bab 2 landasan teori 2.1. teori pervious concrete kuat... · faktor yang mempengaruhi flexural...
Post on 03-Mar-2019
217 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Universitas Indonesia 4
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1. TEORI PERVIOUS CONCRETE
Meskipun bukan sebuah teknologi yang baru, penggunaan pervious concrete
saat ini sedang banyak diminati. Pada saat ini, pelestarian air bersih menjadi
perhatian seluruh negara, sehingga pelaksanaan pembangunan dengan
memperhatikan aspek lingkungan juga menjadi kewajiban. Dengan penggunaan
pervious concrete, maka air rembesan dari air hujan dapat dialirkan kedalam tanah
dan menjadi air tanah. Penggunaan pervious concrete ini akan memberikan
berbagai manfaat yaitu dari segi lingkungan, ekonomi dan struktural.
Dengan penggunaan pervious concrete, maka kebutuhan terhadap daerah
tangkapan air ataupun saluran untuk kapasitas yang besar tidak lagi dibutuhkan
sehingga akan mengurangi biaya untuk pembangunan. Hal ini diakibatkan karena
pervious concrete sendiri sudah berfungsi sebagai tangkapan air. Dengan
demikian penggunaan pervious concrete juga akan meningkatkan nilai guna
lahan. Dengan adanya pervious concrete, maka lahan yang tadinya akan
digunakan sebagai tangkapan air akan dapat digunakan untuk kepentingan lain.
Pervious concrete juga memiliki umur rencana yang cukup lama yaitu 20 – 40
tahun. Oleh karena itu, walaupun penggunaan pervious concrete memiliki biaya
pembangunan yang lebih mahal, penggunaannya akan tetap lebih menguntungkan
karena tahan lama dan biaya perawatan kecil.
Gambar 2.1 Penggunaan Pervious Concrete sebagai tempat parkir
Sumber: http://www.perviouspavement.org/benefits_LEEDcredit.htm
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
5
Dari segi lingkungan, melalui penggunaan pervious concrete akan
mengurangi polutan yang meresap ke tanah. Polutan-polutan tersebut dapat
berasal dari hidrokarbon dari bahan-bahan aspal ataupun dari oli mobil. Tabel di
bawah ini menunjukkan hasil penelitian tentang pengurangan polutan yang
diakibatkan oleh penggunaan pervious concrete:
Tabel 2.1 Efektifitas pervious concrete dalam mereduksi polutan (% massa)
Sumber: Environmental Protection Agency (EPA)
Selain menghilangkan polutan, penggunaan pervious concrete juga akan
mengakibatkan air tanah selalu dalam batas normal dan akar-akar pohon akan
selalu mendapatkan air yang cukup. Selain itu, dengan adanya porositas dan
warna yang tidak terlalu gelap pada pervious concrete, maka dapat dipastikan
bahwa pervious concrete bukanlah penyerap panas yang baik.
Permukaan yang unik dari pervious concrete akan memberikan keuntungan
bagi penggunanya. Permukaan yang tidak licin akan meningkatkan keamanan
bagi pengguna, mencegah terjadinya hidroplaning, dan akan meningkatkan
keamanan apabila berkendara dalam kondisi hujan dan salju.
Pada saat ini penggunan pervious concrete banyak digunakan sebagai area
parkir, area pejalan kaki dan perkerasan untuk jalur lalu lintas dengan tingkat
kepadatan yang rendah. Proses pemasangan pervious concrete sama seperti
pengecoran beton biasa yaitu dengan menggunakan truk molen dan untuk
meratakan adukan digunakan vibrator. Selain itu dilakukan juga dilakukan
pemadatan dengan menggunakan roller baja. Untuk pemeliharaannya, pada
pervious concrete sangat diperlukan curing. Hal ini dilakukan karena pervious
concrete memiliki kandungan air yang sangat sedikit.
Seperti campuran beton biasa, campuran pervious concrete juga terdiri dari
semen, agregat kasar, air dan sedikit atau tanpa agregat halus. Karena komposisi
pervious concrete berbeda dengan campuran beton biasa, maka pervious concrete
juga memiliki sifat yang berbeda dengan beton biasa. Dari penelitian yang
Lokasi studi
Total Suspended Solids(TSS)
Total Phosphors
(TP)
Total Nitrogen
(TN) Prince William, VA 82 65 80 Rockville, D 95 65 85
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
6
dilakukan oleh National Ready Mixed Concrete Association diperoleh properti
dari pervious concrete pada umumnya adalah :
Berat isi dan porositas
Kepadatan pervious concrete tergantung pada material-material yang
digunakan. Biasanya pervious concrete memiliki berat isi 1600-2000 kg/m3. Suatu
pervious concrete dengan ketebalan 5 inchi (125mm) dengan porositas 20% akan
dapat menyimpan 1 inchi (5mm) air hujan didalamnya. Ketika pervious concrete
berada diatas lapisan subbase dengan ketebalan 6 inchi (150mm), maka akan
dapat menyimpan 3 inchi (75mm) air hujan.
