BAB I

BAB IIIBETON RINGAN3.1

Pendahuluan

Beton ringan adalah beton dengan berat isi (unit weight) lebih rendah dari 2200 kg/m3. Karena berat isinya rendah, maka ada beberapa keuntungan menggunakan beton ringan, diantaranya:

A.Dapat memakai pemakaian besi tulangan, karena berat sendirinya rendah, sehingga momennya kecil

B.Dengan beton ringan, dapat menghemat pemakaian tiang formwork

C.Dapat mengurangi ukuran pondasi

D.Memiliki isolasi panas (thermal insulation) yang tinggi atau thermal conductivity yang rendah

Kerugiannya adalah kuat tekannya relatif rendah dan tidak tahan terhadap abrasi

3.2

Klasifikasi beton ringan:

Ada tiga cara pembuatan beton ringan:

A.Menggunakan agregat ringan yang porous dengan BJ < 2,4. Nama betonnya dari jenis agregat ringan yang digunakan

B.Memperbesar pori dalam beton, atau masa mortarnya, dengan cara menggunakan udara. Betonnya disebut aerated, cellular foamed atau gas concrete

C.Dengan mengurangi agregat halus (pasir) dari campuran betonnya. Betonnya disebut no fines concrete.

Umumnya beton ringan lebih mahal dari beton normal. Dan dalam pengerjaannya, baik dalam waktu pencampuran, pengadukan serta pemadatannya memerlukan perhatian yang tinggi dibandingkan beton normal.

Pemakaian beton ringan dapat digunakan untuk struktural maupun non struktural (dinding penyekat dsb). Menurut ASTM C 33077 beton ringan struktural > 17 MPA (benda uji silinder, umur 28 hari) dan dengan berat isi tidak lebih dari 1800 kg/m3.

Untuk beton non struktural (dinding penyekat) umumnya memiliki berat isi kurang dari 800 kg/m3 dengan kuat tekan antara 0,7 MPa sampai 7 Mpa3.3Agregat Ringan

Sifat dasar dari agregat ringan adalah memiliki porositas yang tinggi, sehingga berat jenisnya rendah. Beberapa agregat ringan dapat terbentuk secara alami atau dengan cara dibuat.

a.Agregat alam, yang terutama dari jenis ini adalah diatomite, pumice, scoria, volcanic cinders dan tuff. Kecuali diatomite, yang lainnya adalah batuan vulkanik

b.Agregat buatan, dalam pembuatannya dikenal dua cara, yaitu:

dibakar sehingga mengembang

didinginkan pada saat mengembang

Contoh agregat buatan adalah: expanded clay, shale, slate, expanded blast furnance slag, breeze, lytag, clinker aggregate

Sifat fisik agregat ringan

1.Bentuk tidak beraturan dan kasar permukaannya

2.Porositasnya tinggi

3.Berat jenis tergantung besar maksimum butirannya

4.Penyerapan airnya tinggi

Pemakaian agregat ringan dalam beton serta berat isinya dapat dilihat pada diagram dibawah ini :

3.4Beton Agregat RinganDari gambaran diatas ternyata pemakaian beton ringan sangat luas sekali dengan menggunakan beberapa jenis agregat. Berat isi beton bervariasi antara 300 sampai 1850 kg / m3 dengan kuat tekan antara 0,3 40 MPa. Kekuatan lebih dari 60 MPa dapat dicapai dengan memperbanyak kadar semen ( 560 kg / m3 ). Kekuatan beton selain dipengaruhi kepadatan agregat juga dipengaruhi oleh jenis agregatnya. Pada umumnya pada beton ringan , untuk mencapai kekuatan yang sama dengan beton normal membutuhkan semen lebih banyak 2 sampai 3 kalinya.

Pemakaian agregat ringan yang hampir sama karakteristiknya perlu diuji terlebih dahulu , karena akan memberikan sifat yang berlainan pada beton. Sifat pada beton akan sangat dipengaruhi oleh gradasi agregat , kadar semen, faktor air semen dan tingkat pemadatannya.

