Mutu Beton
-
Upload
wachyu-mochamad -
Category
Documents
-
view
41 -
download
3
description
Transcript of Mutu Beton
-
5/23/2018 Mutu Beton
1/26
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 BetonBeton adalah suatu material yang menyerupai batu yang diperoleh dengan
membuat suatu campuran yaitu semen, pasir, kerikil dan air untuk membuat campuran
tersebut menjadi keras dalam cetakan sesuai dengan bentuk dan dimensi struktur yang
diinginkan. Kumpulan material tersebut terdiri dari agregat yang halus dan kasar. Semen
dan air berinteraksi secara kimiawi untuk mengikat partikel-partikel agregat tersebut
menjadi suatu massa padat.(George Winter, 1993).
Pada umumnya beton terdiri dari 15 % semen, 8 % air, 3 % udara,
selebihnya pasir dan kerikil. Campuran tersebut setelah mengeras mempunyai sifat yang
berbeda-beda, tergantung pada cara pembuatannya. Perbandingan campuran, cara
pencampuran, cara mengangkut, cara mencetak, cara memadatkan, dan sebagainya akan
mempengaruhi sifat-sifat beton.(Wuryati Samekto, 2001).
Sifat beton meliputi: mudah diaduk, disalurkan, dicor, didapatkan dan
diselesaikan, tanpa menimbulkan pemisahan bahan susunan pada adukan dan mutu beton
yang disyaratkan oleh konstruksi tetap dipenuhi.(Daryanto, 1994).
Material beton mempunyai beberapa keunggulan teknis jika dibanding dengan
material konstruksi lainnya. Bahan baku pembuatan beton, seperti semen, pasir dan koral
atau batu pecah, sangat mudah diperoleh.
Keunggulan lain yang dimiliki beton dibandingkan dengan material lainnya
adalah mempunyai kuat tekan dan stabilitas volume yang baik dan biaya perawatannya
relatif lebih murah. Selain itu, material beton lebih tahan terhadap pengaruh lingkungan,
tidak mudah terbakar, dan lebih tahan terhadap suhu tinggi, sehingga banyak digunakan
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
2/26
sebagai pelindung struktur baja terhadap pengaruh kebakaran pada bangunan
gedung.(Syarif Hidayat, 2009).
Sifat dan karakter mekanik beton secara umum :
1. Beton sangat baik menahan gaya tekan (high compressive strength), tetapi tidakbegitu pada gaya tarik (low tensile strength). Bahkan kekuatan gaya tarik beton
hanya sekitar 10% dari kekuatan gaya tekannya.
2. Beton tidak mampu menahan gaya tegangan (tension) yang tinggi, karenaelastisitasnya yang rendah.
3. Konduktivitas termal beton relatif rendah.
Dalam keadaan yang mengeras, beton bagaikan batu karang dengan kekuatan
tinggi. Dalam keadaan segar, beton dapat diberi bermacam bentuk, sehingga dapat
digunakan untuk membentuk seni arsitektur atau semata-mata untuk tujuan dekoratif.
Beton juga akan memberikan hasil akhir yang bagus jika pengolahan akhir dilakukan
dengan cara khusus umpamanya diekspose agregatnya (agregat yang mempunyai bentuk
yang bertekstur seni tinggi diletakkan di bagian luar, sehingga nampak jelas pada
permukaan betonnya).
Faktor faktor yang membuat beton banyak digunakan karena memiliki
keunggulan keunggulannya antara lain :
1. Kemudahan pengolahannya.2. Material yang mudah didapat.3. Kekuatan tekan tinggi.4. Daya tahan yang tinggi terhadap api dan cuaca merupakan bukti dari
kelebihannya.
Selain memiliki kunggulan-keunggulan seperti disebutkan di atas, beton juga
memiliki kekurangan seperti berikut:
1. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah2. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
3/26
3. Berat (bobotnya besar)4. Daya pantul suara yang besar.
Sebagian besar bahan pembuat beton adalah bahan lokal (kecuali semen portland
atau bahan tambah kimia), sehingga sangat menguntungkan secara ekomoni. Namun
pembuatan beton akan menjadi mahal jika perencana tidak memahami karakteristik
bahan-bahan penyusun beton yang harus disesuaikan dengan perilaku struktur yang akan
dibuat.(Tri Mulyono, 2005)
2.1.1 Adukan Beton
Beton yang berasal dari pengadukan bahan-bahan penyusun agregat kasar dan
agregat halus kemudian diikat dengan semen yang bereaksi dengan air sebagai bahan
perekat, harus dicampur dan diaduk dengan benar dan merata agar dapat dicapai mutu
beton yang baik. Pada umumnya pengadukan bahan beton dilakukan menggunakan mesin
pengaduk kecuali jika hanya untuk mendapatkan beton mutu rendah pengadukan dapat
dilakukan tanpa menggunakan mesin pengaduk. Kekentalan adukan beton harus diawasi
dan dikendalikan dengan cara memeriksa kemerosotan (slump) pada setiap adukan beton
baru.
Nilai slump digunakan sebagai petunjuk ketepatan jumlah pemakaian air dalam
hubungannya dengan faktor air semen yang ingin dicapai. Waktu pengadukan lamanya
tergantung pada kapasitas isi mesin pengaduk, jumlah adukan, jenis serta susunan butir
bahan penyusun, dan slump beton, pada umumnya tidak kurang dari 1,50 menit dimulai
semenjak pengadukan, dan hasil umumnya menunjukkan susunan dan warna merata.