Gambar 2.2 Potongan melintang pervious pavement, dengan pervious concrete
surface (15% -20% void) dan subbase (20%-40% void)
Sumber: http://www.perviouspavement.org/engineering%20properties.htm
Permeabilitas
Permeabilitas pervious concrete tergantung pada jenis material yang
digunakan. Pada umumnya, pervious concrete dapat mengalirkan air dengan
kecepatan 3-17 gal/ft²/min (0,2 - 1,2 cm/s).
Kuat tekan
Besar compressive strength dari pervious concrete biasanya mencapai 3.5
MPa to 28 MPa dan pada umunya kekuatan pervious concrete yang digunakan
adalah 2500 psi (17 MPa). Kekuatan dari pervious concrete sangat tergantung
kepada komposisi campuran yang digunakan.
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
7
Kuat Lentur
Besar flexural strength biasanya diperoleh 1 MPa to 3.8 Mpa. Beberapa
faktor yang mempengaruhi flexural sterngth adalah pemadatan, porositas dan
agregat cement ratio (A/C) dan pada umumnya, aplikasi konstruksi dari pervious
pevement tidak akan membutuhkan flexural strength terlalu tinggi.
Shrinkage
Penyusutan pada pervious concrete biasanya akan terjadi lebih cepat dari
campuran beton biasa. Namun penyusutan pada pervious concrete akan lebih
kecil dari beton biasa. Kecilnya penyusutan pada pervious concrete dapat
diakibatkan oleh rendahnya kandungan pasta semen pada pervious concrete.
2.2. TEORI UMUM BETON
Beton merupakan material yang sangat banyak digunakan dalam kegiatan
konstruksi. Secara umum beton terdiri dari dua bagian utama bahan matriks
bahan inklusi. Material yang berfungsi sebagai bahan matriks adalah pasta beton
yang merupakan campuran antara semen dan air. Bahan matriks ini akan
berfungsi sebagai pengikat antar material, selain itu bahan ini juga akan
memberikan sumbangan kekuatan pada beton. Sedangkan bahan inklusi adalah
bahan yang akan memberikan sebagian besar kekuatan pada beton. Material yang
biasanya digunakan sebagai bahan inklusi pada beton adalah agregat kasar berupa
batu kerikil dan agregat halus yang berupa pasir. Material-material tersebut
kemudian dicampur dengan perbandingan tertentu untuk menghasilkan kekuatan
yang diinginkan.
2.2.1. Sifat – Sifat Beton
Sifat utama dari beton secara umum adalah kekuatan (strength), sifat mudah
dikerjakan (workability) dan daya tahan (durability). Dimana sifat-sifat tersebut
kan sangat dipengaruhi oleh komposisi campuran beton. Berikut ini akan
dijelaskan secara detail mengenai sifat-sifat beton:
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
8
2.2.1.1. Kekuatan (strength)
Sifat beton akan lebih baik apabila memiliki kuat tekan yang lebih tinggi.
Beton dapat memiliki kekuatan yang berbeda-beda, tergantung pada kadar air-
semen, komposisi agregat serta tingkat pemadatannya. Kekuatan beton dapat
dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
1. Komposisi atau rasio yang digunakan pada material penyusun beton.
2. Jenis semen dan kualitasnya, dimana akan mempengaruhi kekuatan rata-rata
dan kuat batas beton.
3. Jenis dan lekak-lekuk bidang permukaan agregat. Penggunaan agregat yang
kasar akan menghasilkan beton dengan kuat desak maupun tarik lebih besar
daripada penggunaan kerikil halus dari sungai.
4. Kualitas dari perawatan (curing). Perawatan dilakukan untuk menghindari
penguapan air dalam beton secara langsung dan mendadak, sehingga nantinya
akan diperoleh kekuatan beton yang optimum. Perawatan ini dilakukan
dengan merendam beton di dalam air dalam waktu tertentu.
5. Suhu ikat. Pada umumnya kecepatan pengerasan beton bertambah dengan
bertambahnya suhu. Pada titik beku (0° C) kuat tekan akan tetap rendah pada
waktu yang lama.
6. Umur. Pada keadaan normal, kekuatan beton akan bertambah seiring dengan
bertambahnya umur. Kecepatan pertambahan kekuatan tergantung pada jenis
semen. Misalnya semen dengan kadar alumina tinggi menghasilkan beton
dengan kuat tekan pada 24 jam setara dengan kuat tekan semen portland pada
28 hari.
