bab ii tinjauan pustaka -...

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

LAPORAN TUGAS AKHIR

JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG II-1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Komposit

Komposit adalah gabungan dari dua material yang berbeda yang

umumnya dibentuk untuk memanfaatkan secara penuh kemampuan dari

material yang digabungkan. Komposit bisa juga diterapkan untuk material

yang sama seperti beton dengan beton yang banyak dilakukan untuk

perbaikan elemen beton. Banyak cara untuk mendapatkan sambungan

beton lama dan beton baru agar menjadi komposit, yaitu dengan

menggunakan bahan tambah seperti admixture ataupun komponen

tambahan seperti shear connector dan bentuk sambungan yang dibuat agar

kedua beton tersebut terjadi pengikatan. Kekuatan dari komposit tersebut

juga tergantung dari proses produksi dan perawatannya. Setiap batch

adukan beton, meskipun dibuat di dalam batching plant yang sama dengan

desain campuran yang sama, pasti akan mendapatkan hasil kekuatan yang

berbeda-beda. Oleh karena itu, pada pelaksanaan konstruksi beton, beton

yang dicorkan harus selalu dievaluasi kualitasnya dan juga harus adanya

komponen lain yang menjadikan beton tersebut monolit dan bekerja secara

bersamaan.

2.2 Beton

Berdasarkan Rancangan Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan

Jembatan pada seksi 7.1, definisi beton merupakan campuran antara

semen portland atau semen hidraulik yang setara, agregat halus, agregat

kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambah yang membentuk masa

padat.

Beton merupakan salah satu material komposit yang penting pada

suatu bangunan konstruksi, baik itu konstruksi bangunan gedung ataupun


LAPORAN TUGAS AKHIR


bangunan sipil seperti dermaga, pelabuhan, dan konstruksi lainnya. Selain

itu beton juga merupakan bahan yang sering digunakan dalam dunia

konstruksi karena kelebihan-kelebihan yang dimiliki oleh beton.

Kelebihan dari beton itu sendiri antara lain adalah mudahnya dibentuk,

material mudah didapat, dan tingkat mutu beton dapat dibuat sesuai

dengan tujuan penggunaannya. Berdasarkan mutunya, beton dapat

dibedakan menjadi tiga jenis yaitu beton mutu rendah, beton mutu sedang

dan beton mutu tinggi, untuk melihat pejelasnya dapat dilihat pada Tabel

2.1.

Tabel 2.1 Mutu Beton dan Penggunaan

Sumber : Rancangan Spesifikasi Umum Jalan dan Jembatan Edisi 2007

2.3 Bahan Pembentuk Beton

Secara umum bahan pembentuk beton terdiri dari agregat halus dan

kasar sebagai bahan pengisi, semen sebagai bahan perekat, dan air sebagai

bahan campuran untuk reaksi pengikatan.


LAPORAN TUGAS AKHIR


2.3.1 Agregat

Agregat merupakan bahan pengisi yang utama dalam pembuatan

beton, jumlahnya berkisar 70-80 % dari semua pembentuk atau campuran

beton, dikarenakan hal ini kualitas agregat sangat berpengaruh dan

memberikan kontribusi terhadap stabilitas, kekuatan dan keawetan dari

beton tersebut. Agregat adalah bahan butir yang antara lain pasir, kerikil,

batu pecah, dan bahan butir lainnya yang memiliki persyaratan tertentu.

Persyaratan agregat diantaranya adalah bersih, keras, dan mempunyai

susunan butir (gradasi) yang baik. Gradasi agregat sangat berpengaruh

pada kekuatan beton.

Adapaun sifat dan syarat agregat yang dapat berpengaruh terhadap

beton dapat dilihat pada Tabel 2.2 dan Tabel 2.3. Tabel 2.2 Jenis Pengujian dan Persyaratan Agregat Halus

No Jenis Pengujian Standar Uji Satuan Persyaratan Nilai Agregat

1. BJ SSD

SNI 03-1970-1990

gr/ml 2,0-2,6 2. BJ Bulk gr/ml - 3. BJ Apperent gr/ml - 4. Penyerapan air % -

5. Kadar Lumpur SNI 03-4142-1996 % <5 %

6. Kadar Zat Organik SNI-03-2816-1992 - Kode warna

7. Gradasi Agregat SNI 03-1986-1990 - Tabel 2.4

Terdapat sifat yang penting dalan persyaratan distribusi gradasi.

Gradasi agregat yang baik untuk beton adalah antara lain susunan butirnya

terdiri dari butiran halus hingga kasar secara beraturan Gambar 2.1,

Karena butirannya akan saling mengisi sehingga akan diperoleh beton

dengan kepadatan yang tinggi, mudah dikerjakan, dan mudah dialirkan.

Gambar 2.1 Gradasi Menerus (Continous Grade)


LAPORAN TUGAS AKHIR


Tabel 2.3 Jenis Pengujian dan Persyaratan Agregat Halus

No Jenis Pengujian Standar Uji Satuan Persyaratan Nilai Agregat

1. BJ SSD

SNI 03-1970-1990

gr/ml 2,0-2,6 2. BJ Bulk gr/ml - 3. BJ Apperent gr/ml - 4. Penyerapan air % -

5. Kadar Lumpur SNI 03-4142-1996 % <1 %

7. Gradasi Agregat SNI 03-1986-1990 - Tabel 2.5

Mutu gradasi agregat, selain ditentukan terhadap distribusi butiran,

beberapa standar mensyaratkan atas dasar angka modulus kehalusan

(Fineness Modulus/FM). Modulus Kehalusan adalah jumlah persentase

tertahan kumulatif untuk satu seri ukuran ayakan yang kelipatan dua,

dimulai dari ukuran terkecil 0,15 mm dibagi 100.

