Jumat, 22 Agustus 2008

a. Ferrosemen

Ferrosemen adalah suatu bahan gabungan yang diperoleh dengan cara memberikan suatu tulangan yang berupa anyaman kawat baja sebagai pemberi kekuatan tarik dan daktilitas pada mortar semen.

b. Beton Serat (Fibre Concrete)

Beton serat (Fibre Concrete) adalah bahan komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat. Serat dalam beton ini berfungsi mencegah retak-retak sehingga menjadikan beton lebih daktail daripada beton biasa.

c. Beton Non Pasir (No-Fines Concrete)

Beton non pasir (No-Fines Concrete) adalah bentuk sederhana dari jenis beton ringan yang diperoleh dengan cara menghilangkan bagian halus agregat pada pembuatan beton. Tidak adanya agregat halus dalam campuran menghasilkan suatu sistem berupa keseragaman rongga yang terdistribusi di dalam massa beton, serta berkurangnya berat jenis beton.

d. Beton Siklop

Beton siklop adalah beton normal / beton biasa, yang menggunakan ukuran agregat yang relatif besar. Ukuran agregat kasar mencapai 20 cm, namun proporsi agregat yang lebih besar ini sebaiknya tidak lebih dari 20 persen agregat seluruhnya.

e. Beton Hampa

Beton hampa adalah beton yang setelah diaduk dan dituang serta dipadatkan sebagaimana beton biasa, air sisa reaksi disedot dengan cara khusus, disebut cara vakum (vacuum method). Air yang tertinggal hanya air yang dipakai untuk reaksi dengan semen sehingga beton yang diperoleh sangat kuat.

f. Beton Mortar

Beton Mortar adalah adukan yang terdiri dari pasir, bahan perekat, dan air. Mortar dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu : mortar lumpur, mortar kapur, dan mortar semen.

1.1.3 Sifat – Sifat Beton

1.1.3.1 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:

1. Air yang diberikan sesedikit mungkin

2. Adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian terlalu besar.

3. 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.

1.1.3.2 Beton Keras

Sifat mekanis beton keras diklasifikasikan:

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.

Faktor-faktor 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.

1.1.4 Kelebihan dan Kekurangan Beton

1.1.4.1 Kelebihan Beton

Kelebihan beton dibanding dengan bahan bangunan lain adalah:

1. Harga relatif murah karena menggunakan bahan-bahan dasar dari bahan lokal

2. Beton termasuk bahan aus dan tahan terhadap kebakaran, sehingga biaya perawatan termasuk rendah

3. Beton termasuk bahan yang berkekuatan tekan tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap pengkaratan/pembusukan oleh kondisi alam.

4. Ukuran lebih kecil jika dibanding dengan pasangan batu

5. Beton segar dapat dengan mudah diangkut maupun dicetak dalam bentuk apapun dan ukuran seberapapun tergantung keinginan.

Kekurangan beton

Kekurangan beton dibanding dengan bahan bangunan lain adalah:

1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah sehingga mudah retak, oleh karena itu diperlukan baja tulangan untuk menahannya.

2. Beton segar mengerut saat pengeringan dan beton keras mengembang jika basah sehingga dilatasi (construction joint) perlu diadakan pada beton yang berdimensi besar untuk memberi tempat bagi susut pengerasan dan pengembangan beton.

3. Beton dapat mengembang dan menyusut bila terjadi perubahan suhu, sehingga perlu dibuat dilatasi untuk mencegah terjadinya retak-retak akibat perubahan suhu.

4. Beton sulit untuk kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa garam dapat merusak beton.

5. Beton bersifat getas sehingga harus dihitung dan didetail secara seksama agar setelah dikombinasikan dengan baja tulangan menjadi bersifat daktail.