Selain sifat workability pada beton ringan faktor lainnya seperti kekuatan , density, penyusutan dan konduktivitas panas dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

3.5Pemakaian Beton Ringan

Karena pada umumnya beton ringan workabilitynya rendah , maka sebaiknya pembuatannya dilakukan di pabrik ( pre fab ) daripada dibuat di lapangan ( in situ ) , karena di pabrik pengerjaannya dapat diatur. Jika akan menggunakan tulangan , perlu diperhatikan ketebalan selimut betonnya yaitu kurang lebih 2 ( dua ) kali tebal selimut beton pada beton normal. Untuk beton ringan yang menggunakan clinker aggregate tidak diijinkan menggunakan tulangan.

Sifat Beton Agregat Ringan

Sifat beton agregat ringan yang perlu diperhatikan selain memiliki berat isi yang rendah dan isolasi panas yang tinggi , sifat lainnya adalah :

Perbandingan kuat tarik dan kuat tekan tidak begitu jauh dibandingkan dengan beton normal

Modulus elastisitas sekitar 0,5 s/d 0,75 nya dibandingkan dengan beton normal pada kekuatan tekan yang sama

Koefisien daya serap bunyi 2 kali lebih baik dari beton normal

Ketahanan terhadap api , lebih tinggi dibandingkan dengan beton normal

3.6Beton mengandung udara ( Aerated Concrete)

Telah dijelaskan dimuka bahwa cara lain untuk mendapatkan beton ringan yaitu dengan memasukkan gelembung udara ke dalam mortar pada waktu masih plastis, sehingga membentuk benda yang menyerupai busa. Gelembung udara dalam ukuran yang kecil ( 0,10 dan 1,00 mm ) harus stabil di dalam beton , baik pada waktu dicampur ataupun pada waktu dipadatkan. Pada umumnya beton seperti ini tidak mengandung agregat kasar. Ada 2 ( dua ) cara untuk melakukan pengisian udara ke dalam beton yaitu :1. Beton gas Didapat dengan cara reaksi kimia antara bahan yang menimbulkan gas di dalam mortar. Mortar harus dapat memiliki konsistensi yang baik ( tidak terlalu encer ) agar gas yang terdapat di dalamnya tetapdan tidak keluar. Kecepatan terbentuknya gas, konsistensi mortar dan waktu pengikatan harus tepat..Zat kimia yang biasa digunakan adalah serbuk aluminium dengan konsentrasi 0,2 % dari berat semen yang dapat menghasilkan gelembung udara . Selain itu juga digunakan seng atau aluminium paduan.

2. Beton busa ( foamed concrete )

Dihasilkan dengan cara menambahkan ke dalam campuran sejenis bahan yang menghasilkan busa. Umumnya dari jenis Hydrolized Protein atau sejenis resin soap yang stabil pada saat dicampur dengan kecepatan tinggi.

Aerated concrete dapat menggunakan agregat atau tanpa agregat. Umumnya digunakan untuk pemakaian non structural yang memerlukan isolasi panas dengan kepadatan 300 kg/m3 atau kepadatan 200 kg/m3. Jika digunakan agregat yang sangat halus sebagaian besar memiliki kepadatan antara 500 sampai 1100 kg/m3.

Kekuatan dan konduktivitas panas dari beton ini sangat tergantung dari kepadatannya. Beton dengan kepadatan 500 kg/m3 dapat mencapai kekuatan antara 3 4 MPa dengan konduktivitas panas 0,10 J/msC/m. Untuk beton dengan kepadatan 1400 kg/m3 dapat mencapai kekuatan antara 12 14 MPa dengan konduktivitas panas 0,4 J/msC/m.

Konduktivitas panas sangat tergantung dari kadar air. Dengan kadar air sebesar 20 % maka konduktivitas panasnya bisa mencapai 2 ( dua ) kali lipat disbanding beton kering mutlak.

