MAKALAH

INOVASI TEKNOLOGI BETON

DISUSUN UNTUK MEMENUHI TUGAS UJIAN AKHIR SEMESTER I ANGKATAN XXXIV

MATA KULIAH : TEKNOLOGI BAHAN

DOSEN PENGUJI : Dr.Ir. Sumirin,M.S.

NAMA MAHASISWA : FAKTA WIGUNA

MTS : MTS 153410809

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Beton merupakan suatu material yang menyerupai batu yang diperole h

dengan membuat suatu campuran yang mempunyai proporsi tertentu dari semen,

pasir dan krikil atau agregat lainnya, dan air untuk membuat campuran tersebut

menjadi keras dalam cetakan sesuai dengan bentuk dan dimensi yang diinginkan.

Semen dan air berinteraksi secara kimiawi untuk mengikat partikel – partikel agregat

tersebut menjadi suatu masa yang padat. Beton dalam berbagai variasi sifat kekuatan

dapat diperoleh dengan pengaturan yang sesuai dari perbandingan jumlah material

pembentuknya.

1.2. Perumusan Masalah

Masalah yang dihadapi dalam makalah ini adalah menjelaskan tentang inovasi

teknologi bahan beton pada pembangunan infrastruktur.

1.3. Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui sifat- sifat beton

2. Dapat memahami inovasi kemajuan teknologi beton yang terkini.

2

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Pengertian Beton

Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik lain,

agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan campuran tambahan

yang membentuk massa padat. Beton juga dapat didefinisikan sebagai bahan

bangunan dan kontruksi yang sifat-sifatnya dapat ditentukan terlebih dahulu dengan

mengadakan perencanaan dan pengawasan yang teliti terhadap bahan-bahan yang

dipilih (Dr. Wuryati Samekto, M.Pd dan Candra Rahmadiyanto, S.T., 2001).

2.2. Bahan-Bahan Pembuat Beton

Bahan-bahan pembuat beton secara umumnya terdiri dari:

2.2.1. Semen

Semen merupakan bahan pengikat hidrolis berupa bubuk halus yang

dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker (bahan ini terutama terdiri dari

silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis), dengan batu gips sebagai bahan

tambahan.

Sifat-Sifat Semen Portland

Semen portland memiliki beberapa sifat-sifat yang di antaranya sebagai

berikut:

1. Kehalusan Butir

Pada umumnya semen memiliki kehalusan sedemikian rupa sehingga

kurang lebih 80% dari butirannya dapat menembus ayakan 44 mikron.

Makin halus butiran semen, makin cepat pula persenyawaannya. Makin

halus butiran semen, maka luas permukaan butir untuk suatu jumlah berat

semen akan menjadi lebih besar. Makin besar luas permukaan butir ini,

makin banyak pula air yang dibutuhkan bagi persenyawaannya. Ada

beberapa cara yang dapat dilakukan untuk menentukan kehalusan butir

3

semen. Cara yang paling sederhana dan mudah dilakukan ialah dengan

mengayaknya.

2. Berat Jenis dan Berat Isi

Berat jenis dari bubuk semen pada umumnya berkisar antara 3,10 sampai

3,30. biasanya rata-rata berat jenis ditentukan 3,15. berat jenis semen

penting untuk diketahui, karena semen portland yang tidak sempurna

pembakarannya dan atau dicampur dengan bubuk batuan lainnya, berat

jenisnya akan terlihat lebih rendah daripada angka tersebut.

Untuk mengukur baik atau tidaknya atau tercampur atau tidaknya suatu

bubuk semen dengan bahan lain, dipakai angka berat jenis 3,00. dengan

demikian jika kita menguji semen dan hasilnya menunjukkan bahwa berat

jenisnya kurang dari 3,00 kemungkinan semen itu tercampur dengan bahan

lain (tidak murni) atau sebagian semen itu telah mengeras.

Berat isi (berat satuan) semen sangat tergantung pada cara pengisian semen

ke dalam takaran. Jiak cara mengisinya sembur (los), berat isinya rendah

yaitu antara ,1 ka/liter.jika pengisiannya dipadatkan, berat isinya dapat

mencapai 1,5 ka/liter. Dalam praktek biasanya dipakai berat isi rata-rata

yaitu antara 1,25 ka/liter.

3. Waktu Pengerasan Semen

Waktu pengerasan semen dilakukan dengan menentukan waktu pengikatan

awal (initial setting) dan waktu pengikatan akhir (final setting). Sebenarnya

yang lebih penting adalah waktu pengikatan awal, yaitu saat semen mulai

terkena ait hingga mulai terjadi pengikatan (pengerasan). Untuk mengukur

waktu pengikatan biasnya digunakan alat vicat.bagi jenis-jenis semen

portland waktu pengikatan awal tidak boleh kurang dari 60 menit sejak

semen terkena air.

4. Kekekalan Bentuk

Yang dimaksud dengan kekekalan bentuk adalah sifat dari bubuk semen

yang telah mengeras, di mana bila adukan semen dibuat suatu bentuk

4

tertentu bentuk itu tidak berubah. Buka benda dari adukan semen yang

telah mengeras. Apabila benda menunjukkan danya cacat (retak,

melengkung, membesar, dan menyusut), berarti semen itu tidak baik atau

tidak memiliki sifat tetap bentuk.

