru saja dipadatkan disebut bleeding.Pemisahan air dapat dikurangi dengan cara-cara berikut : a. Memberi lebih banyak semen. b. Menggunakan air sesedikit mungkin. c. Menggunakan pasir lebih banyak. 2.3.2. Beton Keras Sifat mekanis beton keras diklasifikasikan sebagai berikut. 1.Sifat jangka pendek atau sesaat, yang terdiri dari: a. Kekuatan Tekan Kuat tekan beton dipengaruhi oleh: 1.Perbandingan air–semen dan tingkat pemadatannya. 2.Jenis semen dan kualitasnya (mempengaruhi kekuatan rata-rata dan kuat batas beton). 3.Jenis dan lekak-lekuk bidang permukaan agregat. 4.Umur (pada keadaan normal kekuatan bertambah sesuai dengan umurnya) 5.Suhu (kecepatan pengerasan beton bertambah dengan bertambahnya suhu). 6.Efisiensi dan perawatan. b. Kekuatan tarik Kekuatan tarik beton berkisar seper-delapan belas kuat desak beton pada waktu murnya masih muda dan berkisar seper-duapuluh sesudahnya.Biasanya tidak diperhitungkan di dalam perencanaan bangunan beton.Kuat tarik merupakan bagian penting di dalam menahan retak-retak akibat perubahan kadar air dan suhu.

c. Kekuatan geser

Di dalam praktek, geser dalam beton selalu diikuti oleh desak dan tarik oleh lenturan dan bahkan di dalam pengujian tidak mungkin menghilangkan elemen lentur. 2. Sifat jangka panjang, yang terdiri dari: a. Rangkak Rangkak adalah penambahan terhadap waktu akibat beton yang bekerja.Faktorfaktor yang mempengaruhi rangkak adalah: kekuatan (rangkak dikurangi bila kenaikan kekuatan semakin besar), perbandingan campuran (bila fas dan volume pasta semen berkurang maka rangkak berkurang), semen, agregat (rangkak bertambah bila agregat makin halus), perawatan, umur (kecepatan rangkak berkurang sejalan dengan umur beton). b. Susut Susut adalah berkurangnya volume elemen beton jika terjadi kehilangan uap air karena penguapan.Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya susut adalah: agregat (sebagai penahan susut pasta semen), faktor air semen (semakin besar fas semakin besar pula efek susut), ukuran elemen beton (kelajuan dan besarnya susut akan berkurang bila volume elemen betonnya semakin besar), kondisi lingkungan, banyaknya penulangan, bahan tambahan 2.4

Evaluasi Tegangan Tekan Beton Kekuatan adalah sifat utama yang harus dimiliki oleh beton, sebab beton yang tidak cukup menurut kebutuhan menjadi tidak berguna. Sifat ini berguna untuk menahan terjadinya kerusakan yang diakibatkan oleh pengaruh tegangan yang timbul akibat adanya beban atau faktor lain. Kekuatan dapat diartikan sebagai suatu kemampuan untuk menahan kekuatan tertentu. Namun untuk lebih jelasnya berikut ini dikemukakan beberapa pendapat .menurut Nawy, (1990 : 41) bahwa : "Kekutan tekan fc ditentukan dengan silinder standar ukuran 6 x 12 inci yang di rawat dibawah kondisi standar labolatorium pada kecepatan penbebanan tertentu pada umur 28 hari".

Kekuatan tekan beton didefenisikan sebagai tegangan yang terjadi dalam benda uji pada pemberian beban hingga benda uji tersebut hancur. Pengukuran kuat tekan beton didasarkan pada SK SNI M 14 -1989 F (SNI 03-1974-1990). Beban yang bekerja atau terdistribusi secara kontinyu melalui titik berat, kemudian dihitung dengan rumus : 𝑷

𝐟𝐜` = 𝑨 dimana :

Fc P A

(1) = kuat tekan beton (kg/cm2) = beban (kg) = luas penampang (cm2)

Tabel 2. Perbandingan Kekuatan Tekan Beton Pada Berbagai Benda Uji Benda Uji Kubus 15 x15 x15 cm Kubus 20 x20 x 20 cm Slinder 15 x 30 cm

Perbandingan Kekuatan Tekan 1,00 0,95 0,83

Sumber : (Peraturan Beton Bertulang 1971 NI -2) Apabila tidak ditentukan dengan percobaan untuk keperluan perhitungan atau pemeriksaan mutu beton maka perbandingan kekuatan beton pada berbagai umur dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 3. Perbandingan Kekuatan Beton Pada Berbagai Umur Umur (hari) 3 7 14 21 28 90 Semen portland 0,40 0,65 0,88 0,95 1,00 1,20 Semen portland dengan kekuatan awal 0,55 0,75 0,90 0,95 1,00 1,15 yang tinggi Sumber : (PBI 1971: 34) Kuat tekan beton merupakan faktor yang utama dan penting untuk diperhatikan di dalam pelaksanaan pengecoran dilapangan. Yang kemudian akan kami garis bawahi adalah terkait umur beton dan kuat tekan karakteristik yang dimilikinya pada umur tersebut. Rata-rata, beton mencapai kekuatan tekan karakteristik rencananya pada umur 28 hari. Pada umur tersebut kuat tekan karakteristik beton mencapai kekuatan rencananya.

Gambar 1. Diagram Tegangan-Regangan pada beberapa ukuran beton

Gambar 2. Diagram Tegangan-Regangan pada Beton 2.4.1 Macam – macam Mutu Beton Beton adalah bagian dari konstruksi yang dibuat dari campuran beberapa material sehingga mutunya akan banyak tergantung kondisi material pembentuk ataupun pada proses pembuatannya. Mutu beton dibagi menjadi dua, yaitu :

 Mutu beton K adalah kuat tekan karakteristik beton kg/cm2 dengan benda uji kubus sisi 15 cm.  Mutu beton fc adalah kuat tekan beton dalam Mpa yang disyaratkan dengan benda uji silinder 15 cm dengan tinggi 30 cm. Contoh : K – 250, kekuatan tekan beton = 250 kg/cm2, dengan benda uji kubus 15 x 15 x 15 F’c = 20 MPa = kekuatan tekan beton = 20 Mpa, dengan benda uji silinder diameter 15 cm tinggi 30 cm. 2.4.2 Uji Mutu Beton Tabel di bawah ini merupakan contoh yang bisa dijadikan sebagai acuan dalam menentukan mutu beton dalam pelaksanaan terkait dengan pemahaman antara Kualitas Beton dengan fc (Mpa) dan K (kg/cm2). Tabel 4. Konversi Dari Mutu Beton Fc Ke Beton K

Untuk mengetahui kepastian komposisi campuran dan kualitas yang diinginkan bisa dilakukan uji laboratorium Mix Design ( penyelidikan material ) serta melakukan slump tes. Berikut adalah mutu beton dan penggunaannya: 1. Beton mutu tinggi Fc'35 – fc'65 MPa setara K400 – K800 kg/cm2.Umumnya digunakan untuk beton prategang seperti tiang pancang beton prategang, gelagar beton prategang, pelat beton prategang dan sejenisnya.