Sesuai dengan tingkat mutu beton yang dihasilkan memberikan:
1. Keenceran dan kekentalan adukan yang mmungkinkan pengerjaan beton(penuangan, perataan, pemadatan) dengan mudah kedalam adukan tanpa
menimbulkan kemungkinan terjadinya segregation atau pemisahan agregat.
2. Ketahanan terhadap kondisi lingkungan khusus (kedap air, korosif, dan lain-lain)3. Memenuhi uji kuat yang hendak dipakai.
(Istimawan Dipohusodo, 1996).
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
4/26
2.1.2 Kinerja dan Mutu Beton
Sampai saat ini beton masih menjadi pilihan utama dalam pembuatan struktur.
Sifat-sifat dan karakteristik material penyusun beton akan mempengaruhi kinerja beton
yang dibuat. Kinerja beton ini harus disesuaikan dengan kelas dan mutu beton yang
dibuat. Sehingga dalam penggunaannya dapat disesuaikan dengan bangunan ataupun
konstruksi yang akan dibangun untuk mendapatkan hasil yang memuaskan dan sesuai
dengan dibutuhkan. Menurut PBI 71 beton dibagi dalam kelas dan mutu sebagai
berikut:
Tabel 2.1 Kelas dan Mutu Beton
Kelas Beton Mutu Beton Kekuatan Tekan
Minimum
2cm
Kgf
Tujuan
Pemakaian Beton
I Bo 50-80 Non-Struktual
II B1
K125
K175
K225
100
125
175
225
Rumah Tinggal
Perumahan
Perumahan
Perumahan dan Bendungan
III K>225 >225 Jembatan,Bangunan tinggi,
Terowongan kereta api
(sumber : Gunawan, 2000)
Untuk kepentingan pengendalian mutu disamping pertimbangan ekonomis, beton
dengan mutu Bo (beton dengan'
cf 50-80 MPa), perbandingan jumlah agregat (pasir,
kerikil atau batu pecah) terhadap jumlah semen tidak boleh melampaui 8:1. Untuk Beton
dengan mutu B1 (beton dengan'
cf 100 MPa), dan K125 (beton dengan'
cf minimum
125 MPa), dapat memakai perbandingan campuran unsur bahan beton dalam takaran
volume 1 pc : 2 Ps : 3 kr atau 3/2 ps : 5/2 kr (pc= semen portland, ps = pasir, kr=
kerikil). Apabila hendak menentukan perbandingan antar-fraksi bahan beton mutu K175
dan mutu lainnya yang lebih tinggi harus dilakukan percobaan campuran rencana guna
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
5/26
dapat menjamin tercapainya kekuatan karakteristik yang diinginkan dengan
menggunakan bahan-bahan susunan yang ditentukan.
2.1.3 Pengujian Pada Beton
2.1.3.1 Kuat Tekan
Kuat tekan beton mengidentifikasi mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi
tinggkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang
dihasilkan. Kekuatan beton dinotasikan sebagai berikut :
cf ' = Kekuatan tekan beton yang disyaratkan (Mpa).
=ckf Kekuatan tekan beton yang didapatkan dari hasil uji coba kubus 150 mm
atau dari silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm (MPa).
cf = Kekuatan tarik dari hasil uji belah silinder beton (MPa).
crf ' = Kekuatan tekan beton rata-rata yang dibutuhkan, sebagai dasar pemilihan
perancangan campuran beton.
S = Deviasi standar (s) (MPa).
Beton harus dirancang proporsi campurannya agar menghasilkan suatu kuat tekan
rata-rata yang disyaratkan. Pada tahap pelaksanaan konstruksi, beton yang telah
dirancang campurannya harus diproduksi sedemikian rupa sehingga memperkecil
frekuensi terjadinya beton dengan kuat tekan yang lebih rendah dari cf' seperti yang
telah disyaratkan. Kriteria penerima beton tersebut harus pula sesuai dengan standar yang
berlaku. Menurut Standar Nasional Indonesia, kuat tekan harus memenuhi 0,85 cf' untuk
kuat tekan rata-rata dua silinder dan memenuhi cf ' +0,82 s untuk rata empat buah benda
uji yang berpasangan. Jika tidak memenuhi, maka di uji mengikuti ketentuan selanjutnya.
Beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan beton. Ada empat bagian
utama yang mempengaruhi mutu dari kekuatan beton :
Proporsi bahan-bahan penyusunnya. Metode perancangan. Perawatan.
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
6/26
Keadaan pada saat pengecoran dilaksanakan, yang terutama dipengaruhi olehlingkungan setempat.
Kekuatan tekan cf ' ditentukan dengan silinder standar (berukuran 6 inci x 12
inci) yang dirawat di bawah kondisi standar laboratorium pada kecepatan pembebasan
tertentu, pada umur 28 hari. Spesifikasi standar yang dipakai di Amerika Serikat biasanya
diambil dari ASTM C-39. Perlu di pahami bahwa kekuatan beton struktur aktual dapat
saja tidak sama dengan kekuatan silinder karena perbedaan pemadatan dan kondisi
perawatan.