Tabel 2.4 Spesifikasi Gradasi Agregat halus

Sumber : BS 882-92

Ukuran ayakan

Persen Lolos Agregat Halus

Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4

50,00 - - - - 37,50 - - - - 20,00 - - - - 14,00 - - - - 10,00 100 - - - 5,00 89-100 100 100 100 2,36 60-100 60-100 65-100 80-100 1,18 30-100 30-90 45-90 70-100 0,60 15-100 15-54 25-80 55-80 0,30 5-70 5-40 5-48 5-70 0,15 0-15 0 0 0

0,075 0 - - -


LAPORAN TUGAS AKHIR


Tabel 2.5 Spesifikasi Gradasi Agregat Kasar

Sumber : BS 882-92

2.3.2 Bahan Perekat

Semen (cement) adalah hasil industri kimia dari perpaduan bahan

baku : batu kapur/gamping sebagai bahan utama dan lempung/tanah liat

atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan bubuk

(bulk). Batu kapur / gamping adalah bahan alam yang mengandung

senyawa Calcium Oksida (CaO), sedangkan lempung / tanah liat adalah

bahan alam yang mengandung senyawa : Silika Oksida (SiO2),

Alumunium Oksida (A12O3), Besi Oksida (Fe2o3) dan Magnesium Oksida

(MgO). Proses singkat pembuatan semen adalah bahan baku tersebut

dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk clinkernya, yang

kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gypsum) dalam jumlah

yang sesuai dengan komposisi.

Salah satu indikator kemurnian semen adalah dengan mengetahui

berat jenis semen tersebut, berat jenis semen adalah 3,1 sampai dengan

3,2. Fungsi utama semen didalam campuran beton adalah sebagai bahan

Ukuran Ayakan

PROAENTASE LOLOS KUMULATIF NOMINAL 40

MM NOMINAL 20

MM NOMINAL

14MM NOMINAL

10 MM (mm) Min. Maks. Min. Maks. Min. Maks. Min. Maks. 50,00 100 100 - - 37,50 85 100 100 100 20,00 0 25 85 100 100 100 14,00 0 70 85 100 100 100 10,00 0 5 0 25 0 50 85 100 5,00 0 5 0 10 0 25 2,36 0 5 1,18 0,60 0,30 0,15 FM 7,00 6,95 6,00 5,95 6,00 5,90 6,00 5,70


LAPORAN TUGAS AKHIR


perekat. Berat jenis semen tersebut berpengaruh terhadap sifat daya rekat

semen, jika berat jenis semen kurang dari 3,1 dapat dikatakan sebagai

bahan pengotor dalam beton dan jika lebih besar dari 3,2 dapat dikatakan

sebagai agregat. Jika berat jenis semen tidak sesuai maka semen tersebut

dapat berpengaruh terhadap kekuatan beton itu sendiri.

Persyaratan mutu semen PCC menurut (SNI 15-7064-2004)

a. Syarat Kimia

Syarat kimia untuk semen portland komposit adalah SO3 4,0 %

b. Syarat Fisika

Untuk syarat fisika pada semen PCC ditunujukan pada Tabel 2.5

Tabel 2.5 Persyaratan fisika pada semen PCC

Sumber : SNI 15-7064-2004

Berdasarkan Standar Industri Indonesia (SII) 0013-1977, semen

portland terbagi kedalam 5 jenis (type), yaitu :

1. Semen Portland type I, merupakan semen untuk pemakain umum

tanpa persyaratan khusus.

2. Semen Portland type II, merupakan semen yang mempunyai sifat

ketahanan sedang terhadap garam-garam sulfat didalam air. Untuk

semen tipe ini disyaratkan kadar C3A tidak lebih dari 8 %.

No. Uraian Satuan Persyaratan 1. Kehalusan dengan alat Blaine m2/kg min. 280

2. kekekalan bentuk dengan autoclave Pemuaian % 0,8

Penyusutan % 0,2

3. Waktu pengikatan dengan alat vicat Awal menit 45 Akhir menit 375

4. Kuat tekan umur 3 hari Kg/cm2 min. 125 7 hari Kg/cm2 mn. 200

28 hari Kg/cm2 min.250 5. Pengikatan semu Penetrasi akhir % min. 50

6. Kandungan udara dalam mortar % Volume maks. 12


LAPORAN TUGAS AKHIR


3. Semen Portland type III, merupakan semen portland yang cepat

mengeras atau semen yang mempunyai kekuatan tinggi pada umur

muda. Kadar C3S dan C3A pada jenis ini tinggi sedangkan butirnya

halus.

4. Semen Portland type IV, merupakan semen portland dengan panas

hidrasi rendah dan semen jenis ini waktu pengerasan dan

pengembanganya lambat, kadar C3S dibatasi < 35 % dan kadar C3A <

5 %.

5. Semen Portland type V, merupakan semen portland penangkal sulfat,

semen ini digunakan untuk beton yang lingkungannya mengandung

sulfat terutama pada tanah dan air tanah dengan kadar sulfat tinggi.

2.3.3 Air

Air merupakan bahan dasar dalam pembuatan beton. Air ini

diperlukan untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan

memberikan kemudahan dalam pengerjaan beton. Berdasarkan SNI 03-

6817-2002, air ini digunakan untuk campuran beton sebaiknya memenuhi

syarat sebagai berikut :

1. Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari

bahan-bahan merusak yang mengandung oli, asam, alkali, garam,

bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang merugikan terhadap

beton atau tulangan.

2. Air pencampur yang digunakan pada beton prategang atau pada beton

yang didalamnya tertanam logam alumunium, termasuk air bebas yang

terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam

jumlah yang membahaykan.

3. Air yang tidak dapat diminum tidak boleh digunakan pada beton,

kecuali ketentuan berikut terpenuhi :

a. Pemilihan proporsi campuran beton harus didasarkan pada

campuran beton yang menngunakan air dari sumber yang sama.