2. Beton mutu sedang fc'20 – fc'35 MPa setara K250 – K400 ( kg/cm2 ). Umumnya digunakan untuk beton bertulang seperti pelat lantai jembatan, gelagar beton bertulang, diafragma, kerb beton pracetak, gorong-gorong beton bertulang, bangunan bawah jembatan. 3. Beton mutu rendah fc'15 – fc'20 MPa setara K175 – K250 kg/cm2. Umumya digunakan untuk struktur beton tanpa tulangan seperti beton siklop, trotoar dan pasangan batu kosong yang diisi adukan, pasangan batu. 4. Beton mutu rendah fc'10 – fc'15 MPa setara K125 – K175 kg/cm2. Di gunakan sebagai lantai kerja, penimbunan kembali dengan beton 2.5 Umur beton Kuat tekan beton akan bertambah sesuai dengan bertambahnya umur beton tersebut. Berikut ini adalah perbandingan kuat tekan beton pada berbagai umur sesuai dengan Tabel 5. Tabel 5. Perbandingan Kuat Tekan Beton Pada Berbagai Umur. Umur (hari) 3 7 14 21 28 90 PC biasa 0.4 0.65 0.88 0.95 1 1.2 PC dengan kekuatan awal tinggi 0.55 0.75 0.9 0.95 1 1.15 (Sumber : PBI, 1971) Kuat tekan beton merupakan faktor yang utama dan penting untuk diperhatikan di dalam pelaksanaan pengecoran di lapangan. Rata-rata, beton mencapai kekuatan tekan karakteristik rencananya pada umur 28 hari. Pada umur tersebut kuat tekan karakteristik beton mencapai kekuatan rencananya. Di bawah ini adalah grafik hubungan antara umur beton dengan faktor kuat tekannya. Pada peraturan beton (PBI 1971), hanya dimunculkan faktor kekuatan pada umur 3 hari, 7 hari, 14 hari dan 28 hari.

365 1.35 1.2

Gambar 3. Grafik Hubungan Antara Umur Beton Dengan Faktor Kuat Tekan Mengetahui kekuatan tekan beton karakteristik ini penting, mengingat pada proyek konstruksi, uji tekan sample beton di lapangan terkadang dites tidak tepat pada umurnya (28 hari), sehingga perlu dilakukan pengkoreksian dengan menggunakan faktor kekuatan untuk kemudian diketahui apakah pada umur tersebut kekuatan karakteristinya memenuhi atau tidak. Contohnya, terdapat 4 buah sample beton, dibuat dengan semen portland biasa dengan mutu beton K-250 (ini ekivalen dengan kuat tekan karakteristik fc’ = 20 Mpa). Sample beton tersebut akan mencapai kuat tekan karakteristik 20 Mpa pada umur 28 hari, akan tetapi pelaksanaan pengetesan pada sample-sample tersebut akan dilakukan acak, yakni pada umur 3 hari, 7 hari, 10 hari dan 18 hari. Jadi perlu dilakukan pengoreksian dengan menggunakan faktor kekuatan pada kuat tekan karakteristik beton tersebut. 1. Pengujian pada umur 3 hari –> 20 Mpa x 0,4 = 8 Mpa 2. Pengujian pada umur 7 hari –> 20 Mpa x 0,65 = 13 Mpa 3. Pengujian pada umur 10 hari –> 20 Mpa x 0,77 = 15.4 Mpa 4. Pengujian pada umur 18 hari –> 20 Mpa x 0,91 = 18.2 Mpa Jadi fungsi faktor kekuatan tersebut adalah mengetahui kesesuaian kekuatan tekan karakteristik rencana dengan umur pada saat sample tersebut di tes. Ini pun juga ada korelasinya dengan waktu dimana bekisting beton tersebut boleh dibongkar.

2.6 Benda Uji Tekan Beton Dalam perancangan komponen struktur beton bertulang, beton diasumsikan hanya menerima beban tekan saja. Dengan demikian, mutu beton selalu dikaitkan dengan kemampuannya dalam memikul beban tekan (atau istilahnya kuat tekan). Penentuan kuat tekan beton dapat diperoleh melalui pengujian tekan di laboratorium. Benda uji yang digunakan biasanya adalah: 1. Benda uji silinder diameter 150 mm x tinggi 300 mm (ASTM C-39) Satuan kuat tekan karakteristik : MPa atau N/mm2 Contoh notasi mutu beton : fc' = 20 MPa (kuat tekan karakteristik = 20 N/mm2)

Gambar 4. Bentuk Benda Uji Standar Silinder 2. Benda uji kubus ukuran 150 mm (BS-1881) Satuan kuat tekan karakteristik : kg/cm2 Contoh Notasi mutu beton : K-250 (kuat tekan karakteristik = 250 kg/cm2)

Gambar 5. Bentuk benda uji standar kubus Faktor konversi satuan dari kg/cm2 ke MPa : - 1 Mpa = 1 N/mm2

-

1 kg 1 N/mm2 1 Mpa 1 kg/cm2

= 9,81 N = (1/9,81) kg/mm2 = (100/9,81) kg/cm2 = (100 / 9,81) kg/cm2 = (9,81 / 100) MPa

Tabe 6. Nilai Praktis untuk Padanan Mutu Beton antara PBI dan SNI

Kuat beton yang diperoleh dari benda uji silinder berbeda dengan kuat beton yang diperoleh dari benda uji kubus. Ada beberapa referensi yang memberikan hubungan antara kuat tekan silinder dengan kuat tekan kubus. a. Menurut A.M. Neville, “Properties of Concrete”, 3rd Edition, Pitman Publishing, London, 1981. Kuat tekan silinder 7,00 15,50 20,00 24,50 27,00 34,50 37,00 41,50 45,00 51,50 (MPa) Kuat tekan kubus 9,21 20,13 24,69 28,16 29,67 37,10 39,36 43,68 46,88 53,65 (MPa) Ratio silinder kubus