2.2.1.2. Sifat Mudah Dikerjakan (workability)
Workability beton dapat didefinisikan sebagai cara mudah dimana beton
dapat dipindahkan dari mixer hingga struktur yang akan dibebankan kepada
campuran beton tersebut. Workability ini merepresentasikan sebagai kemampuan
beton untuk dicampur, dipindahkan, dan sebagainya dengan kehilangan sifat
homogenitasnya (menyatunya campuran semua material yang menyusun beton
tersebut) secara minimum.
Workability biasa dibagi menjadi tiga karakteristik independen yang umum
digunakan.
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
9
Consistensy, Workability tergantung dari komposisi penyusun beton segar
tersebut, karakter fisik dari campuran semen dan agregat
Mobility, peralatan untuk pencampuran (mixing), perpindahan tempat
(transporting) dan pemadatan (compacting); ukuran dan jarak dari perkerasan
beton
Compactibility, besar serta bentuk dari struktur yang menjadi beban. Untuk
kemudahan pekerjaan (workability) yang baik maka diperlukan porsi semen
yang tinggi, jumlah material bermutu yang cukup, sedikitnya agregat bertipe
coarse, dan jumlah air yang tinggi. Komposisi partikel yang seimbang sangat
dibutuhkan untuk mendapatkan sifat plastis dalam campuran beton.
Sifat kemudahan dalam pengerjaan beton ini dipengaruhi oleh komposisi dari
material dan sifat dari masing-masing mateeial tersebut.
2.2.1.3. Daya tahan (durability)
Daya tahan (durability) merupakan sifat dimana beton harus tahan terhadap
pengaruh luar selama pemakaiannya, yaitu:
Tahan terhadap pengaruh cuaca
Tahan terhadap pengaruh kimia
Tahan terhadap erosi.
2.2.2. Bahan-bahan pembentuk beton
2.2.2.1. Semen
Material yang paling banyak digunakan sebagai pengikat pada beton adalah
semen. Material ini mempunyai sifat adhesif dan sifat kohesif, dimana dapat
mengikat dengan baik butiran-butiran material menjadi bentuk yang kompak.
Semen merupakan bahan hidrolis yang dapat beraksi secara kimia dengan
air. Reaksi yang terjadi merupakan hidrasi sehingga akan membentuk material
batu padat. Semen yang paling banyak digunakan sebagai material konstruksi
adalah semen portland. Semen ini dibuat dengan cara menghaluskan klinker yang
terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dan gips sebagai
bahan tambahan. Semen portland terdiri dari beberapa jenis yaitu:
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
10
1. Semen tipe I, merupakan semen yang paling banyak digunakan untuk
kegiatan konstruksi. Semen ini tidak memiliki karakteristik khusus seperti
jenis lainnya.
2. Semen tipe II, merupakan semen yang menghasilkan panas hidrasi yang
lebih rendah dan kecepatan ikat yang lebih rendah. Semen ini memiliki sifat
sedikit tahan terhadap sulfat dan banyak digunakan untuk bangunan yang
terletak di daerah dengan tanah berkadar sulfat yang rendah,
3. Semen tipe III, merupakan semen yang mengeras dengan cepat. Kekuatan
beton yang dibuat dari semen tipe 3 dalam 24 jam akan sebanding dengan
kekuatan beton dari semen biasa dalam 7 hari. Dalam waktu 3 hari,
kekuatan beton ini akan setara dengan kekuatan tekan 28 hari beton biasa.
4. Semen tipe IV, merupakan semen dengan suhu rendah dan memiliki waktu
ikat yang lama. Baik untuk mass concrete construction karena tidak terjadi
banyak cold join.
5. Semen tipe V, merupakan semen yang memiliki tingkat ketahanan yang
tinggi terhadap sulfat. Semen ini digunakan untuk memberikan
perlindungan terhadap bahaya korosi akibat pengaruh air laut, air danau, air
tambang ataupun pengaruh garam sulfat yang terdapat dalam air tanah.
Dalam penelitian ini jenis semen portland yang akan digunakan adalah
Portland Composite Cement (PCC) tipe I. Pada umumnya PCC memiliki
kandungan 70% PC (Portland Cement) dan sisanya 30% fly ash. Kelebihan dari
penggunaan Portland Composite Cement adalah:
1. Lebih mudah dikerjakan.
2. Suhu beton lebih rendah sehingga tidak mempercepat penguapan dan tidak
mudah retak.
3. Permukaan acian dan beton lebih halus.
4. Lebih kedap air.
5. Lebih tahan terhadap serangan sulfat
6. Mempunyai kekuatan yang tinggi.
7. Lebih tahan lama.
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
11
8. Dapat meminimalkan pemakaian komposisi semen di dalam campuran
beton.