LAPORAN TUGAS AKHIR


b. Hasil pengujian pada umur 7 dan 28 hari pada kubus uji mortar

yang dibuat dari adukan dengan air yang tidak dapat diminum

harus mempunyai kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90

% dari kekuatan benda uji yang dibuat dengan air yang dapat

diminum. Perbandingan uji kekutan tersebut harus dilakukan pada

adukan serupa, terkecuali pada air pencampur yang dibuat dan diuji

sesuai dengan “Metoda uji kuat tekan untuk mortar semen hidrolis

(menggunakan spesimen kubus dengan ukuran sisi 50 mm)”

pengujian ini berdasarkan ASTM C 109.

2.4 Perancangan Beton

Terdapat banyak metoda-metoda yang dilakukan dalam perancangan

beton yang dapat mempermudah dalam segi perhitungan maupun dari segi

biaya dan pada setiap negara pun ada metoda tersendiri dalam

perancangan, seperti di Amerika dengan metoda ACI, di Inggris dengan

metoda DoE.

Merancang suatu campuran beton merupakan suatu proses memilih

bahan-bahan campuran beton dan menentukan masing-masing jumlahnya

dengan tujuan untuk menghasilkan beton yang memenuhi persyaratan

minimum, kekuatan, sifat tahan lama dan ekonomis.

Pertimbangan yang mendasar dari pembuatan suatu beton adalah harga

yang murahdan dapat memenuhi persyaratan.

Menurut SNI 03-2834-2000 Syarat- syarat minimum untuk beton

umumnya mengenai hal-hal sebagai berikut :

1. Kuat tekan minimum yang diperlukan untuk suatu struktur bangunan

beton.

2. Faktor air semen maksimum atau kadar air semen minimum atau

untuk keadaan cuaca tertentu disyaratkan kadar udara dalam beton

minimum agar betonnya memiliki sifat tahan lama.


LAPORAN TUGAS AKHIR


3. Jumlah semen maksimum untuk menghindari terjadinya retak akibat

pengaruh suhu tinggi.

4. Jumlah semen maksimum untuk menghindari tejadinya retak susut

dalam keadan cuaca terbuka yang kelembabannya relatif rendah.

5. Berat beton minimum yang biasanya disyaratkan untuk jenis

bangunan beton tertentu.

Dalam perancangan beton banyak data yang diperlukan dalam proses

perhitunganya, data tersebut dibantu dengan tabel-tabel dan grafik pada

satndar yang ada. Data tersebut dibagi dalam dua kategori yaitu

Kelompok data yang menyangkut penggunaan data dan sifat beton yang

akan dirancang campurannya dan data mengenai sifat fisik material.

Di bawah ini salah satu contoh perancangan beton dengan metoda

DoE, Secara garis besar terdapat empat langkah dalam perancangan

campuran beton ini :

Langkah ke-satu

Menentukan faktor air semen (fas) rencana:

a. Menentukan kurva reference kekuatan beton pada fas 0,5:

- Menentukan kuat tekan beton pada fas 0,5 dengan pertimbangan

umur, jenis semen portland, dan jenis agregat kasar dengan bantuan

perkiraan kekuatan tekan (MPa) beton dengan fas Tabel 2.6.

- Menentukan titik potong fas 0,5 pada grafik hubungan antara

kekuatan tekan beton dan faktor air semen Gambar 2.1 dengan

kekuatan tekan beton yang didapat dari tabel perkiraan kekuatan

tekan (MPa) beton dengan fas Tabel 2.3. Melalui titik potong

tersebut, buat kurva reference yang parallel (identik) dengan kurva

disampingnya.


LAPORAN TUGAS AKHIR


Tabel 2.6 Perkiraan Kekuatan Tekan (Mpa) Beton dengan fas 0,5

Sumber : British Methode DoE in 1988

b. Menentukan target kekuatan tekan beton rata-rata yang hendak

dicapai (dalam bentuk kekuatan tekan kubus dengan rusuk 15 cm),

c. Melalui grafik hubungan antara kekuatan tekan beton dan faktor air

semen Gambar 2.2, didapatkanlah nilai fas rencana.


Gambar 2.2 Hubungan Antara Kekuatan Tekan Beton dan faktor air semen (benda uji kubus 150 x 150 x 150 mm)


LAPORAN TUGAS AKHIR


Langkah ke-dua

Menentukan kadar air bebas.

Dengan nilai workability (slump), ukuran maksimum agregat kasar

(10mm, 20 mm, dan 40mm), dan type agregat kasar (non-batu pecah, dan

batu pecah), maka berdasarkan Tabel 2.7 dapat ditentukan perkiraan kadar

air bebas campuran beton. Menghitung kadar semen yang dibutuhkan

dengan cara membagi kadar air dengan rasio air-semen/fas

Tabel 2.7 Perkiraan kadar air bebas untuk berbagai tingkat workability, type

dan jenis agregat yang digunakan


Langkah ke-tiga

Menentukan Kadar Agregat:

a. Menentukan berat volume (density) beton segar:

Membuat kurva reference berat jenis SSD agregat kasar yang

identik dengan asumsi berat jenis dari type agregat yang digunakan

berdasarkan Gambar 2.2.

b. Menghitung kadar agregat yang diperlukan, dengan mengurangi

berat volume beton segar dengan kadar semen dan air yang sudah

didapat.


LAPORAN TUGAS AKHIR


Sumber : Bulding Research Establishment

Gambar 2.2 Grafik Perkiraan berat volume padat beton segar

Langkah ke-empat

Menentukan Kadar Agregat Halus dan Kasar:

d. Menentukan Kadar Agregat Halus:

- Menentukan proporsi agregat halus dengan bantuan grafik, dengan

dasar pertimbangan ukuran maksimum agregat, tingkat workability

dan fas bebas.

- Menghitung perkiraan kebutuhan agregat halus, dengan cara

mengalikan prosentase agregat halus yang didapat di atas dengan

berat agregat total.

e. Menentukan Kadar Agregat Kasar:

- Menghitung perkiraan kebutuhan agregat kasar, dengan cara

mengurangi berat agregat total dengan berat agregat halus.


