I

3. ADUKAN BETON(Perancangan Campuran Beton)

3.1.Pengadukan, Pengangkutan, Pengecoran, Pemadatan dan Perawatan Beton (SNI 03-3976-1995)3.1.1. Pengadukan

Penakaran bahan yang akan digunakan dalam adukan beton harus berdasarkan perbandingan campuran yang direncanakan, dan : harus menggunakan perbandingan berat untuk beton dengan fc 20 MPa boleh menggunakan perbandingan volume untuk beton dengan fc < 20 MPa. Penakaran volume ini berdasarkan perhitungan proporsi campuran dalam berat yang kemudian dikonversi kedalam volume Pengadukan beton adalah proses pencampuran bahan-bahan pembentuk beton, semen, air, agregat halus dan agregat kasar sampai warna adukan rata, kelecakan (konsistensi) yang cukup, dan homogen.

a. Pengadukan manual Jumlah adukan beton yang dibuat sedikit (< 10 m3) Tidak tersedia mesin aduk beton (molen), atau mengindari suara berisik Adukan dibuat ditempat yang rata, bersih, keras dan tidak menyerap air, alat-alat yang digunakan adalah cangkul, sekop dan cetok

Dibuat lebih dahulu campuran (semen dan agregat) secara kering sampai warna campuran sama/homogen. Kemudian ditengah-tengah campuran dibuat lubang dan diberi air 75% dari jumlah air yang diperlukan, diaduk sampai rata baru kemudian sisa air diberikan dan diaduk sampai rata kembali

b. Pengadukan dengan mesin

Volume adukan besar

Lebih homogen dan dapat dilakukan dengan fas lebih kecil dari pengadukan secara manual

Dapat lebih murah

Masukan air kira-kira 75% dari kebutuhan, Masukan agregat. Masukan semen. Sementara mesin tetap terus berputar. Mesin dibolak-balik. Masukan air sisanya (yaitu yang 25% nya).3.1.2. Pengangkutan Adukan

Adukan beton harus sampai ketempat penuangan/cetakan dan dipadatkan sebelum terjadi ikatan awal. Bila waktu angkut yang diperlukan cukup lama, maka diberi bahan tambah untuk memperlambat proses ikatan awal Selama pengangkutan harus selalu dijaga agar tidak ada yang tumpah/keluar atau yang memisahkan diri dari campuran

Pengangkutan adukan beton dapat menggunakan ember, gerobag dorong, truk-aduk-beton, ban berjalan atau pompa beton, tergantung tempat adukan dibuat, volume adukan dan jarak angkut.

3.1.3. Penuangan Adukan/Pengecoran Sebelum pengecoran/penuangan adukan beton segar, harus dilakukan pekerjaan persiapan sbb. Semua ruang yang akan diisi adukan beton harus bebas dari kotoran, termasuk air yang terdapat dalam ruang cetakan yang akan diisi beton Semua kotoran, serpihan beton, potongan kawat bindrat dan material lain yang menempel pada beton lama harus dibersihkan sebelum beton baru dituangkan Bidang-bidang beton lama yang akan berhubungan dengan beton baru, harus dikasarkan dan dibasahi lebih dahulu Tulangan harus dalam keadaan bersih dan bebas dari segala lapisan penutup yang dapat merusak beton dan mengurangi lekatan dengan beton Kecepatan pengecoran harus diatur sedemikian agar beton masih dalam keadaan plastis, sehingga beton dapat mengisi dengan mudah ruang-ruang yang ada dan sela-sela diantara tulangan Adukan beton yang telah dimasukkan dalam cetakan, harus segera dipadatkan sebelum semen dan pasir berhidrasi (terjadi ikatan awal) Adukan beton harus dituang secara kontinu agar diperoleh beton yang seragam dan tidak terjadi garis batas, hingga selesainya pengecoran suatu panel atau penampang yang dibentuk, atau batas-batas penghentian yang ditentukan untuk siar pelaksanaan Cetakan harus kokoh, bersih dan rapat/tidak bocor. Permukaan cetakan yang bersinggungan langsung dengan beton dapat dilapisi minyak agar beton tidak melekat pada cetakan, sehingga memudahkan pembongkaran cetakan Selama penuangan dan pemadatan, harus dijaga agar posisi cetakan dan tulangan tidak berubah. Tinggi jatuh adukan beton < 150 cm agar tidak terjadi segregasi Penuangan adukan/pengecoran tidak boleh dilaksanakan pada saat hujan Sebaiknya tebal lapisan beton 30 cm dan harus dijaga agar beton segar tidak diinjak.3.1.4. Pemadatan Adukan