1.1.5 Faktor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton

Faktor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton adalah :

a. Pengaruh cuaca berupa pengembangan dan penyusutan yang diakibatkan oleh pergantian panas dan dingin.

b. Daya perusak kimiawi, seperti air laut (garam), asam sulfat, alkali, limbah, dan lain-lain.

c. Daya tahan terhadap aus (abrasi) yang disebabkan ole gesekan orang berjalan kaki, lalu lintas, gerakan ombak, dan lain-lain.

1.1.6 Zat-zat yang dapat mengurangi kekuatan tekan beton.

Bahan-bahan yang keberadaannya mungkin memberikan pengaruh yang merugikan terhadap kekuatan, kemudahan pekerjaan, dan kenampaan jangka panjang disebut zat pengganggu. Bahan-bahan ini dianggap tidak diperlukan sebagai bahan tambah karena lemah, lunak, atau sifat fisik dan sifat kimiawi yang merusak sifat-sifat beton.

Ditinjau dari aksinya, zat-zat yang berpengaruh buruk tersebut pada beton dibedakan menjadi 3 macam yaitu :

1. Zat yang mengganggu proses hidrasi semen

2. Zat yang melapisi agregat sehingga mengganggu terbentuknya lekatan yang baik antara agregat dan pasta semen.

3. Butiran-butiran yang kurang tahan cuaca, yang bersifat lemah dan menimbulkan reaksi kimia antara agregat dan pastanya.

Zat-zat pengganggu ini dapat berupa kendungan organik, lempung, atau bahan-bahan halus lainnya, misalnya silt atau debu pecahan batu, garam, shale lempung, kayu, arang, pyrites, (tanah tambang yang mengandung belerang), dan lain-lain.

Berikut ini berbagai macam zat yang dapat mengurangi kuat tekan beton dan kadar konsentrasinya dalam campuran seperti yang tercantum dalam tabel berikut ini.

Tabel 1.1 Zat-zat yang dapat mengurangi kekutan beton

Kandungan unsur kimiawi

Konsentrasi maksimum ppm

Clorida, Cl :

- beton pratekan

- beton bertulangan

Sulfat, SO4

Alkali, Na2O + 0,658 K2O)

Total solids

500 ppm

1000 ppm

1000 ppm

600 ppm

50000 ppm

Sumber : bahan kuliah tekton

1.1.7 Evaluasi Pekerjaan Beton

Kekuatan beton yang diproduksi dilapangan mempunyai kecenderungan untuk bervariasi dari adukan ke adukan. Besarnya variasi itu tergantung pada berbagai faktor antara lain :

a. Variasi mutu bahan dari satu adukan ke adukan berikutnya.

b. Variasi cara pengadukan

c. Stabilitas pekerja

Pengawasan terhadap mutu beton yang dibuat di lapangan dilakukan dengan cara membuat diagram hasil uji kuat tekan beton dari benda-benda uji yang diambil selama pelaksanaan. Dalam buku “Perencanaan Campuran dan Pengendalian Mutu Beton” (1994) tercantum bahwa beton yang dibuat dinyatakan memenuhi syarat (mutunya tercapai) jika kedua persyaratan berikut terpenuhi :

a. Nilai rata-rata dari semua pasangan hasil uji (yang masing-masing pasangan terdiri dari empat hasil uji kuat tekan) tidak kurang dari (fc’ + 0,82 Sc)

b. Tidak satupun dari hasil uji tekan (rata-rata dari dua silinder) kurang dari 0,85 fc’.

Jika salah satu dari dua persyaratan tersebut diatas tidak terpenuhi, maka untuk adukan berikutnya harus diambil langkah-langkah untuk meningkatkan kuat tekan rata-rata betonnya.

Khusus jika persyaratan kedua yang tidak terpenuhi maka selain memperbaiki adukan beton berikutnya harus pula diambil langkah-langkah untuk memastikakn bahwa daya dukung struktur beton yang sudah dibuat masih tidak membahayakan terhadap beban yang akan ditahan.