LAPORAN TUGAS AKHIR


Sumber : Bulding Research Establishment Gambar 2.3 Proporsi Agregat Halus yang direkomendasikan terhadap berat total agregatuntuk

ukuran butir maksimum 20 mm


LAPORAN TUGAS AKHIR


2.5 Pembuatan Beton

Tedapat beberapa proses yang penting dalam pembuatan benda

beton yaitu pembuatan cetakan, pengadukan, Uji kelecakan beton dan

perawatan beton.

Pembuatan cetakan merupakan proses yang penting, karena dengan

cetakan yang berkualitas akan didapatkan juga beton yang bagus baik dari

segi dimensi maupun kekuata. Hal yang penting dalam pembuatan cetakan

adalah bagaimana agar beton tersebut sesuai dengan ukuran rencana dan

cetakan tersebut bisa menahan beban coran.

2.5.1 Pengadukan Beton

Pengadukan beton adalah proses pecampuran matrial beton agar

menjadi beton segar. Beton segar tersebut harus memiliki campuran yang

homogen dan memiliki workability yang sesuai dengan perencanaan. Hal

yang harus diperhatikan dalam pengadukan adalah kebersihan campuran

matrial, dan metoda yang digunakan.

2.5.2 Uji Kelecakan Beton

Pengujian yang dilakukan pada beton segar adalah slump cone

test, tujuan dari pengujian ini adalah untuk mendapatkan tingkat

kelecakan dari beton. Pengujian kelecekan atau menentukan

konsistensi beton ini yang paling sering digunakan menggunakan

adalah denga alat slump.

Percobaan slump diperkenalkan oleh Chapman di USA (1913)

dengan menggunakan alat kerucut terpancung yang berukuran sebagai

berikut :

1. Diameter puncak = 100 mm

2. Diameter dasar = 200 mm

3. Tinggi = 300 mm


LAPORAN TUGAS AKHIR


Gambar 2.4 Sketsa alat slump dan penggunaanya

Nilai slump ditentukan oleh besarnya penurunan adukan

setelah alat slump diangkat, nilai penurunan slump akan dibandingkan

dengan nilai slump rencana. Jika lebih besar dari nilai slump rencana

maka adukan semakin kental dan nilai workability-nya akan semakin

tinggi sehingga pengerjaannya semakin mudah.

Nilai slump untuk berbagai jenis pekerjaan ditentukan nilai

maksimum dan nilai minimumnya, supaya hasil yang didapat sesuai

dengan yang dikerjakan .

Kelecakan adukan beton yang masih segar perlu mendapatkan

perhatian, karena banyak dipengaruhi pada kemampuan dalam

pengerjaan. Beton yang kurang lecak atau kering , mudah

menimbulkan pemisahan butir – butir beton, serta beton tidak jadi

homogen akibatnya beton menjadi tidak seragam.

Pengujian alat slump digunakan untuk mengetahui apakan

mudah dikerjakan atau tidak, yang nantinya berhubungan dengan

kadar air dalam campuran beton.

Persyaratan nilai slump pada beton terdapat pada PBI-1971

pada tabel berikut ini :


LAPORAN TUGAS AKHIR


Tabel 2.8 Persyaratan nilai slump

No Jenis Pekerjaan Beton Slump (mm)

Maksimum Minimum 1. Dinding, Pelat Pondasi dan Pondasi Telapak Bertulang 125 65

2. Pondasi Telapak Tidak Bertulang dan konstruksi bawah tanah 90 25

3. Pelat, Balok, Kolom dan Dinding 150 75 4. Pengerasan Jalan 75 50 5. Pembetonan Masal 75 25

Sumber : PBI-1971

Adapaun tahapan yang dilakukan dalam pengujian ini adalah :

a. Menyiapkan tabung kerucut dan batang pengaduk.

b. Beton yang masih segar dimasukan keadalam kerucut abram dengan

tahapan memasukan sesuai standar.

c. Pemasukan beton dilakukan tiga tahapan, dan setiap tahapan dilakukan

penusukan dengan tongkat sebanyak 25-30 kali.

d. Kerucut abram dibuka dengan perlahan dan disimpan pada samping

beton yang akan diuji.

Tahap terakhir adalah ukur penurunan beton yang terjadi dengan

cara menyimpan tongkat diatas kerucut. Toleransi untuk test ini yaitu ± 2

cm.

2.5.3 Perawatan Benda Uji

Perawatan beton merupakan proses yang penting dalam pembuatan

benda uji, karena dengan perawatan yang benar akan didapatkan kekuatan

beton sesuai rencana. Tujuan dari perawatan beton adalah untuk

memaksimalkan adukan beton dalam proses pengeringannya. Terdapat

banyak cara dalam perawatan beton diantaranya adalah: merendam beton

dalam air, menyiramkan air pada beton secara berkala, memberikan

karung goni yang dibasahi pada permukaan beton dan menyimpan beton

pada ruang suhu terkondisi dengan dilembapkan sebelumnya.


LAPORAN TUGAS AKHIR


2.6 Pengujian Beton

2.6.1 Kuat Tekan Beton

Kekuatan tekan beton adalah muatan tekan maksimum yang dapat

dipikul oleh beton persatuan luas. Kekuatan tekan beton dalam industri

konstruksi biasa dipakai untuk menilai karakteristik serta untuk

mengendalikan mutu beton untuk tujuan persyaratan spesifikasi

perencanaan, yaitu membandingkan kuat tekan rencana dengan nyata di

lapangan.

Salah satu cara yang digunakan untuk pemeriksaan kekuatan tekan

beton adalah dengan menggunakan mesin tekan. Nilai kekuatan tekan

beton ini tergantung pada dua hal yaitu kecepatan pembebanan dan

kedataran permukaan bidang tekan dari benda uji.