5. Kekuatan Semen

Kekuatan mekanis dari semen yag mengeras merupakan sifat yang perlu di

ketahui di dalam pemakaian. Kekuatan semen ini merupakan

gambaranmengenai daya rekatnya sebagai bahan perekat (pengikat). Pada

umumnya, pengukuran kekuatan daya rekat ini dilakukan dengan

menentukan kuat lentur, kuat tarik, atau kuat tekan (desak) dari campuran

semen dengan pasir.

6. Pengerasan Awal Palsu

Adakalanya semen portland menunjukkan waktu pengikatan awal kurang

dari 60 menit, dimana setelah semen dicampur dengan air segera nampak

mulai mengeras (adonan menjadi kaku). Hal ini mungkin terjadi karena

adanya pengikatan awal palsu, yang disebabkan oleh pengaruh gips yang

dicampurkan pada semen bekerja tidak sesuai dengan fungsinya.

Seharusnya fungsi gips dalam semen adalah untuk menghambat

pengerasan, tetapi dalam kasus diatas ternyata gips justru mempercepat

pengerasan. Hal ini dapat terjadi karena gips dalam semen telah terurai.

Biasanya pengerasan palsu ini hanya mengacau saja, sedangkan pengaruh

terhadap sifat semen yang lain tidak ada. Jika terjadi pengerasan palsu,

adonan dapat diaduk lagi. Setelah pengerasan palsu berakhir, jika adonan

diaduk lagi adonan semen akan mengeras seperti biasa.

7. Pengaruh Suhu

Proses pengerasan semen sangat dipengaruhi oleh suhu udara disekitarnya.

Pada C, pengerasan semen akan berjalan sangat lambat.suhu kurang dari

15 Semakin tinggi suhu udara disekitarnya, maka semakin cepat semen

mengeras.

5

Jenis-Jenis Semen Portland

Jenis-jenis semen portland dapat diperoleh dengan mengadakan variasi-variasi

dalam proporsi relatif dari komponen-komponen senyawa kimia serta derajat

kehalusan penggilingan bahan klinkernya. Sesuai dengan pemeakaiannya

semen portland dibedakan menjadi lima type (jenis), yakni;

Semen Portland Tipe I (Opc)

Semen Portland Jenis I adalah semen hidrolis yang dibuat dengan

menggiling klinker semen dan gypsum. Semen Portland Jenis I

memenuhi persyaratan SNI No. 15-2049-2004 Jenis I dan ASTM C150-

2004 tipe l.Semen jenis ini digunakan untuk bangunan umum dengan

kekuatan tekanan yang tinggi (tidak memerlukan persyaratan khusus),

seperti: Bangunan bertingkat tinggi, Perumahan, Jembatan dan jalan

raya, Landasan bandar udara, Beton pratekan, Bendungan saluran

irigasi, Elemen bangunan seperti genteng, hollow, brick/batako, paving

block, buis beton, roster, dan lain-lain.

Semen Portland Pozzolan (PPC)

Semen Portland Pozzolan adalah semen hidrolis yang terdiri dari

campuran homogen antara semen Portland dan Pozzolan halus, yang

diproduksi dengan menggiling klinker semen Portland dan Pozzolan

bersama-sama atau mencampur secara rata bubuk semen Portland dan

Pozzolan atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana

kadar pozzolan 15 s.d 40% massa Semen Portland Pozzolan. Semen

Portland Pozzolan memenuhi persyaratan SNI 15-0302-2004 type IP-U.

Kegunaannya:Bangunan bertingkat (2-3 lantai), Konstruksi beton

umum , Konstruksi beton massa seperti pondasi plat penuh dan

bendungan/dam, Konstruksi bangunan di daerah pantai, tanah berair

(rawa), Bangunan di lingkungan garam sulfat yang agresif, Konstruksi

6

bangunan yang memerlukan kekedapan tinggi seperti bangunan sanitasi,

bangunan perairan, dan penampungan air.

Semen Portland Komposit (PCC)

Semen Portland Komposit adalah bahan pengikat hidrolis hasil

penggilingan bersama-sama terak Semen Portland dan gipsum dengan

satu atau lebih bahan anorganik, atau hasil pencampuran bubuk Semen

Portland dengan bubuk bahan anorganik lain. Semen Portland Komposit

memenuhi persyaratan SNI 15-7064-2004. Kegunaan semen jenis ini

adalah:

Konstruksi beton umum

Pasangan batu dan batu bata

Plesteran dan acian

Selokan

Jalan

Pagar dinding

Pembuatan elemen bangunan khusus seperti beton pracetak, beton

pratekan, panel beton, bata beton (paving block) dan sebagainya.

Portland Cement Tipe II

Semen Portland Tipe II adalah semen yang mempunyai ketahanan

terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Misalnya untuk bangunan di

pinggir laut, tanah rawa, dermaga, saluran irigasi, beton massa dan

bendungan.