9. Mutu produk yang konsisten dan terjamin.
10. Daya rekat dan keplastisan yang tinggi terhadap beton.
11. Praktis, mudah dan cepat.
12. Pekerjaan menjadi lebih cepat selesai.
Untuk lebih jelas, berikut adalah komposisi dan karakteristik dari bahan-
bahan aditif yang terkandung dalam PCC (Portland Composite Cement):
1. Fly ash (V, W)
Fly ash didefinisikan sebagai butiran halus hasil residu pembakaran batu
bara atau bubuk batu bara. Fly ash dapat dibedakan menjadi 2 yaitu siliceous dan
calcareous. Loss on Ignition fly ash ditentukan dengan standar EN 196-2, tetapi
dalam penggunaannya Loss on Ignition tidak lebih dari 5% berat.
Fly ash dengan Loss on Ignition 5%-7% masih dapat diterima, asal
partikelnya memenuhi durability terutama tahan terhadap pembekuan dan
compatible dengan admixture untuk memenuhi standar regulasi concrete atau
mortar disesuaikan dengan tempat penggunaannya. Fly ash dengan LOI
maksimum 7% pada semen harus ditulis di packing atau di surat pengiriman
semen.
2. Siliceous Fly Ash (V)
Siliceous fly ash ini terdiri dari reaktif silicon dioxide (SiO2) dan aluminium
oxide (Al2O3). Proporsi reaktif CaO harus kurang dari 10% berat. Kandungan free
Calcium Oxide tidak boleh lebih dari 1%. Fly ash yang mempunyai freelime lebih
dari 1% tetapi kurang dari 2.5% bisa diterima asalkan ekspansinya tidak lebih dari
10 mm ketika di tes menurut EN 196-3 menggunakan campuran 30% Siliceous
Fly Ash dan 70% semen CEM I menurut EN 197-1. Silicon oxide reaktif tidak
boleh kurang dari 25%.
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
12
3. Calcareous Fly Ash (W)
Terutama terdiri dari CaO reaktif, SiO2 reaktif dan Al2O3. Proporsi CaO
reaktif tidak boleh kurang dari 10% berat. Calcareous fly ash mengandung antara
10%-15% CaO reaktif kandungan SiO2 reaktif tidak boleh kurang dari 25%.
Calcareous fly ash yang mengandung lebih dari 15% CaO reaktif, kuat tekannya
minimal 10 MPa pada 28 hari dengan pengujian menurut EN 196-1. Sebelum
pengetesan, fly ash harus digrinding dan kehalusannya dinyatakan dengan residu
basah pada 40 mikron harus antara 10%-30% berat. Spesimen mortar dicetak 48
jam setelah preparasi dan kondisi curing dengan kelembaban relatif 90%.
Ekspansi calcareous fly ash tidak boleh lebih 10 mm ketika di tes menurut EN
196-3 menggunakan campuran 30% calcareous fly ash dan 70% CEM I menurut
EN 197-1.
4. Limestone (L, LL)
Limestone harus memenuhi persyaratan :
a. Kandungan calcium carbonat (CaCO3), dihitung dari kandungan CaO
minimal 75% berat.
b. Kandungan clay, ditentukan dengan tes methilene blue menurut EN 933-9
tidak boleh lebih 1,20 gram/100 gram. Untuk tes ini limestone digrinding
sampai kehalusannya mendekati 5000 cm2/gram menurut tes specific
surface EN 196-6.
c. Kandungan total organik carbon (TOC), di tes menurut EN 136-39 : 1999.
Limestone (LL), TOC (Total Organic Carbon) tidak boleh lebih 0,2%
berat. Limestone (L), TOC (Total Organic Carbon) tidak boleh lebih 0,5%
berat.
5. Silicafume (D)
Silicafume berasal dari reduksi dari Quartz kemurnian tinggi dengan
batubara dalam energi furnace pada produksi silicon dan ferrosilicon aloys dan
terdiri dari partikel sangat halus yang mengandung minimal 85% berat amorpous
silcon dioxide. Silicafume harus memenuhi persyaratan:
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
13
a. LOI tidak boleh lebih 4% berat menurut standar EN 196-2 dengan waktu
pembakaran 1 jam.
b. Specific surface untuk silicafume yang belum di olah minimal kehalusannya
15 m2/gram menurut ISO 9277.
6. Blastfurnace slag (S)
Granulated blastfurnace di buat dengan pendinginan cepat dari lelehan slag
yang dihasilkan dari pembakaran iron ore dalam tanur tinggi, dan minimal dua
per tiga bagiannya terdiri dari glassy slag.
Granulated blastfurnace slag, terdiri dari minimal jumlah dua per tiga
bagiannya terdiri dari calcium oxide (CaO), magnesium oxide (MgO) dan silicon
dioxide (SiO2). Perbandingan berat (CaO + MgO)/(SiO2) tidak lebih dari 5%.