Pengujian kuat tekan beton dilakukan menggunakan alat Mesin Kompresor(Compressor
Mechine)dengan rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) :
A
Ff c=' (2.1)
dengan:
'
cf = Kuat tekan (N/cm2)
F = Gaya Tekan (N)
A = Luas bidang permukaan (cm2)
Dalam pengujian ini juga ada luas permukaan cetakan yang berbentuk silinder dengan
rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) :
Luas permukaan (A) = r2
(2.2)
dengan ;
A = Luas Permukaan Cetakan (cm2)
r = Tinggi cetakan silinder (cm)
2.1.3.2 Penyerapan Air (Water Absorbtion)
Penyerapan air (water absorbtion)merupakan salah satu parameter yang sangat
penting untuk memprediksi dan mengetahui kekuatan dan kualitas beton polimer yang
dihasilkan. Beton polimer yang berkualitas baik memiliki daya serap air yang kecil
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
7/26
dimana jumlah pori-pori pada permukaan sedikit dan rapat. Pengukuran penyerapan air
(water absorbtion) menggunakan rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) :
Water Absorbtion(%) = %100
k
kb
m
mm (2.3)
dengan:
WA = Penyerapan air (%)
mb = Massa basah sampel setelah direndam (gram)
mk = Massa kering sampel setelah direndam (gram)
2.1.3.3 Porositas
Porositas dapat didefenisikan sebagai perbandingan antara jumlah volume lubang-lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume kosong) dengan jumlah dari volume
zat padat yang di tempati oleh zat padat.
Porositas pada suatu material dinyatakan dalam persen (%) rongga fraksi volume dari
suatu rongga yang ada dalam material tersebut. Besarnya porositas pada suatu material
bervariasi mulai dari 0 % sampai dengan 90 % tergantung dari jenis dan aplikasi material
tersebut. Ada dua jenis porositas yaitu porositas tertutup dan porositas terbuka. Porositas
tertutup pada umunya sulit untuk ditentukan pori tersebut merupakan rongga yang
terjebak didalam padatan dan serta tidak ada akses ke permukaan luar, sedangkan
porositas terbuka masih ada akses ke permukaan luar, walaupun rongga tersebut ada
ditengah-tengah padatan. Porositas suatu bahan pada umumnya dinyatakan sebagai
porositas terbuka dengan rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) :
Porositas= %1001
airb
kb
V
mm
(2.4)
dengan:
P = Porositas (%)
mb = Massa basah sampel setelah direndam (gram)
mk = Massa kering sampel setelah direndam (gram)
Vb = Volume benda uji (cm3)
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
8/26
air = Massa jenis air (gr/cm3)
Dalam pengujian ini juga di dapat kan volume benda uji berbentuk silinder dengan rumus
( Lawrence H.Van Vlack, l989) :
LdujibendaVolume 2
4
= (2.5)
( Lawrence H.Van Vlack, l989)
2.2 Agregat
Agregat menempati 65 80 % volum total dari beton, sifat-sifatnya sangat
mempengaruhi kualitas beton. Agregat yang baik seharusnya mempunyai sifat-sifat
sebagai berikut :1. Keras dan kuat2. Bersih3. Tahan lama4. Masa jenis tinggi5. Butir bulat6. Distribusi ukuran butir yang cocok.
(Tata Surdia, 2005)
Agregat dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa
batuan induk yang lebih besar. Oleh karena itu, sifat agregat tergantung dari sifat batuan
induk. Sifat-sifat tersebut diantaranya, komposisi kimia dan mineral, klasifikasi
petrografik , berat jenis, kekerasan (hardness), kekuatan, stabilitas fisika dan kimia,
struktur pori, warna dan lain-lain. Namun, ada juga sifat agregat yang tidak bergantung
dari sifat batuan induk, yaitu ukuran dan bentuk partikel, tekstur dan absorbsi permukaan.
Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam atau
agregat buatan(artificial aggregates). Secara umum agregat dapat dibedakan berdasarkan
ukurannya, yaitu, agregat kasar dan agregat halus. Batasan antara agregat kasar dan
agregat halus berbeda antara disiplin ilmu yang satu dengan yang lainnya. Meskipun
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
9/26
demikian, dapat diberikan batasan ukuran antara agregat halus dengan agregat kasar yaitu
4.80 mm (British Standard)atau 4.75 mm (Standar ASTM). Agregat kasar adalah batuan
yang ukuran butirannya lebih besar dari 4.80 mm (4.75 mm). Agregat dengan ukuran
lebih besar dari 4.80 40 mm disebut kerikil beton yang lebih dari 40 mm disebut kerikil
kasar.
Agregat yang digunakan dalam campuran beton biasanya berukuran lebih kecil
dari 40 mm. Agregat yang ukurannya lebih besar dari 40 mm digunakan untuk pekerjaan
sipil lainnya, misalnya untuk pekerjaan jalan, tanggul-tanggul penahan tanah, bronjong
atau bendungan, dan lainnya. Agregat halus biasanya dinamakan pasir dan agregat kasar
dinamakan kerikil, spilit, batu pecah, kricak dan lainnya.
2.2.1 Agregat Kasar
Jenis agregat kasar yang umum adalah :
1. Batu Pecah Alami : Bahan ini di dapat dari cadas atau batu pecah alami yangdigali.batu ini dapat berasal dari gunung api, jenis sedimen, atau jenis metamorf.
Meskipun dapat menghasilkan kekuatan yang tinggi terhadap beton, batu pecah
kurang memberikan kemudahan pengerjaan dan pengecoran dibandingkan dengan
jenis agregat kasar lainnya.