Ordinary Portland Cement Tipe III

Semen jenis ini merupakan semen yang dikembangkan untuk memenuhi

kebutuhan bangunan yang memerlukan kekuatan tekan awal yang tinggi

setelah proses pengecoran dilakukan dan memerlukan penyelesaian

secepat mungkin. Misalnya digunakan untuk pembuatan jalan raya,

bangunan tingkat tinggi dan bandar udara.

7

Ordinary Portland Cement Tipe IV

Semen Portland Tipe IV dipakai pada beton yang memerlukan panas

hidrasi yang rendah. Digunakan untuk pekerjaan-pekarjaan dimana

kecepatan dan jumlah panas yang timbul harus minimum, misalnya pada

bangunan seperti bendungan gravitasi yang besar.

Ordinary Portland Cement Tipe V

Semen Portland Tipe V dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan

pada tanah/air yang mengandung sulfat tinggi dan sangat cocok

digunakan untuk bangunan di lingkungan air laut. Dikemas dalam

bentuk curah.

Super Masonary Cement (SMC)

Super masonary cement adalah semen yang dapat digunakan untuk

konstruksi perumahan dan irigasi yang struktur betonnya maksimal

K225. Dapat juga digunakan untuk bahan baku pembuatan genteng

beton hollow brick, paving block, dan tegel.

Oil Well Cement, Class G-Hsr (High Sulfate Resistance)

Merupakan semen khusus yang digunakan untuk pembuatan sumur

minyak bumi dan gas alam dengan kontruksi sumur minyak di bawah

permukaan laut dan bumi. OWC yang telah diproduksi adalah Class G,

High Sulfat Resistance (HSR) disebut juga sebagai (Basic OWC". Aditif

dapat ditambahkan untuk pemakaian pada berbagai kedalaman dan

temperatur tertentu.

Special Blended Cement(SBC)

Spesial blended cement adalah semen khusus yang diciptakan untuk

pembangunan mega proyek jembatan Surabaya Madura (Suramadu) dan

cocok digunakan untuk bangunan di lingkungan air laut. Dikemas dalam

bentuk curah

8

2.2.2. Agregat

Agregat adalah butiran mineral yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam

campuran mortar (aduk) dan beton.

Agregat dapat juga didefinisikan sebagai bahan yang dipakai sebagai pengisi

atau pengkurus, dipakai bersama dengan bahan perekat, dan membentuk suatu

massa yang keras, padat bersatu, yang disebut adukan beton.

Klasifikasi Agregat dari Besar Butirannya

Pengukuran besar butiran agregat didasarkan atas suatu pemeriksaan yang

dilakukan dengan menggunakan alat yang berupa ayakan dengan besar lubang

yang telah ditetapkan. Ukuran butir agregat, tanpa memperhatikan bentuknya,

didefinisikan sebagai butiran yang dapat lolos pada suatu ukuran ayakan

tertentu. Dengan demikian agregat dapat dibedakan menjadi tiga, yakni;

1. Agregat Halus

Agregat halus adalah agregat yang semua butirannya menembus ayakan

dengan lubang 4,8 mm. Agregat halus dapat digolongkan menjadi tiga

jenis:

Pasir Galian

Pasir galian dapat diperoleh langsung dari permukaan anah, atau

dengan cara menggali dari dalam tanah. Pasir ini pada umumnya

tajam, bersudut, berpori, dan bebas dari kandungan garam yang

membahayakan. Namun karena pasir ini diperoleh dengan cara

menggali maka pasir ini sring bercampur dengan kotoran atau tanah,

sehingga sering harus dicuci terlebiha dulu sebelum digunakan.

Pasir Sungai

Pasir sungai diperoleh langsunga dari dasar sungai . pasir sungai pada

umumnya berbutir halus dan berbentuk bulat, karena akibat proses

9

gesekan yang terjadi. Karena butirannya halus, maka baik untuk

plesteran tembok. Namun karena bentuk yang bulat itu, daya lekat

antarbutir menjadi agak kurang baik.

Pasir Laut

Pasir laut adalah pasir yang diambil dari pantai. Bentuk butirannya

halus dan bulat, karena proses gesekan. Pasir jenis ini banyak

mengandung saram, oleh karena itu kurang baik untuk bahan

bangunan. Garam yang ada dalam pasir ini menyerap kandungan air

dari udara, sehingga mengakibatkan pasir selalu agak basah, dan juga

menyebabkan penembangan setelah bangunan selesai dibangun. Oleh

karena itu, sebaiknya pasir jenis ini tidak digunakan untuk bahan

bangunan.

2. Agregat Kasar

Agregat kasar adalah agregat dengan butir-butir tertinggal di atas ayakan

dengab lubang 4,8 mm, tetapi lolos ayakan 40 mm.

2.2.3. Air

Air merupakan bahan yang penting pada beton yang menyebabkan terjadinya

reaksi kimia dengan semen. Pada dasarnya air yang layak diminum, dapat

dipakai untuk campuran beton. Akan tetapi dalam pelaksanaan banyak air tidak

layak untuk diminum memuaskan dipakai untuk campuran beton. Apabila

terjadi keraguan akan kualitas air untuk campuran beton sebaiknya dilakukan

pengujian kualitas air diadakan trial mix untuk campuran dengan menggunakan

air tersebut.