Aerated concrete mempunyai sifat-sifat fisik sebagai berikut :

Memiliki modulus elastisitas antara 1,70 sampai dengan 3,50 GPa

Memiliki perubahan panas, penyusutan dan perubahan kadar air yang tinggi( kadang lebih tinggi dari beton agregat ringan pada kekuatan yang sama ). Tapi sifat ini dapat diperkecil dengan perawatan dengan high pressure steam Memiliki sifat konduktivitas thermal rendah dan sifat tahan api lebih tinggi dibandingkan dengan beton normal

Memiliki penyerapan air yang tinggi dan tahan terhadap pembekuan

Mudah digergaji dan dipasang paku

Untuk mencegah supaya tulangan tidak berkarat, tulangan harus dilindungi dengan bahan anti korosi seperti aspal, epoxyresin

Merancang campuran beton mengandung udara

Untuk merancang campuran beton ini dapat menggunakan metode DOE atau metode SK-SNI. Hal yang perlu diperhatikan apabila beton mengandung gelembung udara adalah kuat tekannya, karena setiap prosentase kadar udara yang terdapat pada beton , kekuatan tekannya akan turun 5,5 %. Sedangkan kekuatan tariknya turun kurang lebih 4 %. Demikian pula dengan workability beton menjadi bertambah, sehingga akan mengurangi jumlah air pengaduk. Sebagai contoh apabila kuat tekan yang direncanakan sebesar 300 kg/cm2, dengan kandungan udara 5 % dan nilai slumpnya 30 60 mm, maka kekuatan tekan rencananya perlu dipertinggi menjadi : ( 300 : 1 0,055 x 5 ) = 414 kg/cm2. Sedangkan nilai slump rencana dapat dikurangi menjadi 10 30 mm

3.7. No Fines Concrete

Jenis lain dari beton ringan adalah no fine concrete yaitu beton ringan yang mengandung pasir sangat sedikit, sehingga kelihatannya hanya mengandung pasta semen dan agregat kasar saja . Bahkan beton ini dapat dibuat tanpa agregat halus. Dengan pori - pori yang besar, maka kekuatannya menjadi lebih rendah. Hal ini tidak akan mengakibatkan terjadinya perubahan kadar air di dalamnya , karena tidak ada pori-pori kapiler.

Biaya pembuatan beton ini menjadi lebih ringan karena kadar semennya rendah antara 70 sampai 130 kg/m3 beton. Hal ini disebabkan karena berkurangnya luas permukaan butiran.Kepadatan beton tergantung pada gradasi agregat kasarnya. Beton ini apabila menggunakan agregat normal berat isinya bervariasi antara 1600 sampai dengan 2000 kg/m3. Apabila menggunakan agregat ringan berat isinya hanya 640 kg/m3.

Ukuran butiran yang biasa digunakan adalah 9,50 mm sampai 19 mm dengan 5 % diatasnya dan 10 % dibawahnya tetapi tidak boleh ada agregat yang lebih kecil dari 4,75 mm. Kadang kadang butiran agregat yang lebih besar dari 50 mm juga dapat digunakan

Perb. Agr / SemenFASBerat Isi ( kg/m3 )Kuat Tekan 28 hari ( MPa )

60,38202014

70,40197012

80,41194010

100,4518707

Pemadatan beton dengan vibrator tidak boleh terlalu lama , tidak boleh dengan cara ditusuk-tusuk karena keduanya dapat menurunkan pasta semen, sehingga kepadatannya tidak merata. Demikian juga pasta semennya tidak boleh terlalu encer. Pengujian workability hanya dilakukan secara visual dengan melihat sampai seberapa tebal pasta semen menyelimuti agregat.

Untuk menentukan kadar air dalam campuran dapat diambil 180 kg/m3 beton. Kadar semennya tergantung dari kuat tekan yang diharapkan ( lihat tabel diatas ). Sedangkan campurannya harus dicoba-coba karena banyak factor yang menentukan terhadap penampilan ( tebal selimut pasta semen terhadap agregat ) dan kekuatan beton ini.

Dalam prakteknya campuran sangat bervariasi dengan campuran kurus antara 1 : 10 ( perbandingan semen dan agregat dalam perbandingan volume ) memerlukan semen 130 kg/m3 dan 1 : 20 kadar semennya 70 kg/m3. Karena dalam beton ini tidak terdapat agregat halus , maka daya kohesinya menjadi kecil sehingga pemasangan cetakan memerlukan waktu agak lama sampai kekuatan betonnya memenuhi syarat. Perawatan dalam tempat lembab ( curing normal ) sangat diperlukan terutama pada musim panas ( kering ). Hal ini untuk mencegah pasta semen yang sangat tipis cepat kehilangan air, sehingga proses hidrasi tidak sempurna.