Langkah-langkah itu antara lain :

a. Analisis ulang struktur berdasarkan kuat tekan beton sesungguhnya (actual)

b. Uji yang merusak (non-destructive test), misalnya dengan Schmidt Rebound Hammer (hamer test), Pull-out test, Ultrasonic Pulse Velocity Test, atau Semi destructive test, yaitu uji bor inti, dan sebagainya.

1.2. Semen

1.2.1. Pengertian semen

Semen adalah suatu jenis bahan yang memiliki sifat adhesif dan kohesif yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi satu massa yang padat. Meskipun definisi ini dapat diterapkan untuk banyak jenis bahan, semen yang dimaksudkan untuk konstruksi beton adalah bahan jadi dan mengeras dengan adanya air yang dinamakan semen hidraulis. Hidraulis berarti semen bereaksi dengan air dan membentuk suatu bahan massa.

1.2.2. Sifat-Sifat Semen

1.2.2.1 Susunan Kimia Semen

Bahan dasar penyusun semen terdiri dari bahan-bahan yang terutama mengandung kapur, silika dan oksida besi, maka bahan-bahan itu menjadi unsur-unsur pokok semennya.

Tabel 1.2 Susunan Unsur semen biasa

Oksida

Persen (%)

Kapur (CaO)

Silika (SiO2)

Alumina (Al2O3)

Besi (Fe2O3)

Magnesia (MgO)

Sulfur (SO3)

Potash (Na2O + K2O)

60 – 65

17 – 25

3 – 8

0,5 – 6

0,5 – 4

1 – 2

0,5 – 1



Komposisi kimia semen portland pada umumnya terdiri dari CaO, SiO2, Al2O3 dan Fe2O3, yang merupakan oksida dominan. Sedangkan oksida lain yang jumlahnya hanya beberapa persen dari berat semen adalah MgO, SO3, Na2O dan K2O. Keempat oksida utam tersebut diatas didalam semen berupa senyawa C3S, C2S, C3A dan C4AF, dengan mempunyai perbandingan tertentu pada setiap produk semen, tergantung pada komposisi bahan bakunya.

Tabel 1.3 Senyawa utama semen portland

Nama senyawa

Rumus empiris

Rumus oksida

Notasi pendek

Rata-rata (%)

Tricalsium silikat

Dicalsium silikat

Tricalsium aluminat

Tetracalcium

aluminoferrit

Calsium sulfat dihidrat

Ca3SiO5

Ca2SiO4

Ca3Al2O6

Ca2AlFeO3

3CaO.SiO2

2CaO.SiO2

3CaO.Al2O3

4CaO.Al2O3Fe2O3

CaSO4.2H2O

C3S

C2S

C3A

C4AF

CSH2

50

25

12

8

3,5

Sumber : Teknologi Beton; Kardiyono Tjokrodimulyoo. 1994

1.2.2.2 Hidrasi semen

Bila semen bersentuhan dengan air, maka proses hidrasi berlangsung dalam arah keluar dan arah ke dalam, maksudnya hasil hidrasi mengendap di bagian luar dan inti semen yang belum terhidrasi dibagian dalam secara bertahap akan terhidrasi, sehingga volume mengecil.

Mekanisme hidrasi silicate (C3S dan C2S)

2(3CaO.SiO2) + 6 H2O 3CaO.SiO2.3 H2O + 3Ca(OH)2

2(2CaO.SiO2) + 4 H2O 3CaO.SiO2.3 H2O + Ca(OH)2

Mekanisme hidrasi Aluminat (C3A)

Adanya gipsum di dalam semen menyebabkan reaksi calsium aluminat menghasilkan calsium sulfo aluminat hidrat.