Persyaratan air sebagai bahan bangunan untuk campuran beton harus memenuhi

syarat sebagai berikut:

1. Air harus bersih

10

2. Tidak mengandung lumpur, minyak, dan benda-benda merusak lainnya

yang dapat dilihat secatra visual.

3. Tidak mengandung benda-benda tersuspensi lebih dari 2 gram/liter.

4. Tidak mengandung garam-garam yang dapat larut dan dapat merusak beton

(asam-asam, zat organik, dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.

Kandungan khlorida (Cl), tidak lebih dari 500 p.p.m dan senyawa sulfat

tidak lebih dari 1000 p.p.m.

5. Bila dibandingkan dengan kuat tekan beton yang memakai air suling, maka

penurunan kekuatan kuat tekan beton yang memakai air yang diperiksa

tidak boleh lebih dari 10%

6. Air yang mutunya diragukan harus dianalisia secara kimia dan dievaluasi

mutunya.

7. Khusus untuk beton prategang, kecuali syart-syarat tersebut diatas, air tidak

boleh mengandunga Clorida lebih dari 50 p.p.m.

2.2.4. Bahan Tambahan

Bahan tambah (admixture) adalah bahan-bahan yang ditambahkan kedalam

campuran beton pada saat atau selama percampuran berlangsung. Fungsi dari

bahan ini adalah untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih

cocok untuk pekerjaan tertentu atau untuk menghemat biaya.

Admixture atau bahan tambah yang didefenisikan dalam Standard Definitions

of terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates (ASTM C.125-

1995:61) dan dalam Cement and Concrete Terminology (ACI SP-19) adalah

sebagai material selain air, agregat, dan semen hidrolik yang dicampurkan

dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau selama pengadukan

berlangsung. Bahan tambah digunakan untuk memodifikasi sifat dan

karakteristik dari beton, misalnya: untuk dapat dengan mudah dikerjakan,

mempercepat pengerasan, menambah kuat tekan, penghematan, atau untuk

tujuan lain seperti penghematan energi. Bahan tambah biasanya diberikan

11

dalam jumlah yang relatif sedikit dan harus dengan pengawasan yang ketat

agar tidak berlebihan yang justru akan dapat memperburuk sifat beton.

Di Indonesia bahan tambah telah banyak dipergunakan. Manfaat dari

penggunaan bahan tambah ini perlu dibuktikan dengan menggunakan bahan

agregat dan jenis semen yang sama dengan bahan yang akan dipakai di

lapangan. Dalam hal ini bahan yang dipakai sebagai bahan tambah harus

memenuhi ketentuan yang diberikan oleh SNI. Untuk bahan tambah yang

merupakan bahan tambah kimia harus memenuhi syarat yang diberikan dalam

ASTM C.494, “Standard Spesification for Chemical Admixture for

Concrete”. Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan

admixture perlu diketahui terlebih dahulu kategori dan penggolongannya,

yaitu :

1. Air entraining Agent (ASTM C 260) yaitu bahan tambah yang

ditujukan untuk membentuk gelembung-gelembung udara berdiameter

1 mm atau lebih kecil di dalam beton atau mortar selama pencampuran

dengan tujuan mempermudah pengerjaan beton saat pengecoran dan

menambah ketahanan awal pada beton.

2. Chemical admixture (ASTM C 494) yaitu bahan tambah cairan kimia

yang ditambahkan untuk mengendalikan waktu pengerasan

(memperlambat atau mempercepat), mereduksi kebutuhan air,

menambah kemudahan pengerjaan beton, meningkatkan nilai slump,

dan sebagainya.

3. Mineral admixture (bahan tambah mineral) merupakan bahan tambah

yang dimaksud untuk memperbaiki kinerja beton. Pada saat ini, bahan

tambah mineral ini lebih banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja

tekan beton sehingga bahan ini cendrung bersifat penyemenan.

Keuntungannya antara lain: memperbaiki kinerja workability,

mempertinggi kuat tekan dan keawetan beton, mengurangi porositas

12

dan daya serap air dalam beton. Beberapa bahan tambah mineral ini

adalah pozzolan, fly ash, slang, dan silica fume.

4. Miscellanous admixture (bahan tambah lain) yaitu bahan tambah yang

tidak termasuk dalam ketiga kategori diatas seperti bahan tambah jenis

polimer (polypropylene, fiber mash, serat bambu, serat kelapa dan

lainnya), bahan pencegah pengaratan, dan bahan tambahan untuk

perekat (bonding agent).

2.2.4.2 Alasan Penggunaan Bahan Tambahan

Penggunaan bahan tambahan harus didasarkan pada alasan-alasan

yang tepat, misalnya untuk memperbaiki sifat-sifat tertentu pada beton.