/ 0,76 0,77

0,81

0,87

0,91

0,93

0,94

0,95

0,96

0,96

Sumber:Bahan kuliah“Advance Reinforced Concrete”,Pasca Sarjana Teknik Struktur UI

b. Menurut ISO Standard 3893–1977 (E) Kuat tekan silind er 2, 4, 6, 10, 12, 16, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, (MPa) 0 0 0 8,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Kuat tekan kubus 2, 5, 7, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, (MPa) 5 0 5 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Ratio silind er / 0, 0, 0, 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,9 0,9 kubus 8 8 8 0 0 0 0 0 3 6 8 9 0 1 Sumber:Bahan kuliah“Advance Reinforced Concrete”,Pasca Sarjana Teknik Struktur UI c. Menurut BS.1881 Rasio kubus / silinder = 1,25 untuk semua kelas mutu. Di samping itu, kadangkadang dipakai juga benda uji silinder yang memiliki diameter yang berbeda dengan standar, namun perbandingan antara diameter dengan tingginya tetap diusahakan 1:2. Benda uji dengan diameter lebih kecil seringkali digunakan untuk pengujian beton dengan kuat tekan yang sangat tinggi (di atas 50 MPa) supaya kapasitas alat uji yang dibutuhkan tidak terlalu besar. Korelasi kuat tekan untuk masing-masing dimensi benda uji dapat dilihat pada tabel di bawah ini (Ref “Concrete Manual”, United States Bureau of Reclamation, 7th Edition, 1963). Ukuran silinder (mm)

50 x 75 x 150 100 150 300

Kuat relatif

1,09

tekan

1,06

x 200 400

x 300 600

x 450 900

0,96

0,91

0,86

1,00

x 600 x 900 x 1200 1800 0,84

0,82

Sumber:Bahan kuliah“Advance Reinforced Concrete”,Pasca Sarjana Teknik Struktur UI Untuk benda uji silinder dengan perbandingan tinggi terhadap diameter (L/D) yang berbeda harus dikoreksi sesuai tabel di bawah ini (Ref ASTM C-42). Ratio (L/D)

2

1,75 1,5

1,25 1,1

1

0,75 0,5

Faktor koreksi kekuatan

1,00 0,98 0,96 0,94 0,90 0,85 0,70 0,50

Kuat tekan relatif thd silinder standar 1,00 1,02 1,04 1,06 1,11 1,18 1,43 2,00 Sumber:Bahan kuliah“Advance Reinforced Concrete”,Pasca Sarjana Teknik Struktur 2.7 Perencanaan Campuran (Mix Design) 2.7.1 Uraian Umum Campuran beton merupakan perpaduan dari koposit material penyusunannya. Karakteristik dan sifat bahan akan mempengaruhi hasil rancangan. Perancangan campuran beton dimaksudkan untuk mengetahui komposisi atau proposisi bahan-bahan penyusun beton. 2.7.2 Kriteria Perencanaan Kriteria dasar perencanaan beton adalah kekuatan tekan dari hubungannnya dengan faktor air semen yang digunakan.Menurut Abram untuk menghasilkan kekuatan yang tinggi penggunaan air dalam campuran beton harus minimum. Jika air yang digunakan sedikit akan timbul kesulitan dalam pengerjaan. Pemilihan agregat yang digunakan juga akan mempengaruhi sifat pengerjaan. Butiran yang besar akan menyebabkan kesulitan, terutama karena akan menimbulkan segregasi, jika ini terjadi kemungkinan terbentuknya rongga-rongga pada saat beton mengeras akan semakin besar. 2.7.3 Persyaratan Perencanaan Campuran (Mix Design) Beton Normal Seperti kita ketahui bahan campuran beton terdiri dari semen, agregat, air dan bahan tambahan (admixture). Bahan campuran ini sudah diteliti oleh para ahli teknik terdahulu, begitu juga dilakukan pada sifat-sifat dan perbandingan bahan-bahan campuran beton. Pada dasarnya perencanaan campuran beton harus memenuhi syaratsyarat sebagai berikut: 1. Memenuhi ketentuan tekan karakteristik atau kekuatan tekan minimum yang dikehendaki (Compressive strength). 2. Memenuhi keawetan terhadap pengaruh-pengaruh serangan agresif lingkungan (durabilitas). 3. Memenuhi kemudahan pengerjaan di lapangan (workabilitas) 4. Harga adukan beton harus ekonomis. Yang dimaksud kekuatan tekan beton adalah tegangan tekan karakteristik yang dibutuhkan dan dapat diperkirakan dari tegangan rata-rata, yang dipengaruhi pula oleh standar deviasi rencana. Besarnya standar deviasi rencana (Sr) ini tergantung kemampuan mutu pelaksanaan dari kontraktor, yang mana mutu pelaksanaan ini sangat dipengaruhi oleh manajemen pelaksanaan di lapangan, peralatan yang dipakai dan skil labour (pengetahuan dari pelaksana). Sedangkan untuk masalah durabilitas ini sulit diukur, sebab masalah keawetan merupakan fungsi waktu. Dalam beton, hal keawetan ini dipertimbangkan terutama pada beton yang dibuat pada lingkungan yang agresif atau pekerjaan khusus. Beberapa saran yung perlu diperhatikan agar beton yang dihasilkan memenuhi syarat keawetan. Syaratsyarat yang dimaksud antara lain:

1. Penggunaan semen sesuai dengan fungsi dari konstruksi yang akan dibangun dan lingkungannya. 2. Rencanakan adukan beton sedapat mungkin dengan menggunakan gradasi sebaik mungkin. 3. Batasi penggunaan diameter maksimum agregat kasar = 30 mm. 4. Batasi penggunaan FAS, harga FAS berkisar antara 0,4 - 0,6 atau maksimum 0,6. 5. Bila perlu diadakan tes permeabilitas untuk mengukur kekedapan beton. 6. Kekuatan minimal rata - rata 250 - 300 kg/m2 7. Penggunaan pasir zone 2. 8. Gunakan tambahan mineral yang dapat meningkatkan kekedapan/impermeabilitas beton. Untuk masalah workabilitas (kemudahan pengerjaan beton), sesuaikan dengan fungsi struktur, karena bagian struktur kolom, balok dan pelat serta pondasi mempunyai batasan slump masing - masing. Untuk masalah ekonomis, berhubungan dengan pelaksanaan dan ruang pori adukan minimum. Makin minimum ruang porinya, makin sedikit pasta yang dipergunakan, sehingga kebutuhan semen juga makin berkurang. Masalah lain yang perlu diperhatikan ialah bahwa adukan beton harus dikontrol sifat bleeding dan segresinya secara visual. Perlu dipertimbangkan keadaan tertentu ponambahan admixture dan pengurangan semen untuk mendapatkan beton yang ekonomis. 2.7.4 Jenis-jenis Perencanaan Campuran (Mix Design) Seperti telah dijelaskan diatas, beton normal adalah beton kelas II yang mempunyai mutu standar B KI25, K175 dan K. Untuk beton mutu B, dan KI25 harus dipakai campuran nominal semen, pasir dan kerikil (batu pecah) dalam perbandingan isi 1 : 2 : 3 atau 1 : 1½ : 2 ½. Sedangkan untuk beton mutu K175 dan K225 serta mutumutu lainnya yang lebih tinggi, harus dipakai campuran beton yang direncanakan.Yang dimaksud dengan campuran beton yang direncanakan adalah campuran yang dapat dibuktikan dengan data otentik dari pengalaman-pengalaman pelaksanaan beton di waktu yang lalu atau dengan data dari percobuan-percobaan pendahuluan, bahwa kekuatan karakteristik yang disyaratkan dapat tercapai. Dalam melaksanakan beton dengan campuran yang telah direncanakan, jumlah semen minimum dan nilai fakor air semen maksimum yang dipakai harus disesuaikan dengan keadaan sekelilingnya.Sehingga dapat dicapai beton yang kekuatannya optimum, dengan semen yang minimum dan kemudahan pengerjaan yang dapat diterima Semakin kecil faktor air semen, semakin tinggi kekuatan beton.Dengan demikian dapat disimpulkan, jenis-jenis campuran pada beton normal ada dua, yaitu campuran nominal dan campuran yang direncanakan. 2.7.4.1 Metode Standar Nasional Indonesia SK.SNI.T-15-1990-03 1. Kuat Tekan Rencana (Mpa) Persyaratan kuat tekan didasarkan pada hasil uji kuat tekan silinder. Jika menggunakan kuat tekan dengan hasil uji kutub yang berisi 150 mm, maka hasilnya dikonversi dengan persamaan :

F ' c  0,76  0,2 log ( f * ck / 15)* f ' ck

dimana :

F’c F’ck

(2)

= Kuat tekan beton yang disyaratkan, Mpa = Kuat tekan beton, Mpa, dari uji kubus beton berisi 150

2. Nilai Tambah atau Margin Nilai tambah atau margin dihitung menurut rumus m = k x s, dimana m adalah nikai tambah, k adalah ketetapan statistik yang nilainya tergantung pada presentase hasil uji yang lebih rendah f’c, dan s adalah standar deviasi. Rumus diatas dapat ditulis kembali menjadi m = 1,64s. Jadi kuat tekan rencana yang ditargetkan : F ' cr  f ' c  1,64s

(3)

3. Slump Slump ditetapkan sesuai dengan kondisi pelaksanaan pekerjaan agar diperoleh beton yang mudah dituangkan dan dipadatkan atau dapat memenuhi syarat workability. 4. Besar Butir Agregat Maksimum Besar butir agregat maksimum dihitung berdasarkan ketentuan :  Seperlima jarak terkecil antar bidang-bidang samping cetakan.  Seperlima dari tebal plat.  Tiga per empat dari jarak bersih minimum diantara batang-batang. 5. Adapun prosedur perencanaan campuran beton berdasarkan metode SNI adalah sebagai berikut :  Menetapkan kuat tekan karakteristik beton  Menetapkan deviasi standar  Margin atau Nilai Tambah  Kekuatan rata-rata  Jenis semen  Jenis agregat  Faktor Air Semen (FAS)  Menetapkan nilai slump  Menetapkan ukuran maksimum agregat kasar  Kebutuhan air yang diperlukan tiap m3 beton  Berat semen yang diperlukan  Kebutuhan semen minimum  Penyesuaian kebutuhan semen  Penentuan daerah gradasi agregat halus  Prosentase berat agregat halus terhadap campuran  Berat Jenis agregat campuran  Berat Jenis beton  Kebutuhan agregat campuran

 Kebutuhan agregat halus  Kebutuhan agregat kasar  Koreksi Proporsi Campuran 6. Pelaksanaan Campuran Beton Pelaksanaan campuran beton (trial mix) bertujuan untuk menyederhanakan variasi komposisi campuran yang dilakukan dalam percobaan nanti dan menentukan penggunaan kebutuhan air pencampur sehingga mudah untuk dikerjakan. Setelah ditetapkan komposisi campuran berdasarkan hasil mix design, selanjutnya adalah pelaksanaan pencampuran unsur-unsur beton. Adapun langkah-langkah trial mix dan pengujian slump adalah sebagai berikut : a. Peralatan 1. Cetakan kubus, 15 x 15 x 15 cm3 2. Tongkat pemadat, diameter 16 mm dan panjang 60 cm dengan ujung dibulatkan, sebaiknya terbuat dari baja tahan karat. 3. Bak pengaduk beton kedap air. 4. Timbangan dengan ketelitian 0,3 % dari berat contoh. 5. Palu karet, sekop, sendok perata, talam, mistar perata dan alat lainnya. Satu set alat uji slump yaitu :  Cetakan berupa kerucut terpancung dengan diameter bawah 20 cm, bagian atas 10 cm dan tinggi 30 cm. Bagian atas dan bawah cetakan terbuka.  Tongkat pemadat, diameter 16 mm dan panjang 60 cm dengan ujung dibulatkan, sebaiknya terbuat dari baja tahan karat.  Pelat logam dengan permukaan yang kokoh, rata dan kedap air.  Sendok cekung.  Mistar perata. b. Benda Uji Contoh beton muda sebanyak-banyaknya sama dengan kapasitas takaran cetakan dan alat slump. c. Tahapan Pelaksanaan 1. Masukkan semen dan agregat halus kedalam bak pengaduk, kemudian aduk dengan sekop sampai rata dan homogen. 2. Campurkan agregat kasar ke dalam adukan semen dan agregat halus, aduk sampai rata dan homogen. 3. Masukkan air sedikit demi sedikit kedalam campuran beton sambil diaduk. Dalam penuangan air dilakukan secara bertahap yaitu 1/3 dari total air yang dibutuhkan sampai adukan terlihat konsisten, kemudian tambahkan lagi 1/3 jumlah air kedalam adukan sampai adukan terlihat konsisten. 4. Sebelum sisa air dimasukkan, ambil sebagian adukan lalu lakukan pengujian slump. Jika dari hasil uji slump belum dicapai hasil yang direncanakan maka tambahkan sisa air dan lakukan pengadukan kembali.