2. Kerikil Alami : Kerikil didapat dari proses alami, yaitu dari pengikisan tepimaupun dasar sungai oleh air sungai yang mengalir. Kerikil memberikan
kekuatan yang lebih rendah dari pada batu pecah, tetapi memberikan kemudahan
pengerjaan yang lebih tinggi.
3. Agregat Kasar Buatan : Terutama berupa slag atau shale yang biasa digunakanuntuk beton berbobot ringan. Biasanya merupakan hasil dari proses lain sepertiblast-furnacedan lain-lain.
4. Agregat untuk Perlindungan Nuklir dan Berbobot Berat : Dengan adanya tuntutanyang spesifik pada zaman atau sekarang ini, juga untuk pelindung dari radiasi
nuklir sebagai akibat dari semakin banyaknya pembangkit atom dan stasium
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
10/26
tenaga nuklir, maka perlu adanya beton yang dapat melindungi dari sinar x, sinar
gamm, dan neutron.
2.2.2 Agregat Halus
Agregat halus atau pasir adalah material yang dapat lolos dari saringan nomor 4,
yaitu saringan yang setiap 1 inchi panjang mempunyai 4 lubang. Material yang kasar dari
ukuran ini digolongkan sebagai agregat yang kasar atau koral.(George Winter, 1993).
Ukurannya bervariasi antara ukuran No. 4 dan No. 100 saringan Standar Amerika.
Agregat halus yang baik harus bebas organik, lempung, partikel, yang lebih kecil dari
saringan No.100, atau bahan-bahan lain yang dapat merusak campuran beton. Variasi
ukuran dalam suatu campuran harus mempunyai gradasi yang baik, yang sesuai dengan
standar analisis saringan dari ASTM ( American Society of Testing and Materials ).
Tabel 2.2 Syarat Mutu Kekuatan Agregat Sesuai SII.0052-08
Kelas dan mutu
Beton
Kekerasan dengan bejana
Rudelloff, bagian hancur
menembus ayakan 2
mm,persen % maksimum
Kekerasan dengan
bejana geser Los
Angelos, bagian
hancur menembus
ayakan 1,7 mm,%
maks.
Fraksi butir
9,5-19 mm
Fraksi butir
19 30 mm
1 2 3 4
Beton kelas I dan mutu
B0dan B1
22-30 24-32 40-50
Beton kelas II dan mutu
K-125,K-175 dan K-225
14-22 16-24 27-40
Beton kelas III dan mutu
> K-225 atau beton
pratekan
Kurang dari
14
Kurang dari
16
Kurang dari 27
(sumber:Tri Mulyono 2005).
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
11/26
2.3SemenSemen adalah bahan pengikat hidrolis berupa bubuk halus yang dihasilkan dengan
cara menghaluskan klinker (bahan ini terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang
bersifat hidrolis), dengan batu gips sebagai bahan tambahan. Bahan baku pembuatan
semen adalah bahan-bahan yang mengandung kapur, silika, alumina, oksida besi, dan
oksida-oksida lainnya.(Wuryati Samekto, 2001).
Fungsi utama semen adalah sebagai perekat.Bahan-bahan semen terdiri dari batu
kapur (gamping) yang mengandung senyawa: Calsium Oksida (CaO), lempung atau
tanah liat (clay) adalah bahan alam yang mengandung senyawa: Silika Oksida (SiO2),
Aluminium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3) dan Magnesium Oksida (MgO). Untuk
menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk
membentuk klinker. Klinkerkemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gypsum).
(Abdul Rais,2007).
Semen dapat digolongkan menjadi dua bagian yaitu semen hidraulik dan semen
nonhidraulik. Semen hidraulik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di
dalam air. Contoh semen hidraulik antara lain kapur hidraulik, semen pozollan, semen
terak, semen alam, semen portland,semen alumina dan semen expansif. Contoh lainnyaadalah semen portland putih, semen warna, dan semen-semen untuk keperluan khusus.
Sedangkan semen non-hidraulik adalah semen yang tidak dapat mengikat dan mengeras
di dalam air, akan tetapi dapat mengeras di udara. Contoh utama dari semen non-
hidraulik adalah kapur.(Tri Mulyono, 2005).
2.3.1 Semen PortlandSemen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dalam
pekerjaan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland didefinisikan sebagai
semen hidraulik yang dihasilkan dengan menggiling kliner yang terdiri dari kalsium
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
12/26
silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat
sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya.
Ditinjau dari penggunaannya, menurut ASTM Semen Portland dapat dibedakan
menjadi lima tipe :
a. Semen Tipe I ( Semen penggunaan umum )Sifat dari semen portland tipe I yaitu MgO dan SO3 hilang pada saat
pembakaran. Kehalusan dan kekuatannya secara berturut-turut juga ditentukan. Secara
umum mempunyai sifat-sifat umum dari semen. Digunakan secara luas sebagai semen
untuk teknik sipil dan konstruksi arsitektur misalnya pembangunan jalan, bangunan beton
bertulang, jembatan dan lain-lain.
b. Tipe II ( Semen pengeras pada panas sedang )Semen Portland tipe II mempunyai C3S kurang dari 50% dan C3A kurang dari
8%. Kalor hidrasi 70 kal atau kurang (7 hari) dan 80 kal atau kurang (28 hari) pada
kondisi sedang. Peningkatan dari kekuatan jangka panjang diinginkan. Seca-ra umum
dipakai untuk mencegah serangan sulfat dan lingkungan sistem drainase dengan kadar
konsentrat tinggi didalam tanah.