3CaO.Al2O3 + CaSO4.2H2O + 10 H2O 3CaO.Al2O3.CaSO4 + 12 H2O

(gypsum)

3CaO.Al2O3 + Ca(OH)2 + 12 H2O 3CaO.Al2O3.Ca(OH)2.12 H2O

Mekanisme hidrasi tetracalsium aluminoferrit (C4AF)

4CaO.Al2O3.Fe2O3 + 2Ca(OH)2 + 10H2O 64CaO.Al2O3.Fe2O3.12 H2O

(tetracalsium aluminoferrat)

1.2.2.3 Kekuatan semen dan f.a.s

Semen bila terkena air akan berubah menjadi keras seperti batu. Oleh karena itu sangat perlu diperhatikan perbandingan antara air dan semen atau faktor air semennya, karena faktor f.a.s ini akan berpengaruh terhadap kekuatan beton. Bila kurang semen dan terlalu banyak air akan menyebabkan segregration dan bleeding, selain itu perbandingan yang tepat antara semen dan air akan berpengaruh dalam kemudahan pekerjaan.

1.2.2.4 Sifat fisik semen

Sifat fisik dari semen adalah bahan berbutir halus yang lolos ayakan 2 ┬Ám dan mempunyai berat jenis antara 3 sampai 3,15 gr/cm3.

1.2.2.5 Sifat kimia semen

Semen mengandung C3S dan C2S sebesar 70% sampai dengan 80%. Unsur- unsur ini merupakan unsur paling dominan dalam memberikan sifat semen. C3S segera mulai berhidrasi bila semen terkena air secara eksotermis. Berpengaruh besar terhadap pengerasan semen terutama sebelum mencapai umur 14 hari. Membutuhkan air 24 % dari beratnya. C2S bereaksi dengan air lebih lambat dan hanya berpengaruh terhadap pengerasan semen setelah 7 hari dan memberikan kekuatan akhir. Unsur ini membuat semen tahan terhadap serangan kimia dan mengurangi penyusutan karena pengeringan. Membutuhkan air 21% dari beratnya. C3A berhidrasi secara eksotermis, bereaksi secara cepat dan memberikan kekuatan sesudah 24 jam. Membutuhkan air 40% dari beratnya. Semen yang mengandung unsur ini lebih dari 10% kurang tahan terhadap serangan sulfat. C4AF kurang begitu besar pengaruhnya terhadap pengerasan beton.

1.2.3. Jenis-Jenis Semen

Dalam pedoman beto 1989 disyaratkan bahwa semen portland untuk pembuatan beton harus merupakan jenis-jenis yang memenuhi syarat-syarat SII 0013-81”Mutu dan uji semen” yang klasifikasinya tertera pada tabel dibawah ini.

Tabel 1.4 Jenis-jenis Semen Portland

Jenis Semen

Karateristik Umum

Jenis I

Semen portland yang digunakan untuk tujuan umum.

Jenis II

Semen portland yang penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

Jenis III

Semen portland yang penggunaannya memerlukan persyaratan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi.

Jenis IV

Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut panas hidrasi yang rendah

Jenis V

Semen portland yang dalam penggunaannya menuntut ketahanan yang kuat terhadap sulfat.

Sumber : Teknologi Beton; Kardiyono Tjokrodimulyoo. 1994

1.2.4 Pembuatan semen

Semen dibedakan dalam dua kelompok utama, yaitu:

a. Semen dari bahan klinker-semen-portland

1. Semen portland

2. Semen portland abu terbang

3. Semen tanur tinggi

4. Semen portland tras/puzzolan

5. Semen portland putih

b. Semen-semen lain:

1. Aluminium semen

2. Semen bersulfat

Reaksi-reaksi yang terjadi pada waktu proses pembuatan semen adalah sebagai berikut:

a. Batu kapur : CaO + CO2

kapur karbondioksida

Lempung : SiO22 + Al2O3 + Fe2O3 + H2O

silika alumina oksida besi air

b. 3CaO + SiO2 3CaO.SiO2

trikalsium silikat (C3S)

2CaO + SiO2 2CaO.SiO2

dikalsium silikat (C2S)

3CaO + Al2O3 3CaO.Al2O3

trikalsium aluminat (C3A)

3CaO + Al2O3 + Fe2O3 3CaO.Al2O3..Al2O3.Fe2O3

tetrakalsium aluminoferit (C4AF)

1.3. Agregat Halus

1.3.1. Pengertian agregat halus

Agregat halus dalam beton adalah pasir alam sebagai hasil disintegrasi alami dari batu-batuan atau berupa pasir buatan yang dihasilkan oleh pemecah batu. Agregat halus berperan penting sebagai pembentuk beton dalam pengendalian workability, kekuatan dan keawetan beton, oleh karena itu pemakaian pasir sebagai pembentuk beton harus dilakukan secara selektif.