Adapun tahapan pengujian slump sebagai berikut :  Cetakan dan pelat dibasahi dengan kain basah.  Letakkan cetakan diatas pelat.  Isikan cetakan sampai penuh dengan beton muda dalam 3 lapis; tiap lapis berisi + 1/3 isi cetakan. Setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 x tusukan secara merata. Pada pemadatan, tongkat harus tepat masuk sampai lapisan bawah tiap lapisan. Pada lapisan pertama penusukkan bagian tepi tongkat dimiringkan sesuai dengan kemiringan cetakan.  Segera setelah selesai pemadatan, ratakan permukaan benda uji dengan tongkat; tunggu selama ½ menit, dan dalam jangka waktu itu semua benda uji yang jatuh disekitar cetakan harus disingkirkan.  Kemudian cetakan diangkat perlahan-lahan tegak lurus keatas.  Simpan cetakan disamping benda uji.  Ukurlah penurunan benda uji yang terjadi dengan menentukan perbedaan tinggi rata-rata benda uji. 5. Setelah campuran beton memenuhi syarat uji slump yang telah ditetapkan, kemudian campuran beton tersebut dituangkan ke dalam cetakan. 6. Isilah takaran dengan benda uji dalam 3 lapis. 7. Tiap-tiap lapis dipadatkan dengan tongkat penumbuk sebanyak 25 kali tusukan secara merata pada pemadatan lapis pertama, tongkat tidak boleh mengenai dasar takaran pada pemadatan lapisan kedua dan ketiga, tongkat boleh masuk sampai kira-kira 2,5 cm dibawah lapisan sebelumnya. 8. Setelah selesai pemadatan, ketuklah sisi takaran perlahan-lahan dengan menggunakan palu karet sampai tidak tampak gelembung-galembung udara pada permukaan serta rongga-rongga bekas tusukan tertutup. 9. Ratakan permukaan benda uji dengan mistar perata. 10. Untuk perbandingan buat beberapa buah benda uji agar dapat diketahui perbandingan yang paling sesuai untuk pengujian kuat tekan beton pada umur 7, 14 dan 28 hari. 11. Diamkan adukan yang telah dicetak selama 24 jam. 2.7.5 Pelaksanaan Campuran di Laboratorium Setelah didapatkan proporsi yang sesuai, secara otomatis maka hasil tersebut dilakukan pencampuran di laboratorium dengan membuat silinder beton atau kubus beton. Langkah pelaksanaan sperti berikut. a. Timbang proporsi dari bahan-bahan pencampur dalam satuan berat b. Masukkan proporsi tersebut dalam mixer sesuai dengan tata cara pengadukan beton segar c. Uji kelecakannya dengan uji slump dan uji-uji lain untuk beton segar d. Masukan adukan kedalam silinder sesuai SK.SNI.T-16-1991-03

e. Buka cetakan setelah 24 jam. Lakukan perawatan dengan merendam 28 hari f. Lakukan uji tekan pada umur 28 hari. Jika ingin diketahui hasil yang cepat, uji kuat tekan dapat dilakukan pada umur 3,7 dan 14 hari. 2.7.6 Perancangan Beton Alternatif Perancangan beton alternatif diambil dari perencanaan beton normal, namun beton alternatif adalah beton yang agregat kasarnya adalah campuran dari kerikil dengan granit atau seluruhnya diganti dengan limbah granit. Dalam perencanaan 1 m 3 beton normal dapat diketahui masing-masing bahan penyusun beton yang diperlukan. Berikut adalah perancangan perbandingan agregat kasar dalam penelitian ini : a. Beton Tipe I, 80 % kerikil dan 20 % limbah granit b. Beton Tipe II, 50 % kerikil dan 50 % limbah granit c. Beton Tipe III, 0 % kerikil dan 100 % limbah granit Berikut adalah tabel perancangan campuran beton alternatif : Table 7. Perancangan Beton Alternatif dan Jumlah Beton Uji

Keterangan : * ** *** ****

= Persentase dari volume total semen pada beton normal = Persentase dari volume total air pada beton normal = Persentase dari volume total agregat halus pada beton normal = Persentase dari volume total agregat kasar pada beton normal

2.8 Klasifikasi Mutu Beton Beton adalah bagian dari konstruksi yang dibuat dari campuran beberapa material sehingga mutunya akan banyak tergantung kondisi material pembentuk ataupun pada proses pembuatannya.Untuk itu kualitas bahan dan proses pelaksanaannya harus dikendalikan agar dicapai hasil yang optimal. 2.8.1 Mutu Beton Mutu beton sangat tergantung dari proses produksi dan perawatannya. Setiap batch adukan beton, meskipun dibuat di dalam batching plant yang sama dengan desain campuran yang sama, pasti akan mendapatkan hasil kekuatan yang berbeda-beda.

Mutu beton K adalah kuat tekan karakteristik beton kg/cm2 dengan benda uji kubus sisi 15 cm. Mutu beton fc adalah kuat tekan beton dalam Mpa yang disyaratkan dengan benda uji silinder 15 cm dengan tinggi 30 cm.  Mutu beton dengan K dan fc sebenarnya sama-sama menggambarkan kuat tekan beton. Yang membedakan adalah benda ujinya. Untuk benda uji kubus standar berukuran 150 mm (BS-1881), mutu betonnya K; sedangkan untuk benda uji silinder standar dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm (ASTM C-39), mutu betonnya fc.  Mutu beton K untuk uji kuat tekan biasanya digunakan sample kubus. sedangkan Mpa digunakan silinder. selain perbedaan pada satuan. Jika pada perhitungan menggunakan Fc’ dalam Mpa tetapi pemesanan ready mix menggunakan mutu beton K maka perlu dikonversi. karena perbedaan bentuk pada benda uji yaitu lingkaran ke kotak sebesar 0,85. kemudian dikalikan dengan gravity. 0.083. Bukti nilai konversi angka 0.85 dapat didapatkan dari mata kuliah beton. saya kita belajar diagram tegangan beton Cc= 0.85 fc’ x a x b. 0,85 merupakan hasil konversi dari bentuk parabolic ke kubus. hal ini merupakan hasil penelitian seorang pakar . Konversi dilakukan karena sulitnya untuk menghitung luas parabolic sehingga dikonversi ke kotak dan hasil pendekatannya adalah 0,85. Contoh : K – 400, kekuatan tekan beton = 400 kg/cm2, dengan benda uji kubus 15 x15x15. F’c = 40 MPa = kekuatan tekan beton = 40 Mpa, dengan benda uji silinder diameter 15 cm tinggi 30 cm 2.9 Mutu Beton Fc` 20 Beton dengan fc 20 artinya beton tersebut mempunyai kekuatan tekan 20 MPa jika diuji dengan benda uji silinder standar. Namun untuk beton dengan adukan yang sama persis, bila diuji dengan benda uji kubus standar hasilnya tidak sama, bahkan bisa lebih besar daripada 20 MPa. Jika dikonversi MPa ke kg/cm² maka 1 kg/cm² = 0,083 MPa, maka didapatkan 20 MPa ≈ 250 kg/cm². 2.10 Tatacara Pencampuran Beton fc` 20 2.10.1 Proses Pencampuran Pencampuran bahan-bahan penyusun beton dilakukan dengan langkah-langkah berikut : a. Pasir dan kerikil diangkut dengan menggunakan loader dan kemudian dituangkan kedalam konvayer untuk ditimbang. b. Semen cair dari tabung silo disalurkan melalui pipa dan ditimbang dengan timbangan semen. c. Dilakukan penimbangan air.