7. Burnt Shale (T)
Burnt shale diproduksi melalui proses pembakaran pada sebuah kiln
dengan temperature sekitar 800ºC, dengan kandungan utamanya dicalcium silicate
dan monocalcium aluminate. Selain itu terdapat dalam jumlah kecil kandungan
free calcium oxide dan calcium sulfate, kandungan terbesar dari bahan pozzolanic
oxide reaktif adalah silicon dioxide.
Burnt shale dalam bentuk halus bersifat hidrolis seperti Portland semen
dan merupakan bahan aditif bersifat pozzolan. Burnt shale mempunyai kuat tekan
paling rendah 25 MPa pada umur 28 hari yang di tes menggunakan standar EN
196-1. Tes mortar menggunakan burnt shale dilakukan setelah dibuat semen,
specimen mortar dicetak 48 jam setelah preparasi dan kondisi curing dengan
kelembaban relatif 90%.
Expansi dari burnt shale tidak boleh lebih dari 10 mm dites menggunakan
standar EN 196-3 dengan komposisi campuran 30% berat burnt shale dan 70%
berat semen CEM I sesuai standar EN 197-1.
8. Pozzolanic Material (P, Q)
Pozzolanic material adalah bahan alami yang terdiri dari komposisi
siliceous atau silico-aluminous atau kombinasi keduanya. Meskipun fly ash dan
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
14
silicafume merupakan bahan pozzolanic tetapi mempunyai perbedaan yang
spesifik.
Pozzolanic material tidak dapat mengeras ketika dicampur dengan air,
butiran halusnya dapat bereaksi secara kimia pada suhu normal dengan calcium
hydroxide (Ca(OH)2) membentuk calcium silicate dan calcium aluminate,
campuran tersebut berbentuk material hidrolis yang keras.
Pozzolan terdiri dari silicon dioxide (SiO2) reaktif dan aluminium oxide
(Al2O3), kandungan lainnya adalah iron oxide (Fe2O2) dan oksida lainnya.
Kandungan silicon dioxide (SiO2) reaktif tidak boleh lebih dari 25% berat.
Pozzolanic material harus dipersiapkan dengan baik meliputi seleksi,
homogenisasi, pengeringan atau pemanasan.
9. Natural pozzolan (P)
Natural pozzolan merupakan material dari gunung berapi atau hasil
sedimentasi bebatuan dengan komposisi kimia dan minerologinya sama seperti
pozzolan umumnya.
10. Natural calcined pozzolana (Q)
Natural calcined pozzolana merupakan material dari gunung berapi, clay,
shale atau hasil sedimentasi bebatuan.
2.2.2.2. Agregat
Dalam SNI T-15-1991-03 agregat didefinisikan sebagai material granular,
misalnya pasir, kerikil, batu pecah, dan kerak tungku besi yang dipakai bersama-
sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk beton semen hidrolik atau
adukan. Pada beton, volume agregat yang digunakan biasanya berjumlah sekitar
50-80 % dari volume total beton, sehingga kondisi agregat yang digunakan sangat
berpengaruh pada karakteristik beton. Semakin bagus agregat yang digunakan,
maka akan lebih memberikan kekuatan pada beton.
Maksud dari penggunaan agregat pada campuran beton adalah memberi
bentuk dan kekerasan serta mengontrol kemudahan pengerjaan. Berbagai jenis
agregat telah banyak digunakan untuk membuat beton guna mencapai berbagai
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
15
tujuan seperti beton ringan, beton berat dan beton poros. Pembedaan agregat
berdasarkan ukurannya adalah:
1. Agregat halus
Agregat halus dengan diameter 0-5 mm, atau disebut juga dengan pasir.
Pasir dapat dibedakan menjadi:
Pasir halus, dengan diameter 0 – 1 mm.
Pasir kasar, dengan diameter 1 – 5 mm.
Kebersihan, gradasi, dan moduklus kehalusan pasir merupakan hal-hal yang
penting karena dapt mempengaruhi pengerjaan beton, nilai ekonomis, kepadatan
dan penyusutan. Persyaratan umum dalam menggunakan agregat halus sebagai
bahan campuran beton adalah:
Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras, dan tidak pecah atau
hancur oleh pengaruh cuaca seperti terik matahari dan hujan.
Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% ( terhadap
berat kering)
Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu
banyak, tidak melebihi warna standart.
Agregat halus terdiri dari butir butir yang bereaneka ragam besarnya dan
yang melewati saringan 4.75 mm dan tertahan saringan No. 200 (0.075
mm).
Pasir halus tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua jenis
beton.