Pencapaian kekuatan awal yang tinggi, kemudahan pekerjaan,

menghemat harga beton, memperpanjang waktu pengerasan dan

pengikatan, mencegah retak. Para pemakai harus menyadari hasil yang

diperoleh tidak akan sesuai dengan yang diharapkan pada kondisi

pembuatan beton dan bahan yang kurang baik.

Keuntungan penggunaan bahan tambah pada sifat beton :

1. Pada beton segar (fresh concrete)

a. Memperkecil faktor air semen.

b. Mengurangi penggunaan air.

c. Mengurangi penggunaan semen.

d. Memudahkan dalam pengecoran.

e. Memudahkan finishing.

2. Pada beton keras (hardened concrete)

a. Meningkatkan mutu beton.

b. Kedap terhadap air (low permeability).

c. Meningkatkan ketahanan beton (durability).

d. Berat jenis beton meningkat.

2.2.4.3 Admixture

13

Bahan pencampur adalah material yang berbentuk cairan maupun

serbuk yang ditambahkan ke beton yang dapat memberikan efek-efek

tertentu yang tidak akan muncul pada pencampuran beton biasa,

seperti: kemungkinan pelaksanaan (workability), kekuatan (strength),

titik beku (freezing point), dan perawatan (curing).

Jenis-jenis bahan pencampur (admixture), antara lain :

1. Type A, Water Reducer admixture digunakan untuk

mengurangi kuantitas dari mencampur air yang diperlukan

untuk menghasilkan beton dengan nilai slump yang ditentukan.

2. Type B, Retarder admixture untuk memperlambat reaksi

hidrasi pada beton.

3. Type C, Accelerator admixture digunakan untuk mempercepat

proses hidrasi atau proses pengurangan air dalam beton untuk

meningkatkan kekuatan beton.

4. Type D, Water Reducer dan Retarder Admixture digunakan

untuk mengurangi kuantitas dari mencampur air yang

diperlukan untuk menghasilkan beton dengan nilai slump yang

ditentukan dan memperlambat reaksi hidrasi pada beton.

5. Type E, High Range Water Reducer admixture digunakan

untuk mengurangi kuantitas dari mencampur air yang

diperlukan untuk menghasilkan beton dengan nilai slump 12

persen atau lebih besar.

6. Type F, High Range Water Reducer dan Retarder admixture

digunakan untuk mengurangi kuantitas dari mencampur air

yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan nilai slump

12 persen atau lebih besar dan memperlambat reaksi hidrasi

pada beton.

14

7. Pada penelitian ini, bahan pencampur yang digunakan adalah

Tipe E yaitu High Range Water Reducer admixture dengan

merek dagang SikaCim Concrete Additive.

Gambar 2.1 Produk SikaCim Concrete Additive

2.2.4.4 Perhatian Penting dalam Penggunaan Bahan Tambahan

Penggunaan bahan tambah di lapangan sering menimbulkan masalah

masalah tidak terduga yang tidak mengguntungkan karena kurangnya

pengetahuan tentang interaksi antara bahan tambahan dengan beton.

Untuk mengurangi dan mencegah hal yang tidak terduga dalam

penggunaan bahan tambah tersebut maka penggunaan bahan tambah

dalam sebuah campuran beton harus dikonfirmasikan dengan standar

yang berlaku dan yang terpenting adalah memperhatikan dan

mengikuti petunjuk dalam manualnya jika menggunakan bahan

“paten” yang diperdagangkan. Mempergunakan bahan tambahan

sesuai dengan spesifikasi ASTM

(American Society for Testing and Materials) dan ACI (American

Concrete International). Parameter yang ditinjau adalah :

1. Pengaruh pentingnya bahan tambahan pada penampilan beton.

15

2. Pengaruh samping (side effect) yang diakibatkan oleh bahan

tambahan. Banyak bahan tambahan mengubah lebih dari satu

sifat beton sehingga kadang-kadang merugikan.

3. Sifat-sifat fisik bahan tambahan.

4. Konsentrasi dari komposisi bahan yang aktif yaitu ada tidaknya

komposisi bahan yang merusak seperti: klorida, sulfat, sulfide,

phosfat, juga nitrat dan amoniak dalam bahan tambahan.

5. Bahaya yang terjadi terhadap pemakai bahan tambahan.

6. Kondisi penyimpanan dan batas umur kelayakan bahan

tambahan.

7. Persiapan dan prosedur pencampuran bahan tambahan pada

beton segar.

8. Jumlah dosis bahan tambahan yang dianjurkan tergantung dari

kondisi struktural dan akibatnya bila dosis berlebihan.

9. Efek bahan tambah sangat nyata untuk mengubah karakteristik

beton, misalnya: FAS, tipe dan gradasi agregat, tipe dan lama

pengadukan.

10. Mengikuti petunjuk yang berhubungan dengan dosis pada brosur

dan melakukan pengujian untuk mengontrol pengaruh yang

didapat.

Biasanya percampuran bahan tambahan dilakukan pada saat

percampuran beton. Kompleksitas sifat bahan tambahan beton

terhadap beton maka interaksi pengaruh bahan tambahan pada beton,

khususnya interaksi pengaruh bahan tambahan pada semen sulit

diprediksi sehingga diperlukan percobaan pendahuluan untuk

menentukan pengaruhnya terhadap beton secara keseluruhan.