c. Tipe III ( Semen berkekuatan tinggi awal )Semen portland tipe III mengandung C3S maksimum. Kekuatan awal (1 hari dan
3 hari) diintensifkan, ditentukan untuk mempunyai kekuatan di atas 40 kg/cm selama
penekanan 1 hari dan di atas 90 kg/cm selama penekanan 3 hari. Kegunaannya yaitu
untuk menggantikan semen penggunaan umum untuk pekerjaan yang mendesak. Cocok
untuk pekerjaan dimusim dingin. Biasanya dipakai untuk konstruksi bangunan, pekerjaan
pembuatan jalan, dan produk semen.
d. Tipe IV ( Semen jenis rendah )Pada semen Portland tipe IV, kalor hidrasi lebih rendah l0 kal dari pada semen
pengeras pada panas sedang, ditentukan dibawah 60 kal (7hari) dan diba-wah 70 kal yaitu
28 hari (ASTM).Memberikan kalor hidrasi minimum seperti semen untuk pekerjaan
bendungan. Kegunaannya yaitu digunakan pada struktur-struktur dam dan bangunan
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
13/26
masif. Dimana panas yang terjadi sewaktu hidrasi merupakan faktor penentu bagi
kebutuhan beton/mortar.
e. Tipe V ( Semen tahan sulfat )Semen portland tipe V mempunyai C3S dibawah 50% dan C3A dibawah 50%
(ASTM). Diusahakan agar kadar C3A minimum untuk memperbesar ketaha-nan terhadap
sulfat. Biasanya dipakai untuk pekerjaan beton dalam tanah yang mengandung banyak
sulfat dan yang berhubungan dengan air tanah dan pelapisan dari saluran air dalam
terowongan. (Chu Kia Wang, 1993)
Komposisi kimia dari kelima tipe semen tersebut dapat dilihat pada tabel 2.3 :
Tabel 2.3 Persentasi Komposisi Semen Portland
Tipe SemenKomposisi dalam persen ( % )
Karakteristi
k UmumSC3
SC2
AC3 AFC4 4CaSO
CaO
MgO
TipeI,
Normal
49 25 12 8 2.9 0.8 2.4 Semen untuk
semua tujuan
Tipe II,
Modifikasi
46 29 6 12 2.8 0.6 3 Relatif
sedikitpelepasan
panas,
digunakanuntukstruktur
besar.
Tipe III,
KekuatanAwal Tinggi
56 15 12 8 3.9 1.4 2.6 Mencapai
kekuatanawal yang
tinggi padaumur 3 hari
Tipe IV,Panas
HidrasiRendah
30 46 5 13 2.9 0.3 2.7 Dipakaipada
bendunganbeton
Tipe V,Tahan
Sulfat
43 36 4 12 2.7 0.4 1.6 Dipakaipada saluran
dan Strukturyang
dieksposeterhadap
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
14/26
sulfat
2.3.1.1 Semen Portland Tipe I
Semen portland tipe I adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan
dalam pekerjaan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland didefinisikan
sebagai semen hidraulik yang dihasilkan dengan menggiling kliner yang terdiri dari
kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium
sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya. (Tri
Mulyono, 2005).
Semen Portland dibuat dari serbuk halus kristalin yang komposisi utamanya
adalah kalsium dan aluminium silkat. Bahan baku utama dalam pemnuatan semenPortland adalah sebagai berikut :
Kapur (CaO) dari batu kapur (60 65 %) Silika (SiO2) dari lempung (17 25 %) Alumina (Al2O3) dari lempung (3 8 %)
(Chu-Kia Wang, 1993).
Untuk Penelitian ini digunakan semen Portland Tipe I yang diproduksi oleh
PT.Semen Padang, Sumatera Barat. Semen ini dibuat dengan standart ASTM C-150
untuk semen portland.
2.3.2 Semen Portland Pozzolan
Pozzolan merupakan bahan yang mengandung silica atau senyawanya dan
alumina, yang tidak memiliki sifat mengikat seperti semen, tetapi dalam bentuk yang
halus adanya air dapat menjadi suatu massa padat yang tidak larut dalam air.
(Tjokrodimuljo,1996).
Semen pozzolan adalah bahan pengikat hidrolis yang terbuat dari hasil
penggilingan pozzolan dan kapur padam sesuai dengan ukuran halus dan homogen yang
mempunyai sifat semen dan memenuhi standar yang diperlukan.
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
15/26
Kegunaan semen Portland pozzolan :
1. Sebagai pengganti semen Portland.2. Bahan komponen bangunan struktur ringan seperti lantai, dinding dan saluran air.3. Material untuk bangunan rumah sangat sederhana di perkotaan dan pedesaan.4. Material untuk jalan lingkungan pedesaan.5. Mempertinggi kualitas beton.
(Distamben, 2009).
Semen portland pozzolan merupakan campuran dari semen portland biasa dengan
serbuk halus trass atau pozzolan, atau benda-benda yang bersifat pozzolan (misalnya abu
terbang, fly ash). Kadarnya adalah antara 10% - 30% dari berat. (Wuryati Samekto,
2001).