2. Agregat Kasar
Agregat kasar merupakan agregat dengan diameter > 5 mm, biasanya
berukuran 5 – 40 mm dan disebut juga dengan kerikil. Pemilihan jenis agregat
yang akan digunakan sebagai campuran beton tergantung kepada mutu yang ingin
dicapai, tersedianya bahan dan harga serta jenis konstruksi. Untuk melakukan
penilaian baik tidaknya agregat yang akan digunakan, perlu diperhatikan hal-hal
berikut:
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
16
a. Ukuran butiran maksimum serta gradasi
Ukuran maksimum dari agregat ditentukan berdasarkan kebutuhan struktur
beton yang akan dibuat. Batasan-batasan dalam menentukan ukuran maksimum
agregat kasar adalah:
Besar butir agregat maksimum tidak boleh lebih dari 1/5 jarak terkecil
antara bidang-bidang dari cetakan, 1/3 dari tebal pelat beton, dan ¾ jarak
bersih minimum diantara berkas-berkas tulangan.
Besar butir agregat maksimum tidak boleh lebih besar dari ¼ kali ukuran
bagian konstruksi.
Besar butir agregat maksimum harus lebih kecil dari lapis beton penutup.
b. Kebersihan agregat
Agregat kasar yang banyak mengandung kotoran atau bahan-bahan asing
bagi beton akan menghasilkan beton yang tidak awet, kekuatannya berkurang, dan
memperlihatkan permukaan beton yang jelek. Persyaratan kebersihan agregat
kasar adalah:
Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton.
Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1 %, diukur
terhadap berat kering.
c. Kekerasan
Pada saat pembuatan, pengecoran hingga pada pemadatan beton, bahan-
bahan akan mengalami gerakan-gerakan yang keras dan gesekan. Oleh karena itu,
agregat kasar harus dapat menahan keausan, kepecahan dan degradasi mutu. Kuat
hancur agregat akan mempengaruhi mutu beton yang direncanakan. Kekuatan
agregat kasar umumnya tergantung kepada:
Jenis batuan
Susunan mineral
Struktur butiran dan kristalnya.
Untuk mengetahui ketahanan agregat kasar terhadap keausan, maka dapat
dilakukan pengujian dengan mesin Los Angeles. Hasil pengujian yang disyaratkan,
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
17
bahwa agregat tidak boleh mengalami kehilangan berat melebihi 50% dari berat
awal benda uji.
d. Visual bentuk agregat
Agregat memiliki bentuk yang sangat bervariasi yaitu dapat berbentuk bulat,
lonjong, pipih atau kubikal. Bentuk yang paling baik digunakan dalam pembuatan
beton adalah bentuk kubikal, karena bentuk ini memiliki kekuatan yang lebih
besar dari bentuk yang pipih dan akan saling mengunci antar agregat
(interlocking). Namun bentuk kubikal akan mempersulit pekerjaan, karena
memiliki kemampuan mengalir (flowability) yang rendah.
e. Visual tekstur permukaan agregat
Secara visual, permukaan agregat dapat dibedakan menjadi menjadi: kasar,
halus, rata atau bergelombang. Tekstur yang kasar akan memberikan pengikatan
yang lebih baik oleh semen, hal ini disebabkan karena luas permukaan yang lebih
besar pada agregat bertekstur kasar.
f. Berat jenis dan absorpsi
Berat jenis dibedakan menjadi beberapa tipe berdasarkan kondisinya.
Kondisi tersebut adalah kering oven (oven dry), kering permukaan (saturated
surface dry), kering udara dan kondisi basah. Biasanya pada pekerjaan beton
digunakan kondisi kering permukaan karena pada saat pencampuran pasta semen
akan diserap masuk oleh permukaan agregat, namun karena bagian dalam agregat
terisi air maka penyerapan air tidak berlebihan. Hal ini akan memperkuat ikatan
antar agregat.
g. Kadar organik
Kadar organik adalah nilai yang menggambarkan jumlah material organik
yang tercampur pada material agregat halus. Material organik dapat merusak
beton oleh karena itu, kadar material organik harus dibatasi.
2.2.2.3. Air
Proporsi air yang sedikit akan memberikan kekuatan yang tinggi pada beton,
sebaliknya jika kadar air berlebihan maka akan mengurangi kekuatan beton.
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
18
Namun faktor kadar air akan sangat berpengaruh dalam kemudahan pekerjaan
beton. Semakin tinggi kandungan air maka beton akan semakin encer sehingga
semakin mudah dikerjakan, dan sebaliknya semakin sedikit kadar air maka beton
akan semakin sukar dikerjakan. Sifat ini disebut dengan workabilitas.
Proporsi air yang akan digunakan pada campuran beton dinyatakan dalam
rasio air-semen (water-cement ratio), yaitu angka yang menyatakan perbandingan
antara berat air (Kg) dibagi berat semen (Kg) dalam campuran beton.