Prinsip pengujian kuat tekan beton dengan alat mesin tekan adalah

mengukur besarnya beban yang dapat dipikul oleh satu satuan luas beton

(benda uji) sampai benda uji itu hancur / rusak. Adapun rumus rumus yang

digunakan dalam pengujian ini adalah :

1. Rumus umum tegangan

σ = AP (N/mm2) ....................................................(2.1)

Keterangan P = Beban Terpusat (N)

A = Luas bidang tekan (mm2)

2. Rumus kuat tekan usia 28 hari

σb = AP (N/mm2) .....................................................(2.2)

Keterangan p = Panjang bidang tekan (mm)

l = Lebar bidang tekan (mm)

A = Luas bidang tekan = p x l (mm2)

P = Beban Terpusat (N)


LAPORAN TUGAS AKHIR


3. Rumus kuat tekan rata-rata

σbm = N

N

Nb

1

.......................................................(2.3)

dimana N = jumlah benda uji

4. Rumus kuat tekan yang dipakai.

σbk = σbm – k. SD ...................................................(2.4)

SD =

11

2

N

N

bbm

..........................................(2.5)

Berdasarkan bentuk dan ukuran benda uji, untuk pemeriksaan

benda tekan pada umumnya terdiri dari (PBI 1971):

Kubus ukuran 15x15x15 cm, dengan perbandingan

kekuatan 1,00

Kubus ukuran 20x20x20 cm, dengan perbandingan

kekuatan 0,95

Silinder ukuran dia. 15x30 cm, dengan pebandingan

kekuatan 0.83

Data kekuatan tekan umur 28 hari dapat dihitung berdasarkan data

kuat tekan pada umur lainnya, yaitu dengan menggunakan angka konversi

menurut PBI-1971 seperti pada Tabel 2.9.

Tabel 2.9 : Konversi pengujian umur beton

UMUR BETON (HARI)

3 7 14 21 28 90 365

PC, TYPE I 0,4 0,65 0,88 0,95 1 1,2 1,35 PC, TYPE III 0,55 0,75 0,9 0,95 1 1,15 1,2

Sumber : PBI-1971


LAPORAN TUGAS AKHIR


2.6.2 Kuat Lentur Beton

Pengujian kuat lentur beton merupakan nilai hasil pengujian kuat

lentur maksimum dari beton biasa (tanpa ada tulangan) yang diletakkan

pada 2 tumpuan kemudian dibebani pada setiap 1/3 dari bentang sehingga

menghasilkan momen lentur yang mengalihkan tegangan – tegangan tarik

pada bagian bawah dan tegangan – tegangan tekan pada bagian atas balok.

Balok tersebut patah akibat tegangan tarik dari kekuatan lentur yang

dihasilkan. Kekuatan lentur (Mr) beton = (0,11 – 0,23) fc’. Tegagan lentur

terjadi pada serat terluar benda uji.

Kekuatan lentur beton berkisar (0,11 – 0,23) fc’ → (concrete mix

design quality control & specification). f’c = kuat tekan benda uji beton

selinder (MPa)

Rumus Umum :

Kuat lentur = WMl ............................................................................(2.6)

Keterangan :

Ml = 6

PL ................................................................(2.7)

W = 61 b h2 ................................................................(2.8)

σlt = 2..hbLP ................................................................(2.9)

keterangan :

W = Momen Penahan ( mm3 )

Ml = Momen akibat pembebanan (Nmm)

P = Beban Terpusat (N)

L = Panjang bentang antar tumpuan (mm)

f’c = Kuat tekan beton (MPa)


LAPORAN TUGAS AKHIR


Menurut kuat lentur teoritis Ml = 70,7 'fc (SNI-03-2847-2002)

Gambar 2.5 : Reaksi Pembebanan

2.6.3 Kuat Tarik Tidak Langsung

Kuat tarik tidak langsung merupakan pengujian yang dilakukan

untuk mengetahui nilai kekuatan tarik dari beton, pengujian ini merupakan

metoda pendekatan yang dilakukan untuk menentukan metoda pengujian

ikatan sambungan beton lama dan beton baru.

Dari cara – cara yang telah dikembangkan, cara yang paling mudah

dan sering dilakukan adalah percobaan membelah silinder tersebut (Split

Cylinder Test). Dengan membelah silinder ini, maka terjadi pengalihan

tegangan – tegangan tarik melalui bidang tempat salah satu diameter dari

1/3 l 1/3 l 1/3 l

1/6 p.l

b

h

L P

½ P ½ P

½ P ½ P


LAPORAN TUGAS AKHIR


silinder beton tersebut terbelah sepanjang diameter yang dibebani dan itu

sejajar dengan sambungan yang diuji sehingga didapatkan besaran nilai

sambungan ikatan beton Gambar 2.7.

Besarnya tegangan tarik tidak langsung yang dialihkan saat beton itu

belah, dapat dihitung menggunakan rumus :

σtrk / f1split = DL

P..

2

..............................................................(2.14)

Dimana :

P = beban tekan maksimum (N)

L = panjang benda uji (mm)

D = diameter benda uji (mm)

= 22/7

Kuat tarik tidak langsung menurut ACI 363R- 22 adalah sebagai berikut :

F’sp = 6,5 cf 1

f’ c = kuat tekan beton (MPa).

(a) (b)

Gambar 2.7 : (a) Reaksi pembebanan beton biasa, (b) Reaksi pembebanan ikatan sambungan beton

Gambar 2.7 : Reaksi pengujian pada kondisi memanjang

σt

σt

σt

σt

P

P

σt

σt

σt

σt

P

P

P

D

L


LAPORAN TUGAS AKHIR


2.7 Perbaikan Beton

Perbaikan atau repair terbagi ke dalam dua kategori yaitu

perbaikan struktur dan perbaikan bukan struktur. Perbaikan struktur

adalah suatu pekerjaan atau kegiatan perbaikan struktur yang dilakukan

sehingga bisa menambah atau meningkatkan kekuatan atau kapasitas

struktur baik itu perbagian atau secara keseluruhan Produk & Sistem

yang digunakan dalam pekerjaan Struktural Repair digunakan untuk

memperbaiki bagian beton yang rusak, sehingga mengembalikan

integritas & durabilitas struktur seperti semula bahkan bisa ditingkatkan.