2.3. Sifat-Sifat Umum Beton

16

Untuk keperluan perancangan dan pelaksanaan struktur beton, maka

pengetahuan tentang sifat-sifat adukan beton maupun sifat-sifat beton setelah

mengeras perlu diketahui. Sifat-sifat tersebut antara lain;

1. Tahan Lama (Durability)

Merupakan kemampuan beton bertahan seperti kondisi yang direncanakan tanpa

terjadi korosi dalam jangka waktu yang direncanakan. Dalam hal ini perlu

pembatasan nilai faktor air semen maksimum maupun pembatasan dosis semen

minimum yang digunakan sesuai dengan kondisi lingkungan.sifat tahan lama pada

beton dapat dibedakan dalam beberapa hal, antara lain sebagai berikut:

a. Tahan Terhadap Pengaruh Cuaca

Pengaruh cuaca yang dimaksud adalah pengaruh yang berupa hujan dan

pembekuan pada musim dingin, serta pengembangan dan penyusutan yang

diakibatkan oleh basah dan kering silih berganti.

b. Tahan Terhadap Pengaruh Zat Kimia

Daya perusak kimiawi oleh bahan-bahan seperti air laut, raw-rawa dan air

limbah, zat-zat kimia hasil industri dan air limbahnya, buangan air kotor kota

yang berisi kotoran manusia, gemuk, susu, gula, dan sebagainya perlu

diperhatikan terhadap keawetan beton.

c. Tahan Terhadap Erosi

Beton dapat mengalami kikisan yang diakibatkan oleh adanya orang yang

berjalan kaki dan lalu lintas diatasnya, gerakan ombak laut, atau oleh partikel-

partikel yang terbawa oleh angin dan atau air.

d. Kuat Tekan

Kuat tekan beton ditentukan berdasarkan pembebanan uniaksial bend uni

silinder beton diameter 150 mm, tinggi 300mm dengan satuan Mpa (N/mm2)

untuk SKSNI 91.

e. Kuat Tarik

17

Kuat tarik beton jauh lebih kecil dari pada kuat tekannya, yaitu sekitar 10%-

15% dari kuat tekannya. Kuat tarik beton merupakan sifat yang penting untuk

memprediksi retak dan defleksi balok.

f. Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas beton adalah perbandingan antara kuat tekan beton dengan

regangan beton biasanya ditentukan pada 25%-50% dari kuat tekan beton.

g. Rangkak (Creep)

Merupakan salah satu sifat dimana beton mengalami deformasi terus menerus

menurut waktu dibawah beban yang dipikul.

h. Susut (Shrinkage)

Merupakan perubahan volume yang tidak berhubungan dengan pembebanan.

2. Kemampuan Dikerjakan (Workability)

Workability adalah bahwa bahan-bahan beton setelah diaduk bersama,

menghasilkan adukan yang bersifat sedemikian rupa sehingga adukan mudah

diangkut, dituang atau dicetak, dan dipadatkan menurut tujuan pekerjaannya tanpa

terjadinya perubahan yang meninbulkan kesukaran atau penurunan mutu. Sifat

mampu dikerjakan (workability) datil beton sangat tergantung pada sifat bahan,

perbandinagn campuran, dan cara pengadukan serta jumlah seluruh air bebas.

Dengan kata lain, sifat dapat mudah dikerjakan suatu adukan beton dipengaruhi

oleh:

1. Konsistensi normal PC

2. Mobalitas, setelah aliran dimulai (sebaliknya adalah sifat kekasaran atau

perlawanan terhadap gerak)

3. Kohesi atau perlawanan terhadap pemisahan bahan-bahan

4. Sifat saling lekat (ada hubungannya dengan kohesi), berarti bahan

penyusunanya tidak akan terpisah-pisah sehingga memudahkan pengerjaan-

pengerjaan yang perlu dilakukan.

18

Jadi sifat dapat dikerjakan pada beton ini merupakan ukuran dari tingkat

kemudahan adukan untuk diaduk, diangkut, dituang (dicetak), dan dipadatkan.

Perbandingan bahan-bahan ataupun sifat bahan-bahan itu secara bersama-sama

mempengaruhi sifat dapat dikerjakan beton segar. unsur-unsur yang

mempengaruhi sifat mudah dikerjakan antara lain sebagai berikut:

Banyaknya air yang dipakai dalam campuran aduk beton. Makin banyak

air yang digunakan, makin mudah beton itu dikerjakan.

Penambahan semen ke dalam adukan beton

Hal ini juga menambah kemudahan dikerjakan pada beton, karena

biasanya penambahan semen diikuti dengan penambahan air untuk

memperoleh harga faktor air semen tetap.

Gradasi campuran agregat kasar dan agregat halus

Jika campuran pasir dan krikil mengikuti gradasi yang telah disarankan

oleh peraturan yang dipakai, adukan beton akan mudah dikerjakan.