2.3.3 Faktor Air Semen (FAS)
Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi FAS, semakin rendah mutu
kekuatan beton. Namum demikian, nilai FAS yang semakin rendah tidak selalu brarti
bahwa kekuatan beton semakin tinggi. Ada batas-batas dalam hal ini. Nilai FAS yang
rendah akan menyebabkan kesulitan dalam pengerjaan, yaitu kesulitan dalam
pelaksanaan pemadatan yang pada akhirnya menyebabkan mutu beton menurun.Umumnya nilai FAS minimum yang diberikan sekitar 0,4 dan maksimum 0,65. Rata-rata
ketebalan lapisan yang memisahkan antar partikel dalam beton sangat tergantung pada
faktor air semen yang digunakan dan kehalusan butir semennya. (Tri Mulyono, 2005)
2.4AirAir sebagai bahan pencampur smen berperan sebagai bahan perekat, sehinnga
penambahan air dalam pembuatan spesi beton merupakan unsur yang sangat penting.
Peranan air sebagai bahan perekat terjadi melalui reaksi hidrasi, yaitu semen dan air akan
membentuk pasta semen dan mengikat fragmen-fragmen agregat. (Syarif Hidayat, 2009).
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
16/26
Secara umum, air yang dapat diminum cocok digunakan sebagai air pencampur,
sebab telah memenuhi persyaratan teknis sebagai air pencampur. Air yang digunakan
dalam pembuatan beton pra-tekan dan beton yang akan ditanami logam alumunium
(termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat) tidak boleh mengandung ion klorida
dalam jumlah yang membahayakan. Untuk perlindungan terhadap korosi, konsentrasi ion
klorida maksimum yang terdapat dalam beton yang telah mengeras pada umur 28 hari
yang dihasilkan dari bahan campuran termasuk air, agregat, bahan bersemen dan bahan
campuran tambahan tidak boleh melampaui nilai batas yang diberikan pada Tabel 2.4:
Tabel 2.4 Batas Maksimum Ion Klorida
Jenis beton Batas
(%)
Beton pra-tekan
Beton bertulang yang selamanya berhubungan dengan klorida
Beton bertulang yang selamanya kering atau terlindung dari
basah
Konstruksi beton bertulang lainnya
0,06
0,15
1,00
0,30
(sumber: Tri Mulyono 2005).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Alat Dan Bahan
3.1.1. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :
- Cetakan silinder, dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
17/26
- Timbangan- Gelas Ukur 1000 ml.- Wadah- Kuas- Batang Perojok- Ayakan- Skrup- Sendok semen- Mesin Kompresor (compressor machine)
3.1.2. Bahan bahan
Bahan- bahan yang di pergunakan dalam penelitian ini adalah :
- Semen Portland Pozzolan- Semen Portland Tipe I- Agregat
a. Agregat kasar (kerikil)b. Agregat halus ( pasir).
- Air-
Vaselin
3.2 Metodelogi Penelitian
3.2.1 Diagram alir penelitian
KERIKIL
- SEMEN PORTLAND POZZOLAN
- SEMEN PORTLAND TIPE I PASIR AIR
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
18/26
- Kuat Tekan
- Penyerapan Air- Porositas
3.3 Prosedur Pengujian Kuat Tekan
3.3.1 Prosedur Pembuatan Benda uji Kuat Tekan
Prosedur yang dilakukan pada penelitian kuat tekan yaitu:
1. Persiapan alat dan bahan
Seluruh peralatan dan bahan disiapkan, guna memudahkan dalam
pengerjaan pengadonan dan pencetakan benda uji.
PENCAMPURAN
PENGADUKAN
PENCETAKAN
PENGERINGAN
PERENDAMAN
HASIL / LAPORAN
PENELITIAN
ANALISIS DATA
PENGERINGAN
PENGUJIAN
BETON
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
19/26
2. Perencanaan campuran beton
Dalam penelitian ini digunakan campuran beton berdasarkan tabel dibawah ini
dimana telah dilakukan penelitian terhadap berapa banyaknya digunakan komposisi beton
tiap 3m yaitu:
Tabel 3.1 Komposisi Adukan Beton Rencana
Nama Bahan Massa/Volume
3m
kg
Perbandingan
Semen 367,4 1
Pasir 720,5 2
Kerikil 1127,0 3
Air 185,0 0,5
Sumber : Tri Mulyono,2005
Gambar 4.1 : Cetakan silinder 15 cm, t 30 cm
Volume beton 1 buah silinder adalah :
Silinder dengan : Diameter = 15 cm
Maka jari-jari, r = (15 cm)
= 7,5 cm
Tinggi, t = 30 cm
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
20/26
Volume beton = x (r )2x t
= (3,14) x (7,5 cm)2x (30 cm)
= (3,14) x (56,25 cm2) x (30 cm)
= 5298,75 cm3
= 0,00529875 m3
Untuk menghindari hilangnya beton pada waktu pengecoran maka dilakukan
Safety Factor (SF) = 1,2. Maka volume beton yang diaduk untuk 1 buah beton silinder
dengan SF = 1,2 adalah
Volume 1 buah silinder = 0,00529875 m3x 1,2
= 0,0063585 m3
maka massa komposisi pasta dari beton untuk satu buah silinder dengan volume
0,0063585 m3adalah sebagai berikut;
Contoh perhitungan:
Massa semen = 0,0063585 m3x 367,4 Kg/m
3
= 2,34 Kg
Nama Bahan Massa/Volume
3m
kg
Perbandingan
Semen 2,34 1
Pasir 4,58 2
Kerikil 7,17 3
Air 1,18 0,5
Maka untuk 3 buah silinder atau per sample:
Contoh perhitungan:
Massa semen = 2,34 x 3 = 7,02 Kg
Massa pasir = 4,58 x 3 = 13,74 Kg
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
21/26
Massa kerikil = 7,17 x 3 = 21,51 Kg
Massa air = 1,18 x 3 = 3,54 Kg
3. Pengadonan dan Pencetakan
Adapun pembuatan benda uji yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Menyediakan bahan-bahan campuran beton yaitu semen, pasir, kerikil dan air.2. Setelah semua bahan disediakan maka dimasukan bahan dalam tempat
pengadonan yaitu pasir, kerikil, dan semen lalu diaduk sampai rata dan diberi air
pada bagian tengah adonan serta dibiarkan 2 5 menit agar campuran saling
mengikat.