Perbaikan non struktural adalah suatu pekerjaan atau kegiatan yang mana

jika sudah selesai tidak menambah kekuatan atau kapasitas per bagian

atau secara keseluruhan. Produk dan system untuk perbaikan non

Struktur diaplikasikan pada permukaan beton untuk rehabilitasi secara

ukuran atau estetika .

Terdapat banyak kerusakan yang terjadi pada beton dan terdapat

juga metoda perbaikan yang digunakan dalam perbaikan beton. Ada

beberapa metoda dalam perbaikan beton itu sendiri. Penjelasan mengenai

kerusakan dan metoda perbaikan antara lain adalah :

2.7.1 Jenis-jenis Kerusakan Beton

Kerusakan beton yang seringkali terjadi di lapangan adalah :

- Honeycomb atau keropos yang ditunjukan Gambar 2.8. Banyak

faktor yang menyebakan terjadinya keropos diantaranya adalah

tulangan terlalu padat, penampang sempit, kebocoran sambungan

pada bekisting, workability rendah, dan juga faktor pelaksanaan.


LAPORAN TUGAS AKHIR


Gambar 2.8 : Beton yang terjadi kropos

[ Sumber : http://undip-project.blogspot.com/2009/08/beton-keropos-pada-balok-plat.html]

- Pengelupasan atau spalling yang ditunjukan Gambar 2.9,

pengelupasan biasanya diakibatkan oleh pengaruh temperatur tinggi

akibat peristiwa kebakaran. Akibat temperatur yang tinggi maka

terjadi perubahan komposisi kimia pada bahan semen, dimana akibat

usaha pemadaman api pada beton, sehingga terjadi pengelupasan.

Gambar 2.9 : Beton yang terjadi pengelupasan [Sumber : http://ronymedia.wordpress.com/2010/06/16/kerusakan-struktur-beton/]

- Patah pada konstruksi beton, patahnya konstruksi beton terjadi jika

penampang menerima beban lentur dalam waktu lama, yang

berlanjut dengan kegagalan geser, dan akhirnya runtuh.


LAPORAN TUGAS AKHIR


- Pelapukan atau dekarbonasi, proses pelapukan dapat terjadi karena

udara yang mengandung unsur kimia merubah susunan kimia dari

beton, sehingga terjadi pelapukan.

- Lendutan, dapat diakibatkan oleh berbagai jenis diantaranya oleh

dimensi dan kualitas bahan yang kurang memenuhi persyaratan atau

akibat tidak kakunya komponen balok pemikul. Lendutan juga dapat

terjadi akibat perubahan fungsi ruangan, sehingga beban yang

bekerja melampaui beban rencana.

- Beton keropos dengan atau tanpa besi tulangan yang terekspose.

- Beton tidak rata atau menggelembung.

2.7.2 Metoda Perbaikan

Gambar 2.10 :Diagram Alir Perbaikan

[Sumber : PT. Metro Giba Abadi]

Metoda perbaikan yang dilakukan tergatung dari kerusakan yang

terjadi pada beton. Beberapa metoda perbaikan yang sering dilakukan

dalam perbaikan beton adalah :


LAPORAN TUGAS AKHIR


1. Honeycomb (Pada ketebalan selimut beton)

- Membersihkan daerah yang terjadi honeycomb, chipping apakah

terlihat besi atau tidak, jika terlihat besi ikuti cara perbaikan

selanjutnya, jika tidak terlihat besinya ikuti langkah – langkah

dibawah ini :

- Melakukan hacking dan menghilangkan beton keropos yang lepas

sampai menemukan permukaan yang padat.

- Membersihkan area dari kotoran-kotoran dan sisa-sisa beton yang

kemudian membasahi permukaan dengan bonding agent

- Menambal area yang terbuka dengan mortar ataupun beton.

- Melakukan Curing terhadap area yang perlu diperbaiki.

2. Retak pada pelat

Perbaikan pada pelat dibagi dalam dua metoda tergantung

seberapa besar kerusaknya, adapun metodanya adalah :

a. Patching or Sealing (Metode penambalan)

Untuk retak-retak ringan (lebar retak < 0.3 mm) pada lantai

beton diajukan perbaikan dengan penambalan menggunakan

metoda grouting.

Metode perbaikannya adalah sebagai berikut:

- Membersihkan debu dan kotoran-kotoran pada daerah retak

dan menyiram permukaan lantai dengan air

- Menambal retak pada lantai dengan menggunakan mortar

khusus grouting

b. Pressure Grouting/Injection (Suntikan)

- Untuk retak dengan lebar > 0.3 mm biasanya perbaikan dengan

metoda suntikan atau diinjeksi.

- Langkah kerjanya adalah sebagai berikut:

- Membersihkan daerah retak

- Melakukan pengeboran dan pemasangan selang suntikan

sepanjang retakan dengan jarak specing 200 mm.


LAPORAN TUGAS AKHIR


- Menambal retakan, terutama area - area sekeliling retakan

yang akan digunakan untuk injeksi.

- Setelah 1 hari curing, dilakukan suntikan melalui selang atau

yang terpasang.

- Melakukan grouting menggunakan bahan grout. Suntikan

dilakukan dengan tekanan yang sudah ada dalam spesifikasi

produk grouting.

- Setelah selesai dilakukan suntikan, selang injeksi dilepas dan

permukaan dibersihkan.

3. Beton keropos dengan atau tanpa besi tulangan yang terekspose.

Perbaikan pada beton keropos dibagi dalam dua metoda

tergantung seberapa besar kerusaknya, adapun metodanya adalah :

a. Patching or Sealing (Metode penambalan)

Untuk beton keropos tanpa tulangan yang terekspose, diajukan

metode patching(tambalan) dengan langkah-langkah sebagai

berikut:

- Melakukan hacking dan menghilangkan beton keropos yang

lepas sampai menemukan permukaan yang padat.

- Membersihkan area dari kotoran-kotoran dan sisa-sisa beton,

lalu basahi dengan bonding agent.