Pemakaian butir-butir agregat yang bulat akan mempermudah cara

pengerjaan beton.

Pemakaian butir maksimum agregat kasar, akan berpengaruh terhadap

kemudahan dikerjakan pada aduk beton.

Cara pemadatan beton dan atau jenis alat yang digunakan

Jika pemadatan beton dilakukan dengan menggunakan alat getar

misalnya, diperlukan tingkat kelecekan yang berbeda dibandingkan

menggunakan alat yang lain.

2.4. Klasifikasi Beton

Menurut PBI tahun 1971, beton dapat diklasifikasi menjadi tiga, antara lain:

Beton Kelas I

19

Merupakan beton untuk pekerjaan-pekerjaan non struktural. Untuk

pelaksanaannya tidak diperlukan keahlian khusus. Pengawasan mutu hanya

dibatasi pada pengawasan ringan terhadap mutu bahan-bahan, sedangkan

terhadap kekuatan bahan tidak disyaratkan pemeriksaan. Mutu beton kelas I

dinyatakan denga beton mutu B0.

Beton Kelas II

Merupakan beton untuk perkerjaan-perkerjaan struktural secara umum.

Pelaksanaannya memerlukan keahlian yang cukup dan harus dilakukan di

bawah pimpinan tenaga-tenaga ahli.

Beton kelas II dibagi dalam mutu-mutu standar B1, K125, K175, dan K225.

pada mutu B1, pengawasan mutu hanya dibatasi pada pengawasan sedang

terhadap kuat desak tidak disyaratkan pemeriksaan. Pada mutu K125, K175,

dan K225 pengawasan mutu terdiri dari pengawasan ketat terhadap mutu

bahan, dengan keharusan untuk memeriksa kekuatan beton secara kontinu

menurut pasal 4.7 PBI 1971.

Beton Kelas III

Merupakan beton untuk pekerjaan struktural dimana dipakai mutu beton

dengan kuat desak karateristik yang lebih tinggi dari 225 ka/cm2. pada

pelaksanaannya memerlukan keahlian khusus dan harus dilakukan dibawah

pimpinan tenaga-tenaga ahli. Disyaratkan adanya laboratorium beton dengan

peralatan yang lengkap, dan dilayani tenaga-tenaga ahli yang dapat

melakukan pengawasan mutu beton secara kontinu.

2.5. Keuntungan dan Kerugian Beton

Keuntungan dari beton antara lain:

1. Bahan-bahan mudah diperoleh.

2. Tahan terhadap temperatur yang tinggi

3. Harga relatif murah karena menggunakan bahan lokal.

4. Mempunyai kekuatan tekan yang tinggi

20

5. Adukan beton mudah diangkut dan mudah dicetak dalam bentuk yang

diinginkan.

6. Kuat tekan beton jika dikombinasikan dengan baja akan mampu untuk

memikul beban yang berat.

7. Dalam pelaksanaannya adukan beton dapat disemprotkan dan

dipompakan ke tempat tertentu yang cukup sulit.

8. Biaya perawatan yang cukup rendah

Kelemahan Beton

1. Berat beton yang besar, sekitar 2400 kg/m3 (kubik).

2. Kekuatan tariknnya rendah, meskipun kekuatan tekannya besar.

3. Beton cenderung utuk retak, karena semennya hidraulis. Baja tulangan

bisa berkarat, meskipun tidak terekspose separah struktur baja.

4. kualitasnya sangat tergantung denag cara pelaksanaan di lapangan. Beton

yang baik maupun yang buruk dapat terbentuk dari rumus dan campuran

yang sama.

5. struktur beton sulit untuk dipindahkan. Pemakaian kembali atau daur-

ulang sulit dan tidak ekonomis. Dalam hal ini struktur baja lebih unggul,

misalnnya tinggal melepas sambungannya saja.

    Meskipun demikian kelemahan beton dapat diatasi dengan berbagai cara, yaitu :

1. Untuk elemen struktural : Membuat beton mutu tinggi, beton pratekan,

atau keduannya. Sedangkan untuk elemen non-struktural dapat

menggunakan beton ringan.

2. Memakai beton bertulang atau beton pratekan.

3. Melakukan perawatan (curing) yang baik untuk mencegah terjadinya

retak, memakai beton pratekan, atau memakai bahan tambahan yang

mengembang (expansive admixtures).

4. Mempelajari teknologi beton dan melakukan pengawasan, kontrol

kualitas yang baik. Bila perlu memakai beton jadi atau beton cetakan.

21

5. beberapa struktur dibuat pracetak (precast) sehingga dapat dilepas per

elemen seperti baja, kemungkinan untuk melakukan beton recycle sedang

dioptimasikan.

2.6. Penggunaan Beton Pada Pembangunan Infrastruktur

Terhadap kehandalan beton dan kelebihan beton, saat ini beton telah

diaplikasikan sebagai bahan material untuk pembangunan infrastruktur yaitu :

1. Inovasi Teknologi Beton Ringan

Kebutuhan beton ringan dalam berbagai aplikasi teknologi konstruksi modern

meningkat dengan cepat. Hal ini disebabkan karena berbagai keuntungan yang

dapat diperoleh dari penggunaan teknologi beton ringan diantaranya, berat jenis

beton yang lebih kecil sehingga dapat mengurangi berat sendiri elemen struktur

yang mengakibatkan kebutuhan dimensi tampang melintang menjadi lebih kecil.