Kualitas air yang akan digunakan untuk campuran beton harus baik, yaitu
tidak mengandung minyak, larutan asam, garam alkali, dan bahan-bahan lain yang
dapat mengurangi kakuatan beton. Dalam beton air berfungsi sebagai campuran
untuk membuat bahan pengikat, yaitu melalui reaksi dengan semen.
2.3. MIX DESAIN UNTUK PERVIOUS PAVEMENT
Dalam proses pembuatan benda uji untuk penelitian ini, digunakan referensi
dari Pedoman Praktikum Pemeriksaan Bahan Beton dan Mutu Beton,
Laboratorium Bahan Jurusan Sipil, Fakultas Teknik Universitas Indonesia.
2.3.1. Pengujian Agregat
2.3.1.1. Pengujian Agregat Halus
Pengujian yang dilakukan pada agregat halus adalah menentukan Bulk
Spesific Grafity, Apparent Spesific Grafity dan absorbsi dari agregat halus sesuai
dengan ASTM C.128, dimana pengujian akan digunakan untuk menentukan
volume agregat di dalam beton.
1. Bulk Spesific Gravity dan Apparent Spesific Grafity
Bulk Specific Gravity, adalah perbandingan antara berat suatu benda dalam
keadaan kering mutlak dengan berat air murni yang sama dengan volume benda
termasuk volume pori-pori yang tidak tembus air dan tidak termasuk volume pori-
pori kapiler yang dapat terisi oleh air. Sedangkan Apparent Specific Gravity
merupakan perbandingan antara berat suatu benda dalam keadaan kering mutlak
dengan berat air murni yang sama dengan volume benda termasuk seluruh pori-pori
yang terkandung didalamnya.
Untuk menentukan spesific grafity dari agregat halus, agregat yang telah
dicuci harus dikeringkan hingga mencapai keadaan kering permukaan (saturated
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
19
surface dry). Keadaan SSD ini diuji dengan menggunakan kerucut terpancung,
agregat yang telah dikeringkan dimasukkan ke dalam kerucut terpancung dan
dipadatkan dengan menggunakan tongkat. Pemadatan dilakukan dengan membuat
tiga lapisan, dimana masing-masing lapisan dipadatkan dengan 25 kali tumbukan.
Keadaan SSD diperoleh apabila ketika kerucut diangkat maka pada agregat halus
akan terjadi longsoran.
Besar bulk spesific grafity dari agregat dapat diperoleh dengan perhitungan:
Bulk Spesific Gravity = CB ++ 500
500 (2.1)
Sedangkan besar apparent spesific grafity adalah:
Apparent Spesific Grafity = CAB
A−+
(2.2)
dimana:
A = Berat dari agregat halus yang telah dikeringkan dalam oven (gram)
B = Berat dari piknometer berisi air (gram)
C = Berat dari piknometer dengan agregat halus dan air sesuai dengan
kapasitas kalibrasi (gram)
500 = Kapasitas maksimal dari piknometer
2. Absorbsi
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan agregat dalam
menyerap air. Besar presentase absorbsi dihitung dengan:
Absorption = %100500×
−A
A (2.3)
dimana:
A = Berat dari agregat halus yang telah dikeringkan dalam oven (gram)
500 = Kapasitas maksimum dari wadah (gram)
3. Pemeriksaan berat isi agregat
Berat isi agregat (kg/m3) = VW (2.4)
dimana:
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
20
W = Berat dari agregat halus (kg)
V = Volume agregat halus (m3)
4. Sieve analysis
Pengujian ini dilakukan untuk menentukan pembagian butiran pasir
sehingga dapat diketahui sebaran gradasi pasir apakah memenuhi syarat atau tidak.
2.3.1.2. Pengujian Agregat Kasar
Pengujian yang dilakukan pada agregat kasar dilakukan sama dengan
pengujian pada agregat halus. Pengujian yang dilakukan sesuai dengan ASTM
C.128. Melalui pengujian yang dilakukan maka akan dapat diketahui volume
agregat di dalam beton.
1. Bulk Spesific Gravity dan Apparent Spesific Grafity
Percobaan ini dilakukan dengan menimbang berat agregat dalam kondisi
kering permukaan. Kondisi kering permukaan didapat dengan merendam agregat
dalam air selama satu hari, kemudian agregat dikeringkan hingga mencapai kering
permukaan. Agregat tersebut kemudian dimasukkan ke dalam keranjang dan
direndam dalam air, timbang (dalam kondisi agregat di dalam air/kondisi jenuh).