d. Setelah semua bahan ditimbang, air, kerikil, dan bahan tambah kimia dimasukkan ke dalam concrete mixer truck untuk diaduk (ukuran campuran dapat dibuktikan dengan data otentik dari percobaan-percobaan terdahulu) e. Bahan lain seperti semen, pasir, dan sisa air adukan dimasukkan kedalam concrete mixer truck untuk diaduk secara merata sampai benar-benar homogen.

2.10.2 Proses Pengadukan Proses pengadukan beton di dalam concrete mixer truck harus selalu berputar dengan kecepatan yang telah disesuaikan sebelumnya dan harus dicampur dengan batas waktu 1 jam karena beton muai mengalami peningkatan awal. Setelah selesai dilakukanlah uji slump dan pengambilan benda uji untuk dilakukan uji kuat tekan. 2.10.3 Proses Pengujian Slump dan Pengambilan Benda Uji Pengujian slump ini bertujuan untuk mengetahui workability atau kemudahan dalam pelaksanaan pekerjaan saat pengecoran beton, tingkat kemudahan pekerjaan beton sangat berkaitan erat dengan keenceran adukan beton tersebut. Makin air kondisi beton segar maka emakin mudah dalam pengerjaannya, jadi semakin besar slump nya maka semakin mudah pengerjaannya. Namun terdapat syarat tertentu nilai slump sesuai dengan RKS yaitu nilai slump 10 cm ± 2 cm. Selain untuk mengetahui workability pengujian slump bertujuan untuk menghindari segregation yaitu pemisahan butir-butir kerikil yang terjadi pada penuangan pengecoran kolom dimana tinggi jatuh yang terlalu tinggi sehingga terjadi segregasi. Untuk pengecoran kolo dibatasi tinggi jatuh maksimal adalah 1 m. segresi dapat menimbulkan dampak kekurangan mutu beton. Tujuan dari pengujian slump terakhir adalah menghindari terjadinya bleeding atau pemisahan air. Bleeding ini terjadi akibat air naik keatas sambil membawa semen dan butir-butir halus pasir yang pada akhirnya setelah mengeras akan tampak sebagai lapisan selaput. Pengujian slump menggunakan sebuah corong yang disebut corong konus yang terbuat dari baja. Crong ini mempunyai dimensi diameter bawah 20 cm dan mengerucut setinggi 30 cm dan lubang atasnya mempunyai diameter 10 cm. penggunaan pegujian slump ini adalah dengan cara memasukkan sampel beton segar kedalam truk molen. Setiap sepertiga bagian dari tinggi slump dilakukan penumbukan sebanyak 25 kali secara merata. Begitu selanjutnya sampai bagian sepertiga terakhir kemudian diratakan menggunakan alat penumpuknya, setelah itu corong konus diangkat pelanpelan secara vertikal dan jangan sampai menyinggung adukan beton. Cara menghitung nilai slump adalah meletakkan tongkat penumbuk secara horizontal diatas corong dan adukan slump. Sehingga dapat diamati nilai slump dengan menggunakan alat ukur seperti meteran atau penggaris. Untuk pengambilan benda uji dapat diambil bersama sampel adukan dari truk molen tersebut. Untuk satu truk molen diambil benda uji 4 buah. Cetakan untuk benda uji tersebut dari besi yang berbentuk silinder dengan tinggi 30 cm dan diameter 15 cm. bagian silinder ini mempunyai pengait pada bagian badannya yang digunakan untuk

membuka beton yang akan diuji di laboratorium. Penuangan oada benda uji dilakukan dnegan menuangkan adukan beton segar kedalam benda uji dengan ktinggian awal sepertiga bagian kemudian dilakukan penumbukan sebanyak 25 kali secara merata, begitu seterusnya hingga sepertiga terakhir dan pada bagian atasnya diratakan dan diberi nama dan tanggal pembuatan benda uji. Benda uji ini akan dilakukan pengujian kuat tekan pada usia 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan terakhir 28 hari setiap elemennya. Benda uji yang telah dibuat didiamkan selama 24 jam kemudian direndam di dalam bak berisi air. 2.10.4 Pengecekan Begesting Dan Tulangan Sebelum Pengecoran Sebelum dilakukan pelaksanaan penuangan pengecoran pada elemen-elemen struktur terlebih dahulu dilakukan pengecekan terhadap begesting dimulai dari kerapatan begesting, ketinggian begesting, pembersihan begesting, kekuatan begesting terutama untuk kolom. Kerapatan begesting dilakukan pengecekan guna untuk menghindari bleeding, terutama pada plat lantai yang dapat mengurangi kualitas beton tersebut. Pengecekan ketinggian begesting berguna untuk mengetahui dimensi dan beton yang dicetak, misalnya ketinggian begesting pada plat lantai harus sesuai dengan nilai tinggi beton pada gambar kerja, pada kolom dimensi begesting harus disesuaikan juga dengan tebal selimut beton yang diperlukan. Pengecekan terhadap kekuatan begesting tersebut dapat menahan beban dan tekanan yang diakibatkan oelh kekuatan beton tersebut, dan pembersihan begesting dilakukan dengan penyemprotan air pada begesting yang berguna untuk mmbersihkan sisa-sisa kawat bendrat yang berserakan atau kotoran lainnya yang dikhawatirkan apabila menyatu dengan beton maka akan megurangi kualitas beton dalam jangka waktu yang lama. Selain pengecekan begesting dilakukan pula pengecekan tulang yang meliputi dimensi tulangan, jumlah tulangan, jarak antar tulangan, jarak sengkang, sambungan lewatan antar tulangan, dimensi sengkang, dan ketebalan beton tahun yang nantinya sebagai selimut beton. Jarak antar tulangan harus sesuai dengan gambar kerja, apabila jarak antar tulangan terlalu sempit maka butir kerikil pada beton tidak dapat melewati celah sempit antar tulangan yang mengakibatkan berkutangnya mut beton tersebut. Pada sambungan pertemuan antar tulangan misalnya pada sambungan antar balok, dilakukan pengecekan ulang karena pada darah tersebut sangat rawan terjadi tumpang tindih antara tulangan yang bertemu. Pada balok harus dicek juga tulangan gesernya. 2.8.5 Proses Pelaksanaan Pengecoran dan Pemadatan Pelaksanaan pengecoran beton dilakukan setelah dilakukan pengambilan nilai slump dan benda uji. Untuk pengecoran footplat, sloof, kolom digunakan untuk mengalirkan beton dari truk molen ke lokasi elemen yang akan dicor, pada pengecoran inti beton yang telah dialirkan kemudian dituangkan pada elemen semisal footplat dengan tenaga manusia, pemadatan beton segar menggunakan vibrator. Vibrator adalah alat penggetar yang digunakan untuk memadatkan beton agar mengisi celah-celah sempit pada begesting. Untuk pengecoran pada plat lantai dan balokyang mempunyai