3. Kemudian diaduk dan dicampur semua pasta beton sampai campuran benar-benarhomogen.
4. Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara memasukan pastabeton kedalam cetakan silinder setinggi 1/3 tinggi cetakan, kemudian dirojok
dengan batang perojok besi untuk menjamin kepadatan susunan campuran.
5. Dimasukkan kembali 1/3 bagian campuran pasta beton kedalam cetakankemudian dirojok kembali.
6. Dimasukkan kembali pasta beton kedalam cetakan sampai penuh kemudiandirojok kembali.
7. Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan benda uji diletakkan padaruangan perawatan.
8. Setelah beton berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode pada bendauji sesuai yang diinginkan kemudian diletakkan pada ruangan perawatan
kembali.
3.3.2 Prosedur Pengujian Kuat Tekan Beton ( Compresive Strength )
Pengujian kuat tekan beton dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur dari
benda uji. Benda uji yang dipakai adalah silinder. Pengujian kuat tekan dilakukan saat
beton berumur 7, 14, 21 dan 28 hari. Jumlah beton yang diuji pada umur 7, 14, 21 dan 28
hari, yaitu terdiri dari 3 buah sampel untuk masing-masing campuran.
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
22/26
Adapun prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut:
1. Mengeluarkan benda uji setelah berumur 6, 13, 20 dan 27 hari dari bakperendaman dan diletakkan pada ruangan sampai sampel kering dan hal ini
dilakukan selama 24 jam tepatnya benda uji mencapai umur 7, 14, 21 dan 28 hari.
2. Sebelum benda uji diberi pembebanan, diukur kembali masing-masing sisi.3. Beban tekan diberikan secara perlahan-lahan pada benda uji dengan cara
mengoperasikan tuas pompa sehingga benda uji runtuh.
4. Pada saat jarum penunjuk skala beban tidak naik lagi atau bertambah, maka skalayang ditunjukkan oleh jarum tersebut dicatat sebagai beban maksimum yang
dapat dipikul oleh benda uji tersebut.
5. Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji kuat tekan yang lain.3.4 Prosedur Pengujian Penyerapan Air
3.4.1 Prosedur Pembuatan Benda Uji Penyerapan Air
Prosedur yang dilakukan pada penelitian penyerapan air yaitu:
1. Persiapan alat dan bahan
Seluruh peralatan dan bahan disiapkan, guna memudahkan dalam pengerjaan
pengadonan dan pencetakan benda uji.
2. Perencanaan campuran beton
Dalam penelitian ini digunakan campuran beton berdasarkan tabel 3.1.
3. Pengadonan dan Pencetakan
Adapun pembuatan benda uji yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Menyediakan bahan-bahan campuran beton yaitu semen, pasir, kerikil dan air.2. Setelah semua bahan disediakan maka dimasukkan bahan pada tempat
pengadonan yaitu pasir, kerikil, dan semen dan diaduk sampai rata dan diberi air
pada bagian tengan adonan serta dibiarkan 2 5 menit agar campuran saling
mengikat.
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
23/26
3. Kemudian diaduk dan dicampur semua pasta beton sampai campuran benar-benarhomogen.
4. Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara memasukkanpasta beton ke dalam cetakan silinder setinggi 1/3 tinggi cetakan, kemudian
dirojok dengan batang perojok besi untuk menjamin kepadatan susunan
campuran.
5. Dimasukkan kembali 1/3 bagian campuran pasta beton kedalam cetakankemudian dirojok kembali.
6. Dimasukkan kembali pasta beton kedalam cetakan sampai penuh kemudiandirojok kembali.
7. Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan benda uji diletakkan padaruangan perawatan.
8. Setelah beton berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode pada bendauji sesuai yang diinginkan kemudian diletakkan pada ruangan perawatan
kembali.
3.4.2 Prosedur Pengujian Penyerapan Air ( Water Absorbtion )
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh beton
partikel setelah direndam pada periode tertentu. Uji penyerapan air ( water absorbtion )menggunakan benda uji berbentuk silinder. Penyerapan beton dilakukan pada saat beton
berumur 7, 14, 21 dan 28 hari, dengan jumlah beton yang akan diuji yaitu terdiri dari 3
sampel untuk masing-masing campuran.
Adapun prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut:
1. Benda uji pada umur 6, 13, 20 dan 27 hari diambil dari ruangan dan ditimbangguna mengambil massa keringnya (mk).
2. Kemudian benda uji dilakukan perendaman di dalam bak perawatan selama 24jam.
3. Setelah perendaman benda uji dikeluarkan, tepatnya benda uji berumur 7, 14, 21dan 28 hari maka benda uji bila perlu dilap seluruh permukaan benda uji guna
menghindari air yang berlebihan.