Sifat beton kerasnya adalah sebagai berikut :

Perbandingan kuat lentur dan kuat tekannya kurang lebih 30 % lebih tinggi dibandingkan dengan beton normal

Modulus elastisitasnya 2,50 sampai 3,0 kali lipat kuat tekannya

Penyusutan lebih kecil dibandingkan dengan beton normal , berkisar antara 120 200 x 10 6

Tahan terhadap pembekuan

Sangat tinggi penyerapan airnya yaitu dapat mencapai 25 % dari volumenya , sehingga tidak diijinkan untuk pondasi atau konstruksi yang selalu bersentuhan dengan air

Beton ini tidak umum menggunakan tulangan. Apabila disyaratkan harus menggunakan tulangan, maka tulangannya perlu dilapisi dengan pasta semen setebal 3 mm atau dapat dilapisi dengan shotcrete

3.8. Beton limbah kayu (Sawdust Concrete)

Kadang-kadang diperlukan beton yang mudah digergaji atau dipaku yang biasanya digunakan untuk dinding atau plafond. Untuk menghasilkan beton seperti itu dapat dibuat dengan campuran semen dengan serbuk gergaji ( sawdust concrete ).

Selain serbuk gergaji dapat juga digunakan bahan lain seperti serutan kayu, sekam padi atau limbah kayu lainnya. Batu apung dan expanded polystyrene dapat pula digunakan pada beton ini. Serbuk gergaji yang digunakan harus bersih dari kotoran. Hal ini untuk mencegah agar supaya tidak memperlambat pengikatan pada semen.

Untuk Pembuatan beton ini dengan cara mencampur semen, pasir serbuk gergaji dan air sampai mencapai nilai slump 25 50 mm. Ukuran butiran yang baik antara 1,18 mm sampai dengan 6,30 mm

Untuk membuang zat tepung dan gula terlebih dahulu serbuk tersebut direndam dalam air kapur. Berat isi bervariasi antara 650 1600 kg/m3 dengan kadar semen 410 kg/m3 dapat mencapai kekuatan tekan sebesar 2 MPa. Karena perubahan kadar airnya sangat tinggi, maka tidak diperbolehkan digunakan pada tempat yang lembab.

3.9.RINGKASAN

Beton ringan adalah beton dengan berat isi (unit weight) lebih rendah dari 2200 kg/m3.. Sifat beton agregat ringan yang perlu diperhatikan selain memiliki berat isi yang rendah dan isolasi panas yang tinggi , sifat lainnya adalah modulus elastisitas sekitar 0,5 s/d 0,75 nya dibandingkan dengan beton normal pada kekuatan tekan yang sama, koefisien daya serap bunyi 2 kali lebih baik dari beton normal, ketahanan terhadap api lebih baik dari beton normal.

Ada tiga cara pembuatan beton ringan: menggunakan agregat ringan yang porous dengan BJ < 2,4.,nama betonnya dari jenis agregat ringan yang digunakan, memperbesar pori dalam beton, atau masa mortarnya, dengan cara menggunakan udara betonnya disebut aerated, cellular yang terdiri dari foamed atau gas concrete, dengan mengurangi agregat halus (pasir) dari campuran betonnya, betonnya disebut no fines concrete. Beton yang mudah digergaji atau dipaku yang biasanya digunakan untuk dinding atau plafond, dapat dibuat dengan campuran semen dengan serbuk gergaji ( sawdust concrete ). Karena perubahan kadar airnya sangat tinggi, maka tidak diperbolehkan digunakan pada tempat yang lembab. Sifat dasar dari agregat ringan adalah memiliki porositas yang tinggi, sehingga berat jenisnya rendah. agregat ringan dapat terbentuk secara alami, contohnya diatomite, pumice, scoria, volcanic cinders dan tuff. Kecuali diatomite, yang lainnya adalah batuan vulkanik. Agregat buatan, dalam pembuatannya dikenal dua cara, yaitu: dibakar sehingga mengembang, dan didinginkan pada saat mengembang, contohnya expanded clay, shale, slate, expanded blast furnance slag, breeze, lytag, clinker aggregate

3.10.Soal-soal

1 1Jelaskan tujuan pemakaian beton ringan

2 Jelaskan jenis-jenis beton ringan

3 Jelaskan keuntungan dan kerugian beton ringan

00000000O0000000