elevasi lebih tinggi dapat menggunakan concrete pump. Concrete pump adalah truk dengan selang-selang panjang yang digunakan untuk membantu mengalirkan beton segar dari truk molen ke lokasi pengecoran yang lebih tinggi. Setiap selang mempunyai panjang 4 meter yang dapat disambung sehingga menjadi panjang dan dapat menjangkau lokasi pengecoran yang tinggi yang tidak mungkin dilakukan oleh tenaga manusia. Penggunaan concrete pump biasanya pada proses pengecoran plat lantai, balok, kolom lantai atas dan ring balk. Pada pengecoran ini dilakukan juga pemadatan menggunakan vibrator. Pada pengecoran plat lantai dan balok dilakukan secara bersama dan pengecoran tidak boleh berhenti ditengah jalan. Walaupun kondisi hujan namun pengecoran harus tetap dilakukan untuk menghindari kualitas beton yang berkurang akibat berhentinya proses pengecoran. 2.10.5 Perawatan Beton Muda Setelah dilakukan proses pengecoran begesting pada setiap elemen terus dilakukan pemantauan dan setelah berumur 3 x 24 jam pada elemen kolom begesting dapat dilepas secara perlahan, beton segar masih melakukan pengikatan sampai umur 28 hari, disaat beton segar melakukan pengikatan harus dalam kondisi lembab, jadi beton yang telah dilepas begesting nya harus ditutup dengan karung basah atau plastic yang disemprot setiap pagidan sore. Untuk plat lantai dan balok begesting dilepas pada umur 28 hari. Perawatan plat lantai dan balok adalah dengan cara menyiram permukaannya dan pada bagian pinggir plat lantai disetiap sisinya dibuatkan semacam penghalang untuk menghindari air yang disemprotkan jatuh ke bawah. Proses perawatan beton ini dilakukan selama 7 hari dari waktu dilepaskannya begesting dari setiap elemen tersebut. 2.11

Contoh Soal Rencanakanlah campuran untuk keperluan kolom beton dengan kuat tekan karakteristik sebesar 25 MPa pada umur 28 hari. Slump rencana 10 cm. Jarak tulangan kolom hanya memungkinkan penggunaan agregat maksimum sebesar 20 mm. Semen yang digunakan type I, deviasi standar diambil sebesar 6,5 MPa, faktor air semen maksimum 0,65 dan kebutuhan semen minimum 275 kg/m3.Dari hasil pemeriksaan laboratorium, diperoleh : Sifat agregat kasar (batu pecah): Specific gravity (BJ) = 2,68 (kondisi SSD) Peresapan = 1,5 % Kadar air pada saat pengecoran 2,5 % Berat volume gembur = 1400 kg/m3 (pada kondisi kadar air 2,5 %) Sifat agregat halus :

Specific gravity (BJ) = 2,55 (kondisi SSD) Peresapan = 0,9 % Kadar air pada saat pengecoran = 2,8 % Berat volume gembur = 1550 kg/m3 (pada kondisi kadar air 2,8 %) Hasil pengujian analisis saringan agregat halus: Ukuran (mm) 5 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 Pan

Saringan Berat Pasir Tertahan (gr) 0 60 116 148 180 60 36

Apabila tinggi kolom yang akan dicor 4,5 m, diameter 60 cm dan jumlah kolom 50 buah, maka tentukanlah jumlah semen dalam sak (1 sak=50 kg), pasir (m3), dan batu pecah (m3) yang harus disiapkan. Penyelesaian soal diatas dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Kuat tekan yang disyaratkan, bk = 25 Mpa 2. Deviasi standar, s = 6,5 Mpa 3. Nilai tambah, m = 1,64 s = 1,64 x 6,5 = 10,66 MPa 4. Kuat tekan rata-rata rencana, bm = bk + m = 25 + 10,66 = 35,66 MPa 5. Jenis semen : Type I 6. Jenis agregat kasar : dipecah 7. Jenis pasir : alam 8. Menghitung faktor air semen, digunakan Tabel 3.2 dan Gambar 3.1. Dari Tabel 3.3, diperoleh Kuat tekan beton sebesar 48 Mpa pada faktor air semen 0,5 untuk umur 28 hari; jenis semen type 1; dan jenis agregat kasar dipecah.