1.3.2. Syarat agregat halus

Syarat agregat halus yang dipakai sebagai campuran beton menurut Peraturan Beton Indonesia 1971 SNI–2 :

a. Agregat halus atau pasir harus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir agregat halus harus bersifat kekal artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari atau hujan.

b. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melampaui 5% (ditentukan terhadap berat kering) maka agregat halus harus dicuci.

c. Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan apabila diayak harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:

· Sisa diatas ayakan 4 mm harus minimum 2% berat.

· Sisa diatas ayakan 1 mm harus minimum 10% berat.

· Sisa diatas ayakan 0.25 mm harus berkisar 80%-95% berat.

d. Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk semua mutu beton, kecuali dengan petunjuk-petunjuk dari lembaga pemeriksaan bahan yang diakui.

e. Persyaratan gradasi untuk agregat halus

Tabel 1.5 Persyaratan gradasi agregat halus SK-SNI-T-15-1990-03

Ukuran saringan (mm)

Prosentase lolos saringan

Daerah 1

Daerah 2

Daerah 3

Daerah 4

10,00

4,80

2,40

1,20

0,60

0,30

0,15

100

90-100

60-95

30-70

15-34

5-20

0-10

100

90-100

75-100

55-90

35-59

8-30

0-10

100

90-100

85-100

75-100

60-79

12-40

0-10

100

95-100

95-100

90-100

80-100

15-50

0-15

Sumber : Teknologi Beton; Kardiyono Tjokrodimulyoo. 1994

Keterangan:

Daerah I : pasir kasar

Daerah II : pasir agak kasar

Daerah III : pasir agak halus

Daerah IV : pasir halus

Beberapa pemeriksaan untuk mendapatkan kondisi agregat halus yang memenuhi standar antara lain :

1. Pemeriksaan kadar lumpur sesuai dengan British Standard dengan kadar lumpur maksimum 5%.

2. Pemeriksaan kadar kotoran organik sesuai dengan British Standard dengan ketentuan warna larutan harus lebih muda no 3 standar organik plate.

3. Pemeriksaan specific gravity dan absorbsi air pada pasir sesuai dengan standar British Standard.

4. Pemeriksaan analisa saringan sesuai dengan British Standard.

1.4. Agregat Kasar

1.4.1. Pengertian agregat kasar

Agregat kasar dalam beton dapat berupa kerikil sebagai hasil disintegrasi alam dari batuan atau batuan pecah yang diperoleh dari pemecahan batu. Pada umumnya yang dimaksud dengan agregat kasar adalah agregat dengan butiran lebih dari 5 mm. Untuk memilih agregat yang digunakan sebagai campuran beton ditentukan dari mutu, jenis konstruksi dan ketersediaan bahan.

1.4.2. Syarat agregat kasar

Menurut PBI 1971 (NI-2) pasal 3.4 Syarat agregat kasar yang akan dipakai sebagai bahan campuran beton :

a. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak berpori. Agregat kasar yang mengandung butiran-butiran pipih hanya boleh dipakai apabila jumlah butiran-butiran pipih tidak melampaui 20% dari berat agregat seluruhnya. Butiran-butiran agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh cuaca seperti terik matahari atau hujan.

b. Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% (ditentukan terhadap berat kering). Yang dimaksud dengan lumpur adalah bagian-bagian yang dapat melampaui ayakan 0.063. Apabila kadar lumpur melampaui dari 1% (ditentukan terhadap berat keri