- Penambalan area yang terbuka dengan beton atau mortar

- Melakukan curing area yang perlu diperbaiki.

b. Pressure Grouting /Injection (Suntikan)

Untuk beton keropos dengan tulangan yang terekspose,

metode perbaikan yang biasa dilakunkan adalah Pressure Grouting

/Injection (suntikan) dengan langkah-langkah sebagai berikut:

- Melakukan hacking dan hilangkan beton keropos yang lepas

sampai menemukan permukaan yang padat.


LAPORAN TUGAS AKHIR


- Membersihkan area dari kotoran-kotoran dan sisa-sisa beton,

lalu basahi dengan bonding agent.

Untuk area yang cukup besar :

- Pemasangan bekisting dan pengecoran kembali dengan beton

mutu yang sama.

Untuk area yang kecil, sempit dan rapat dengan tulangan,

metode perbaikannya sebagai berikut :

- Menyediakan agregat 20 mm dengan kawat ayam dipasang

sekililing area yang akan diperbaiki.

- Tutup dengan bekisting, sediakan selang grouting (inlet dan

outlet).

- Penambalan celah-celah pada bekisting dengan plug bersetting

cepat.

- Curing selama 1 hari.

- Melakukan suntikan dengan mortar grout.

- Memberikan tekanan 1-3 bar dan tahan selama beberapa menit.

- Selang grout dapat dipotong dan dilepaskan pada hari

berikutnya.

4. Beton tidak rata atau gelembung/bunting pada permukaan beton

(Kolom, Slab, Balok, Shearwall, dan Corewall)

Untuk cacat ini, dilakukan metode Trimming and Patching sebagai

berikut :

- Menandai area yang cacat.

- melakukan hacking pada permukaan beton yang tidak rata.

- Meratakan dengan melakukan penambalan menggunakan

mortar.

- Melakukan curing pada permukaan yang diperbaiki.


LAPORAN TUGAS AKHIR


2.8 Bonding Agent

Bonding agent merupakan bahan tambah yang material

pembentuknya adalah polimer, kegunaan dari bonding agent adalah

memperkuat ikatan beton lama dengan beton baru. Penuangan beton

segar di atas permukaan beton lama seringkali mengalami kesulitan

dalam pengikatan (penyatuannya). Biasanya untuk mengatasi hal tersebut

digunakan bahan tambah agar terjadi ikatan yang menyatu antara

permukaan yang lama dengan permukaan yang baru.

Adapun macam-macam merek bonding agent dapat dilihat dari

Gambar 2.11 dan Gambar 2.12

(a) (b) Gambar 2.11 : (a)Nabo BondTM – Concrete Primer (b)Intralok ® Bonding Agent

(a) (b) Gambar 2.12 : (a)Sika epoxy bonding agent (b)Fosroc Bonding Agent


LAPORAN TUGAS AKHIR


2.9 Calbond U-Stron

Calbond U-stron merupakan salah satu produk bonding agent,

alasan pada penelitian ini menggunakan merek ini karena dilihat dari

nilai ekonomis produk dan sering dipakainya produk ini di lapangan

dalam merekatkan beton lama dan beton baru. Selain merekatkan beton

lama dan beton baru terdapat juga kegunaan dari produk ini yaitu:

1. Untuk melekatkan plesteran pada tembok, beton, batu bata tanpa

mengasarkan permukaan (chiping) terlebih dahulu.

2. Pengisi celah tembok/beton yang retak.

3. Campuran adukan plesteran sehingga adukan menjadi liat dan

elastis.

4. Pelekat keramik, mozaik, porselen, marmer, karpet dan macam-

macam penutup lantai lainnya.

Gambar 2.13 : Calbond U-stron

Terdapat empat kegunaan dari calbond ini yang setiap

kegunaanya dibedakan berdasarkan perbandingan komposisi yang

digunakan, adapun komposisi dan cara penggunaan tersebut adalah:

1. Untuk sambungan atau perekatan antara beton lama dan baru,

laburkan calbond pada permukaan beton dan biarkan kering,

sehingga membentuk lapisan seperti film, kemudian diamkan

dengan waktu 8-10 menit, setelah itu coran dapat dituangkan.

2. Untuk menutup (topping) lantai baru gunakan calbond dengan

perbandingan calbond : semen : air = 1 : 1 : 1 dan laburkan dengan

ketebalan 2 mm diatas permukaan yang telah dibersihkan.


LAPORAN TUGAS AKHIR


3. Untuk menutup retakan atau celah pada dinding beton, calbond

dicampurkan dengan semen dan aduk sehingga membentuk pasta.

Untuk campuran plesteran gunakan calbond : air = 1 : 3 dan

campuran tersebut campurkan ke adukan plesteran dengan komposisi

semen : pasir = 1 : 3. Calbond dapat digunakan untuk 4-6 m2

permukaan beton atau plesteran.

2.10 Sambungan Beton

Komposit adalah gabungan dari dua material yang berbeda yang

umumnya dibentuk untuk memanfaatkan secara penuh kemampuan dari

material yang digabungkan. Sebagai contoh jika pelat beton ditumpu oleh

balok baja pada Gambar 2.14, balok baja mempunyai kekuatan

terhadap tarik sedang pelat beton kuat terhadap tekan. Jika sumbu netral

dari elemen gabungan ini diusahakan berada pada pertemuan balok dan

pelat maka akan menjadi sangat efisien dan hal ini dapat terjadi jika

disediakan media penghubung antara kedua material yaitu berupa shear

connector ataupun bahan pengikat dari kedua komponen agar menjadi

satu kesatuan. Jika tidak ada media untuk transfer geser antara kedua

komponen tersebut maka hasilnya adalah penampang non-komposit.

Beban yang bekerja pada penampang komposit akan menyebabkan pelat

berdefleksi bersama dengan balok, menghasilkan sebagian beban dipikul

oleh pelat. Kecuali jika terdapat ikatan yang cukup kuat antara keduanya

(seperti halnya kasus balok baja terbungkus dalam beton, atau jika

disediakan sambungan mekanis), beban yang dipikul oleh pelat hanya

sedikit atau dapat diabaikan. Karena kondisi lapangan, bisa terjadi jumlah

shear connector tidak dapat dipasang penuh sehingga menghasilkan

elemen komposit parsial.