Tabel 8. Perkiraan Jumlah Air Bebas yang Diperlukan untuk Tingkat Workability Ukuran

Jenis

Maksimum

Agregat

Agregat

Kasar

Berat Air (kg/m3) untuk Nilai Slump (mm)

10 mm

20 mm

40 mm

0-10

10-30

30-60

60-180

Tidak dipecah

150

180

205

225

Dipecah

180

205

230

250

Tidak dipecah

135

160

180

195

Dipecah

170

190

210

225

Tidak dipecah

115

140

160

175

Dipecah

155

175

190

205

Gambarkan garis lengkung melalui titik perpotongan faktor air semen 0,5 dengan kuat tekan 48 Mpa. Garis lengkung inilah yang akan menjadi acuan untuk menentukan faktor air semen berdasarkan kuat tekan rencana sebesar 35,66 Mpa. Sehingga diperoleh faktor air semen sebesar 0,62 9. Faktor air semen maksimum = 0,65 10. Nilai slump rencana = 100 mm 11. Ukuran maksimum agregat = 20 mm 12. Kebutuhan air (Tabel 3.3) = 225 kg/m3 13. Kebutuhan semen = 225/0,62 = 362,9 kg/m3 14. Kebutuhan semen minimum = 275 kg/m3 15. Persentase agregat halus lolos saringan 0,6 mm dihitung dengan menggunakan Tabel 8.

Tabel 8. Analisis Saringan Agregat Halus Ukuran Saringan (mm)

Berat Tertahan Tertahan (%)

Kum Tertahan Lolos (%) (%)

(gr)

5

0

0

0

100

2,36

60

10

10

90

1,18

116

19,33

29,33

70,67

0,6

148

24,67

54

46

0,3

180

30

84

16

0,15

60

10

94

6

Pan

36

6

100

0

600

Dari Tabel 8. diatas diperoleh agregat halus lolos saringan 0,6 sebesar 46 %

80 slump 60-180 mm

Persentase Agregat Halus

70 60 50 40 30 20

15 40 60 80 100

10 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Faktor Air Semen

15. Persentase berat pasir terhadap campuran diperoleh 45 %

Berat Jenis Adukan Beton (kg/m3)

2800 Berat Jenis Agregat Gabungan Kondisi SSD

2700 2600 2500

2.9 2400

2.8 2.7

2300

2.6 2.5

2200

2.4 2100 100

120

140

160

180

200

220

Kebutuhan Air (kg/m3)

16. Berat jenis agregat gabungan = 0,55.2.68 + 0,45.2,55 = 2,62 17. Berat jenis adukan beton (Gambar 3.4) = 2330 kg/m3 18. Kebutuhan agregat = 2330 - 225- 363 = 1742 kg/m3

240

260

280

19. Kebutuhan pasir = 0,45. 1742 = 784 kg/m3 20. Kebutuhan agregat kasar = 1742 – 784 = 958 kg/m3 Sehingga dalam 1 m3 beton dibutuhkan material sebagai berikut : 1. Semen

= 363 kg

2. Air

= 225 kg

3. Pasir

= 784 kg (kondisi SSD)

4. Split

= 958 kg (kondisi SSD)

Pada kondisi lapangan, berat air, berat pasir, dan berat split harus dikoreksi dengan cara sebagai berikut : Kondisi Lapangan Kebutuhan pasir = 784 + ((2,8-0,9)/100). 784 = 799 kg/m3 Kebutuhan split = 958 + ((2,5-1,5)/100).958 = 968 kg/m3 Kebutuhan air = 225- ((2,8-0,9)/100).784- ((2,5-1,5)/100).958 = 201 kg/m3 Kebutuhan semen (tetap) = 363 kg/m3 Kebutuhan Bahan untuk Pengecoran Kolom Volume kolom = 0,25.3,14.0,62.4,5.50 = 63,585 m3 Pasir = (799. 63,585)/1550 = 32,78 m3 Split = (968. 63,585)/1400 = 43,96 m3 Semen = (363. 63,585)/50 = 462 sak

BAB IIII PENUTUP

Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik lain, agregat halus, agregat kasar,dan air, dengan atau tanpa bahan campuran tambahan yang membentuk massa padat sebagai bahan pengisi. Pada beton, empat jenis bahan penyusun tersebut dicampur dengan perbandingan tertentu sesuai dengan mutu beton, nilai slump, kondisi lingkungan yang diinginkan pada suatu konstruksi bangunan. Dalam kriteria perencanaan campuran (mix design) beton, pemilihan agregat yang digunakan akan mempengaruhi sifat pengerjaan. Butiran yang besar akan menyebabkan kesulitan, terutama karena akan menimbulkan segregasi, jika ini terjadi kemungkinan terbentuknya rongga-rongga pada saat beton mengeras akan semakin besar. Mutu beton sangat tergantung dari proses produksi dan perawatannya. Setiap batch adukan beton, meskipun dibuat di dalam batching plant yang sama dengan desain campuran yang sama, pasti akan mendapatkan hasil kekuatan yang berbeda-beda. Untuk dapat menghasilkan beton yang bermutu tinggi faktor kontrol terhadap kualitas proses produksi beton pada saat pengambilan sample pengujian maupun proses penakaran sampai perawatan mutlak menjadi perhatian penting. Pengawasan dan pengendalian yang tepat dari keseluruhan prosedur dari pelaksanaan yang didukung oleh kordinasi operasional akan lebih meningkatkan kualitas mutu beton yang dihasilkan. Mutu beton di bedakan menjadi dua yaitu mutu beton K dan mutu beton fc’.

 Mutu beton K adalah kuat tekan karakteristik beton kg/cm2 dengan benda uji kubus sisi 15 cm.  Mutu beton fc adalah kuat tekan beton dalam Mpa yang disyaratkan dengan benda uji silinder 15 cm dengan tinggi 30 cm Kekuatan tekan beton didefenisikan sebagai tegangan yang terjadi dalam benda uji pada pemberian beban hingga benda uji tersebut hancur. Kuat tekan beton akan bertambah sesuai dengan bertambahnya umur beton tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1990. Metode Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Beton di Lapangan. Anonim, 1991.Metode Pengujian Pengambilan Contoh Untuk Campuran Beton Segar. Anonim, 1991.Tata Cara pembuatan Rencana Campuran beton Normal, SKSNI.T.15 1990-03. Bandung: Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan. Anonim, 2005. Pelaksanaan Pekerjaan Beton untuk Jalan dan Jembatan, SKSNI.T.07 2005-B. Bandung: Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan. Martadoch,L.1981. Bahan dan Praktek Beton Edisi 4. Jakarta: Erlangga. Laintarawan, I Putu, dkk.2009. Buku ajar Konstruksi Beton 1. Denpasar: FT-UHI. Samekto, Wuryati & Rahmadiyanto, Candra. 2001. Teknologi Beton. Yogyakarta : Kanisius. Segel, R.1993. Pedoman Pengerjaan Beton Berdasarkan SKSNI.T.15-1991-3 Seri 2. Jakarta: Erlangga. Tjokrodimuljo,K. 1998. Teknologi Beton. Yogyakarta: Nafiri.