Besar bulk spesific grafity dari agregat dapat diperoleh dengan perhitungan:
Bulk Spesific Gravity = CB
B−
(2.5)
Sedangkan besar apparent spesific grafity adalah:
Apparent Spesific Grafity = CA
A−
(2.6)
dimana:
A = Berat dari benda uji yang telah dikeringkan dalam oven (gram)
B = Berat dari benda uji dalam keadaan SSD (gram)
C = Berat dari benda uji dalam kondisi jenuh (gram)
2. Absorbsi
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
21
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan agregat dalam
menyerap air. Besar presentase absorbsi dihitung dengan:
Absorption = %100×−A
AB (2.7)
dimana:
A = Berat dari benda uji yang telah dikeringkan dalam oven (gram)
B = Berat dari benda uji dalam keadaan SSD (gram)
3. Pemeriksaan berat isi agregat
Berat isi agregat (kg/m3) = VW (2.8)
dimana:
W = Berat dari agregat kasar(kg)
V = Volume agregat kasar (m3)
4. Sieve analysis
Pengujian ini dilakukan untuk menentukan pembagian butiran pada agregat
kasar sehingga dapat diketahui sebaran gradasi sudah memenuhi syarat atau tidak.
2.3.2. Komposisi
Porous concrete dibuat dengan mengurangi atau menghilangkan agregat
halus dari campuran beton biasa. Standar pembuatan porous concrete di Amerika
Serikat adalah dengan menggunakan agregat kasar, semen dan air dengan water-
cement ratio yang kecil. Pada tabel di bawah ini akan ditunjukkan proporsi
material porous concrete yang digunakan di Amerika Serikat sesuai dengan
laporan National Ready Mix Concrete Association (NRMCA).
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
22
Tabel 2.2 Komposisi mix desain untuk pervious concrete di Amerika Serikat
Property Specification Cement content 300 to 600 lbs/yd3 Coarse aggregate content 2,400 to 2,700 lbs/yd3 Fine aggregate content 0 lbs/yd3 Water-cement ratio 0.27 to 0.43
Sumber: National Ready Mix Concrete Association (NRMCA).
Agregat kasar yang digunakan pada pervious concrete dapat berupa kerikil
sungai ataupun kerikil yang berasal dari pecahan batu. Ukuran agregat kasar yang
biasanya digunakan pada pembuatan pervious concrete adalah agregat yang
tertahan saringan No.4 hingga agregat berukuran ¾ inchi dan agregat berukuran 1
inchi juga terkadang digunakan. Sedangkan untuk water-cement ratio yang biasa
digunakan adalah 0,27-0,43 dengan nilai slump harus lebih kecil dari 1 inchi.
Dalam menentukan komposisi campuran beton untuk pervious pavement,
teori mix design yang umum digunakan sebagai acuan dalam perhitungan
komposisi beton tidak dapat digunakan. Pervious concrete memiliki porositas
yang tinggi sehingga dapat mengalirkan air. Untuk memperoleh porositas tersebut,
maka dalam komposisi pervious concrete hanya digunakan sedikit agregat halus
ataupun tidak menggunakan agregat halus.
Dari penelitian yang telah dilakukan tentang komposisi pembentuk pervious
concrete, diperoleh beberapa kesimpulan untuk membuat pervious pavement
yaitu:
1. Jumlah semen minimum adalah 5% dari jumlah agregat kasar (pada keadaan
ini campuran beton setelah kering mudh lepas satu sama lain).
2. Jumlah semen maksimum adalah 25% dari jumlah agregat kasar (pada
keadaan ini campuran beton setelah kering tidak mudah lepas satu sama
lain)
3. Batas minimum W/C adalah 0,25 dan batas maksimum W/C adalah 0,3.
4. Keadaan agregat kasar harus SSD.
5. Untuk rancang campur pembuatan perious concrete ini tidak bisa
menggunakan semen dry mix karena agregat tidak menempel.
6. Untuk keamanan pembukaan bekisting dilakukan setelah 2 hari pengecoran
karena saat 1 hari, beton belum dapat dikatakan kering.
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
Universitas Indonesia
23
Untuk memperoleh kondisi poros, maka spesifikasi agregat kasar yang akan
digunakan dalam percobaan ini adalah:
1. Agregat ukuran ¾ inchi, yaitu agregat yang 100 % tertahan saringan 3/4
inchi dan lolos dari saringan 1 inchi.
2. Agregat ukuran ½ inchi, yaitu agregat yang 100 % tertahan saringan ½ inchi
dan lolos dari saringan 3/4 inchi.
3. Agegat ukuran 3/8 inchi, yaitu agregat yang 100 % tertahan saringan 3/8
inchi dan lolos dari saringan 1/2 inchi.
4. Agegat ukuran No.4, yaitu agregat yang 100 % tertahan pada saringan No.4,
dan lolos saringan 3/8 inchi.
Perilaku kuat tekan..., Roy Immanuel, FT UI, 2008
top related