Beton yang dicorkan ke dalam cetakan harus dipadatan secara sempurna dengan alat yang tepat agar dapat mengisi sepenuhnya daerah sekitar tulangan, alat konstruksi, dan alat instalasi lain yang akan tertanam dalam beton. Pemadatan adukan beton adalah usaha agar rongga/pori yang terjadi didalam beton sesedikit mungkin, dan pemadatan adukan beton dalam cetakan dapat dilakukan :a. Secara Manual

menggunakan tongkat kayu atau tongkat baja

adukan yang baru saja dituang, segera dipadatkan dengan cara ditusuk-tusuk dengan tongkat, sebaiknya tebal lapisan beton yang ditusuk < 15 cm

Penusukan dilakukan jangan sampai tampak suatu lapisan mortar diatas permukaan beton yang dipadatkan.

b. Menggunakan Mesin/Vibrator

Menggunakan alat getar (vibrator) Alat getar mengakibatkan getaran pada beton segar, sehingga mengalir dan menjadi padat. Penggetaran yang berlebihan/terlalu lama, mengakibatkan terkumpulnya kerikil pada bagian bawah dan mortar hanya terdapat pada bagian atas (beton kropos)

Lama penggetaran 5 15 detik untuk setiap titik atau permukaan adukan terlihat mulai mengkilat Jarum getar diusahakan vertikal, atau dapat juga miring dengan sudut kemiringan > 45o Alat getar tidak boleh digunakan untuk memasukkan adukan kedalam cetakan

Batang penggetar tidak boleh mengenai cetakan atau bagian beton yang sudah mulai mengeras, atau dipasang < 100 mm dari cetakan atau dari beton yang sudah mengeras, serta diusahakan batang penggetar tidak mengenai tulangan.

Lapisan yang digetarkan tidak boleh lebih tebal dari panjang batang penggetar dan tidak lebih dari 500 mm. Untuk bagian konstruksi yang tebal, maka dilakukan pengecoran dan pemadatan lapis demi lapis.

Alat getar terdiri dari

Alat Getar Intern (Internal Vibrator) ialah alat getar berupa tongkat yang dihubungkan dengan mesin penggerak dengan pipa fleksibel. Alat ini ditusukan dalam beton segar yang baru saja dituang

Alat Getar Cetakan (Form Vibrator / External Vibrator), alat ini ditempelkan di bagian luar cetakan, sehingga cetakan bergetar dan beton segar tergetar juga sehingga didapat beton padat. Setelah adukan beton dipadatkan, permukaannya diratakan dengan mengguna-kan alat cetok dan papan perata.

3.1.5. Perawatan Beton (Curing)Adalah pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar/beton selalu lembab, sejak beton selesai dipadatkan/mencapai final setting sampai beton dianggap cukup keras. Kelembaban diperlukan untuk menjamin proses hidrasi berlangsung dengan sempurna, menghindari terjadinya panas hidrasi yang berlebihan, selain itu dapat menjadikan beton lebih tahan cuaca dan lebib kedap air.

Beberapa cara perawatan beton :

Di Laboratorium

Beton segar di letakan dalam ruangan yang lembab Menaruh beton di atas genangan air

Merendam beton

Menutup dengan karung basah

Di Lapangan/Proyek

Menyelimuti permukaan beton dengan karung basah (selalu dibasahi) Menggenangi permukaan beton dengan air

Menyirami permukaan beton secara terus menerus

Menyiram dan menyelimuti dengan plastik untuk mengurangi/menghambat penguapan.