LAPORAN TUGAS AKHIR


(a) (b) Gambar 2.14 Perbandingan lendutan balok dengan dan tanpa aksi komposit (a) balok tidak

komposit (b) balok komposit

Komposit bisa juga diterapkan untuk material yang sama seperti

beton dengan beton. Sambungan beton dengan beton ini banyak

dilakukan untuk perbaikan elemen beton. Pada komposit ini mutu beton

sangat tergantung dari proses produksi dan perawatannya. Setiap batch

adukan beton, meskipun dibuat di dalam batching plant yang sama

dengan desain campuran yang sama, pasti akan mendapatkan hasil

kekuatan yang berbeda-beda. Oleh karena itu, pada pelaksanaan

konstruksi beton, beton yang dicorkan harus selalu dievaluasi

kualitasnya. Untuk itu perlu dilakukan pengujian dengan uji kuat tekan

beton. Menurut Mulyono (2004), bahwa kuat tekan beton

mengidentifikasikan mutu sebuah struktur dimana semakin tinggi tingkat

kekuatan struktur yang dikehendaki, maka semakin tinggi pula mutu

beton yang dihasilkan.

Terdapat banyak perbaikan beton yang dilakukan salah satunya

perbaikan jembatan beton. Jembatan beton di daerah Pantai Utara Jawa

atau pun di daerah lain dengan kadar garam tinggi akan mendapatkan

serangan ion Klorida jika beton tidak cukup kedap. Langkah perbaikan

adalah dengan menambal (grouting) bagian yang hilang dengan beton

baru setelah sebelumnya diberikan angkur sebagai penghubung geser

atau shear connector. Peran shear connector adalah mentransfer beban

vertikal dan geser horizontal dari lapisan atas ke lapisan bawah. Untuk


LAPORAN TUGAS AKHIR


memperkuat ikatan antara beton lama dan beton baru seringkali

ditambahkan dengan bahan tambah pada permukaan beton yang akan

disambung. Terdapat beberapa riset terdahulu mengenai sambungan

beton yang disampaikan dalam paragraf berikut.

1. KAJIAN GESER INTERFACE ANTARA BETON LAMA DAN BARU

DENGAN VARIABEL WAKTU DAN VARIABEL PENANGANAN

INTERFACE

Penelitian ini berhubungan dengan bidang perbaikan dan

perkuatan struktur beton, yaitu penyambungan beton lama dan beton

baru. Penelitian ini menggunakan salah satu metode penanganan

interface yaitu dengan mengasarkan permukaan beton lama pada metode

penyambungan dengan pengasaran permukaan beton lama, dibagi

menjadi dua yaitu pengasaran tingkat rendah dan tingkat tinggi. Benda

uji yang digunakan berupa kubus berukuran 15x15x15 cm yang dibagi

menjadi dua yaitu beton lama berukuran 10x15x15 cm dan beton baru

berukuran 5x15x15 cm. Kedua metode pengasaran tersebut masing-

masing akan dikombinasikan dengan variasi umur penyambungan beton

lama dan baru yaitu umur penyambungan 7, 14, dan 28 hari.

(a) (b) Gambar 2.15 : (a)pengasaran tingkat rendah (b)pengasaran tingkat tinggi


LAPORAN TUGAS AKHIR


2. METODE PENYAMBUNGAN PADA STRUKTUR BETON

BERTULANG

Jurnal ini berisi mengenai metode konstruksi dalam perekatan

beton, yaitu seringkali pada pelaksanaan struktur bangunan dengan

volume pengecoran beton yang besar selalu diperlukan pemberhentian

sementara pengecoran adukan material beton. Untuk penyambungan

beton lama dengan adukan beton baru tak akan pernah bersatu dengan

sempurna. Maka perlu adanya suatu cara untuk menyatukan dua

permukaan tersebut. Dengan demikian perlu adanya konstruksi

sambungan. Pemakaian suatu sistem penyambungan tergantung dari

tujuan penyambungan.

Gambar 2.16 Contoh sambungan beton pada balok

3. PERBANDINGAN KUAT TARIK BETON PADA PENGECORAN

UTUH DAN SAMBUNG DENGAN MENGGUNAKAN BONDING

AGENT NITOBON PVA

Penelitian ini berisi mengenai perekatan beton lama dan baru

yaitu seringkali terjadinya penghentian pengecoran di lapangan. Penulis

mencoba meneliti bagaimana terjadinya pengaruh kuat tarik beton pada

pengecoran utuh dan pada pengecoran sambungan dengan menggunakan

bahan Bonding Agent Nitobon PVA. Maksud dari pengecoran sambungan


LAPORAN TUGAS AKHIR


pada penelitian ini adalah pengecoran sambungan antara beton lama dan

beton baru dengan tinjauan sudut kemiringan 00, 300, 450, 600, 900.

Sambungan termasuk bagian konstruksi beton untuk memberikan tempat

pemberhentian pengecoran yang aman untuk tahapan konstruksi

selanjutnya.

4. Clouston, Civjan, dan Bathon (2004) menyampaikan bahwa penggunaan

shear connector pada balok kayu yang memikul pelat beton dapat

meningkatkan kekuatan, kekakuan, dan daktilitas elemen, Gambar 2.17

Gambar 2.17 Shear Connector dalam Riset Cluston, Civjan dan Bathon

5. Qian dan Li (2006) menyampaikan bahwa semakin tinggi mutu beton

dari elemen komposit dengan stud shear connector akan menghasilkan

keruntuhan elemen yang semakin daktil. Percobaan yang dilakukan

diberikan dalam Gambar 2.18


LAPORAN TUGAS AKHIR


Gambar 2.18 Metoda pengujian oleh Qian dan Li

bab ii tinjauan pustaka -...

Documents