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
24/26
4. Maka benda uji tersebut ditimbang kembali untuk memperoleh masa basah bendauji (mb) tersebut.
6. Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji yang lain.
3.5 Prosedur Pengujian Porositas
3.5.1 Prosedur Pembuatan Benda Uji Porositas
Prosedur yang dilakukan pada penelitian porositas yaitu:
1. Persiapan alat dan bahan.
Cetakan berupa silinder sebanyak 12 buah disiapkan, begitu juga dengan material
untuk benda uji.
2. Perencanaan campuran beton
Dalam penelitian ini digunakan campuran beton berdasarkan tabel 3.1.
3. Pengadonan dan Pencetakan
Adapun pembuatan benda uji yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Menyediakan bahan-bahan campuran beton yaitu semen, pasir, kerikil dan air.2.
Setelah semua bahan disediakan maka dimasukkan bahan pada tempatpengadonan yaitu pasir, kerikil, dan semen dan diaduk sampai rata dan diberi air
pada bagian tengah adonan serta dibiarkan 2 5 menit agar campuran saling
mengikat.
3. Kemudian diaduk dan dicampur semua pasta beton sampai campuran benar-benarhomogen.
4. Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara memasukkan pastabeton kedalam cetakan silinder setinggi 1/3 tinggi cetakan, kemudian dirojok
dengan batang perojok besi untuk menjamin kepadatan susunan campuran.
5. Dimasukkan kembali 1/3 bagian campuran pasta beton ke dalam cetakankemudian dirojok kembali.
6. Dimasukkan kembali pasta beton kedalam cetakan sampai penuh kemudiandirojok kembali.
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
25/26
7. Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan benda uji diletakkan pada ruanganperawatan.
8. Setelah beton berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode pada bendauji sesuai yang diinginkan kemudian diletakkan pada ruangan perawatan kembali.
3.5.2 Prosedur Pengujian Porositas
Prosedur pengujian porositas dilakukan untuk mengetahui besarnya porositas
yang terdapat pada benda uji. Semakin banyak porositas yang terdapat pada benda uji
maka semakin rendah kekuatannya, begitu pula sebaliknya. Pengujian porositas
menggunakan benda uji berbentuk silinder. Pengujian porositas dilakukan pada beton uji
penyerapan air. Sehingga pengujian porositas dapat langsung bersamaan dengan uji
penyerapan air.
Adapun prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut :
1. Benda uji pada umur 6, 13, 20 dan 27 hari diambil dari ruangan dan ditimbangguna mengambil masa keringnya (mk).
2. Kemudian benda uji dilakukan perendaman di dalam bak perawatan selama 24jam
3. Setelah perendaman benda uji dikeluarkan, tepatnya benda uji berumur 7, 14, 21dan 28 hari maka benda uji bila perlu dilap seluruh permukaan benda uji gunamenghindari air yang berlebihan.
4. Maka benda uji tersebut ditimbang kembali untuk memperoleh masa basah bendauji (mb) tersebut.
5. Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji yang lain.3.6 Pengujian Sampel
3.6.1 Kuat Tekan
Kuat tekan beton pada dasarnya adalah sebuah fungsi dari volume pori/rongga
dari beton itu sendiri. Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat beton berumur 7,
14, 21 dan 28 hari, dimana pada saat umur 6, 13, 20 dan 27 hari benda uji dikeluarkan
dari bak perendaman dan pada hari ke 7, 14, 21 dan 28 benda uji dikeringkan dengan
udara bebas. Pengujian kuat tekan dilakukan menggunakan alat Mesin Kompresor
Universitas Sumatera Utara
-
5/23/2018 Mutu Beton
26/26
(Compressor Machine) hingga didapatkan beban maksimumnya. Pengujian dilakukan
sebanyak 3 kali untuk setiap sampel agar diperoleh kuat tekan rata rata. Kuat tekan
beton dapat ditentukan dengan rumus 2.1.
3.6.2 Penyerapan Air (Water Absorbtion)
Pengujian ini, dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh
beton direndam pada periode tertentu. Dalam pengujian ini beton yang sudah mengalami
aging selama 7, 14, 21 dan 28 hari ditimbang dengan maksud mendapatkan massa kering
dari beton (mk) setelah itu beton direndam selama 24 jam untuk memperoleh massa basah
beton (mb), namun dalam hal ini beton dilap terlebih dahulu agar basah daripada beton
tidak berlebihan. Besarnya penyerapan air dapat ditentukan dengan rumus 2.3.
3.6.3 Porositas
Pengujian porositas dilakukan pada benda uji yang sama terhadap pengujian
penyerapan air (water absorbtion)jadi pengujian ini dilakukan guna memperoleh massa
basah (mb) setelah beton direndam dan diperoleh massa kering (mk) sebelum dilakukan
perendaman. Porositas dari benda uji dapat ditentukan dengan rumus 2.5.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Analisis Data
4.1.1 Pengujian Kuat Tekan BetonPengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan alat Mesin
Kompresor(Compressor Machine). Kuat tekan beton dapat ditentukan dengan rumus 2.1.
Perhitungan pengujian kuat tekan sebagai berikut:
Kuat tekan beton
Universitas Sumatera Utara