3.2. Sifat Beton Segar

Sifat beton segar yang penting adalah 1. kemudahan pengerjaan (Workability),2. pemisahan krikil (Segration) dan 3. pemisahan air (Bleeding).3.2.1. Kemudahan Pengerjaan (Workability)

Sifat ini merupakan ukuran tingkat kemudahan beton segar untuk diaduk, diangkut, dituang dan dipadatkan serta tidak terjadi pemisahan/segregasi. Sifat ini dipengaruhi oleh perbandingan bahan-bahan dan sifat bahan-bahan pembentuk beton secara bersama-sama.Unsur-unsur yang mempengaruhi workability adalah :

jumlah air yang dipakai dalam campuran beton, makin banyak air yang di-gunakan makin mudah dikerjakan

penambahan semen juga meningkatkan kemudahan pengerjaan, karena pasti diikuti penambahan air agar nilai fas tetap

gradasi campuran pasir dan kerikil

pemakaian butir agregat yang bulat, memudahkan pengerjaan

ukuran maksimum butir agregat berpengaruh pada tingkat kemudahan

cara pemadatan menentukan tingkat kemudahan pengerjaan. Bila digunakan alat getar/vibrator, tingkat kemudahan pengerjaan dapat sedikit lebih rendah dibanding dengan pemadatan secara manual.

Gambar 3.1 : Alat Uji dan Hasil Uji Slump

Tingkat kemudahan pengerjaan (workability) berkaitan erat dengan tingkat kelecakan (keenceran) adukan beton, makin cair adukan beton maka makin mudah dikerjakan. Untuk mengukur tingkat kelecakan dilakukan pengujian slump (slump test) mengguna-kan alat Kerucut Abrams. Umumnya nilai slump berkisar 50 150 mm.

3.2.2. Pemisahan Kerikil (Segration)Pemisahan kerikil (segregasi) adalah kecenderungan butir-butir kerikil memisahkan diri dari adukan beton. Segregasi berakibat beton yang diperoleh kurang baik setelah mengeras. Kecenderungan ini diperbesar dengan :

a. campuran kurus (kurang/sedikit semen)b. terlalu banyak air

c. ukuran butir kerikil makin besar

d. permukaan butir kerikil makin kasar

Segregasi dapat diatas dengan

a. penggunaan air sesedikit mungkin

b. adukan tidak dituang terlalu tinggi (< 150 cm)

c. cara pengangkutan, penuangan dan pemadatan mengikuti cara-cara yang benar

3.2.3. Pemisahan Air (Bleeding)Bleeding adalah peristiwa pemisahan/naiknya air campuran beton beton segar yang baru dipadatkan. Air naik kepermukaan beton dengan membawa semen dan butir-butir pasir halus, yang kemudian membentuk lapisan/selaput yang disebut laitance.Penyebab terjadinya bleeding:

a. Terlalu lama proses pemadatan

b.

c.

Bleeding dapat diatasi/dikurangi dengan

a. memberikan semen lebih banyak

b. menggunakan air sesedikit mungkin

c. pasir lebih banyak

3.3. Perencanaan Campuran BetonPerencanaan Campuran Beton (mix design) dimaksudkan untuk mendapatkan beton dengan :a. kuat tekan memenuhi kuat tekan rencana

b. mudah dikerjakan (pengadukan, pengangkutan, penuangan, pemadatan dan perataan)

c. tahan lama

d. ekonomis

Beton adalah material yang mempunyai kuat tekan yang besar, karena itu mutu beton selalu diukur berdasarkan kuat tekan (fc). Sedangkan faktor-fakor yang mempengaruhi kuat tekan beton adalah :a. fas dan kepadatan

b. umur beton

c. jenis semen dan jumlah semen

d. sifat agregat

Nilai kuat tekan beton meningkat sejalan dengan bertambahnya umur beton, kuat tekan pada umur 1 sampai 28 hari meningkat dengan cepat, setelah umur 28 hari kuat tekan beton terus meningkat dengan laju peningkatan kecil seperti ditunjukkan tabel 3.1 dan gambar 3.3. Oleh karena itu, penentuan kuat tekan beton didasarkan pada kuat tekan pada umur 28 hari.Kuat tekan diwakili oleh tegangan tekan maksimum fc beton dengan satuan MPa (Mega Pascal) dan didasarkan pada kuat tekan beton umur 28 hari. Kuat tekan beton diperoleh melalui uji tekan standar umumnya mengikuti tata cara ASTM (American Society for Testing Materials) C39-66, dengan menggunakan mesin uji yang memberikan beban yang terus meningkat secara kontinu, dengan kecepatan peningkatan beban tertentu atas benda uji standar. Menurut SK-SNI T-15-1991-03 benda uji standar berupa silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm.

Nilai fc adalah bukan tegangan saat benda uji hancur, tetapi nilai tegangan maksimum dan umumnya terjadi pada saat regangan desak beton (c = ( 0,002, dan nilai fc akan turun sejalan dengan bertambahnya regangan (gambar 3.2), sampai benda uji hancur pada nilai regangan (c = 0,003 - 0,005. SK-SNI T-15-1991-03 menetapkan nilai regangan desak hancur beton sebesar (cu = 0,003.

Nilai Kuat Tekan beton fc dihitung dengan menggunakan rumus :

dengan P : beban maksimum

A : luas bidang tekan

Gambar 3.3 : Hubungan Kuat Tekan dengan umur beton

Di Indonesia masih diperkenankan menggunakan benda uji selain silinder sebagai alternatif yang memberikan kuat tekan yang berbeda, sehingga diperlukan faktor konversi.Tabel 3.2 : Angka Konversi Benda Uji Beton

Sesuai dengan perkembangan teknologi beton saat ini, dimana penggunaan beton ringan makin meluas. Maka untuk penetapan nilai Modulus Elastisitas Beton (Ec), digunakan rumus empiris yang menyertakan kerapatan (density)/berat beton, dan menurut SK-SNI :

dimana Ec = modulus elastisitas beton tekan ( MPa )

wc = berat isi beton ( kg/m3 ) - ( 1500 - 2500 kg/m3 )

fc = kuat tekan beton ( MPa )

Untuk beton kepadatan normal ( berat isi ( 23 kN/m3 ), nilai modulus elastisitas :

Modulus Elastisitas beton juga dapat diperoleh dari diagram Tegangan-Regangan Beton hasil pengujian, yakni dengan mengambil bagian kurva yang linier dari kurva diagram tsb. Menurut Nawy, dari banyak penelitian, kurva diagram tegangan-regangan masih linier sampai nilai tegangan 0,40 fc maks , dan nilai Modulus Elastisitas beton adalah (perhatikan gambar 3.2) :

dengan fc adalah tegangan sebesar 0,40 fc maksimum

( adalah regangan pada tegangan 0,40 fc maksimumMenurut Duff Abrams, terdapat hubungan antara faktor air semen (fas) dengan kuat tekan beton (fc) yang di formulasikan sbb.

dengan x = fas (yang semula dalam proporsi volume)

A dan B : konstanta

Dari rumus diatas nampak bahwa makin rendah nilai fas, maka kuat tekan beton semakin tinggi seperti ditunjukkan pada gambar 3.4. Namun untuk suatu nilai fas yang rendah kuat tekan beton juga dapat rendah, hal ini disebabkan karena beton sulit dipadatkan sehingga terdapat pori yang cukup besar.Adanya pori udara sebesar 5% akan mengurangi kuat tekan sampai 35%, dan pori sebesar 10% akan mengurangi kuat tekan beton sampai 60% seperti gambar 3.5.

Gambar 3.4 : Hubungan Kuat Tekan dengan fas

Gambar 3.5 : Hubungan Kuat Tekan dengan Kepadatan

Untuk mendapatkan proporsi campuran beton agar diperoleh kuat tekan beton seperti yang direncanakan, terdapat banyak cara atau metoda perancangan campuran beton, antara lain :

Road Note No. 4 / Inggris American Concrete Institute

DOE (Departement of Environment)/ Inggris

Dreux / Perancis

SNI 03-2834-1993

teknologi bahan konstruksi - 72

_1266680941.unknown

_1268160433.xlsSheet1

Tabel 3.1 : Perbandingan Kuat Tekan dan Umur Beton

Umur Beton3714212890365

( hari )

PC biasa0,400,650,880,951,001,201,35

PC dengan0,550,750,900,951,001,151,20

kekuatan

awal tinggi

Sheet2

Sheet3

_1268160928.xlsSheet1

Benda UjiFaktor Konversi

Silinder 150 x 300 mm1.00

Kubus 150 x 150 mm0.80

Kubus 200 x 200 mm0.83

_1268071672.vsdKuat Tekan Beton

f a s

_1268071756.vsd

_1073691653.unknown

_1073691830.unknown

_1073692489.unknown

_1073691262.unknown

_1073691269.unknown

_1073613453.vsd600 mm

f

16 mm

200 mm

f

100 mm

f

300 mm