Beban mati struktural yang lebih kecil ini juga dapat memberikan keuntungan

dalam pengurangan ukuran pondasi yang diperlukan. Beton ringan dapat

diproduksi dengan menggunakan agregat ringan yang secara umum dapat

dibedakan menjadi dua yaitu:

agregat ringan alami dan agregat ringan buatan. Agregat ringan buatan dibuat

dengan membekahkan atau memanaskan bahan-bahan seperti terak dan

peleburan besi, tanah liat diatome, abu terbang, tanah serpih, batu tulis dan

lempung. Sedangkan agregat kasar alami diperoleh dari bahan-bahan seperti batu

apung, batu letusan gunung atau batuan lahar.

Kekuatan beton sangat ditentukan oleh kekuatan agregat dan kekuatan matrix

pengikatnya. Dengan demikian, faktor yang dapat dioptimalkan untuk

mendapatkan beton ringan struktural adalah kekuatan matrix pengikat yang salah

satunya ditentukan oleh kandungan semen dalam campuran beton.

Macam beton ringan berdasarkan pengganti agregatnya yang banyak diproduksi

adalah beton ringan berserat (limbah), beton ringan styrofoam, beton ringan

dengan batu apung, beton ringan dengan busa arang, beton ringan aerasi (Hebel).

22

2. Inovasi Teknologi Beton Mutu Tinggi (high strength concrete)

Beton mutu tinggi (high strength concrete) yang tercantum dalam SNI 03-6468-

2000 (Pd T-18-1999-03) didefinisikan sebagai beton yang mempunyai kuat tekan

yang disyaratkan lebih besar sama dengan 41,4 MPa. Upaya untuk mendapatkan

beton mutu tinggi yaitu dengan meningkatkan mutu material pembentuknya,

misalnya kekerasan agregat dan kehalusan butir semen. Dalam perkembangan

teknologi beton terkini telah menggunakan teknologi nano sehingga porositas yang

menjadi kelemahan beton dapat diatasi.

Dalam pencapaian/pembuatan beton mutu tinggi (High Strength Concrete (HSC)

tetap harus memenuhi persyaratan meliputi kemudahan dalam pengerjaan

(workability), kehomogenan beton, kekuatan, keawetan (durability), dan

kestabilan beton. Untuk menghasilkan HSC perlu diperhatikan pula apakah

nantinya akan menyebabkan harga beton menjadi mahal. Oleh sebab itu,

diperlukan pengetahuan tentang teknologi campuran beton yang dapat

memproduksi beton dengan mutu tinggi tetapi tidak menyebabkan harga beton

menjadi mahal.

Dalam merancang perencanaan campuran untuk UHPC (Ultra High Performance

Concrete) yang dikembangkan oleh Prof. Schmidt (Hardjasaputra, 2009) ada 5 hal

pokok yang membedakan antara campuran UHPC dengan beton konvensional,

yaitu:

a. Ditinggalkanya penggunaan agregat kasar (10 mm - 35 mm) pada

campuran beton, sehingga hanya digunakan agregat halus, yaitu pasir halus

(quartz sand) dengan ukuran 0.125mm/0.50mm.

b. Digunakannya dalam campuran agregat yang sangat halus yaitu tepung

Quartz yang berukuran dalam rentang nanometer, antara 16 – 90 μm.

c. Seperti halnya penggunaan tepung reaktif mikrosilika pada beton mutu

tinggi, maka mikrosilica pun digunakan pada UHPC agar diperoleh CSH

reaksi kedua, sama seperti halnya pada teknologi beton SCC (Self

23

Compacted Concrete), maka UHPC pun menggunakan superplasticizer

terutama tipe Polycarboxylatether (PCE), UHPC yang rasio air dan

semennya ekstrim kecil,memerlukan superplasticizer agar beton segar

mudah dikerjakan,

d. Digunakannya serat baja halus mutu tinggi agar diperoleh sifat keruntuhan

yang daktail.

Permasalahan dalam beton yang sangat mempengaruhi kuat tekannya adalah

adanya porositas. Semakin besar porositasnya maka kuat tekannya semakin kecil,

sebaliknya semakin kecil porositas kuat tekannya semakin besar.

Porositas pada beton diakibatkan oleh banyak hal, diantaranya adalah penggunaan

nilai fas yang cukup tinggi dan penggunaan partikel-partikel bahan penyusun

beton yang berukuran relatif besar, sehingga kerapatan tidak dapat maksimal.

Partikel terkecil bahan penyusun beton konvensional adalah semen. Untuk

mengurangi porositas semen dapat digunakan aditif yang bersifat pozzolan dan

mempunyai patikel sangat halus yaitu bahan pozzolan yang mengandung silika

tinggi dan berukuran lebih halus dari semen. Contohnya adalah abu terbang (fly

ash), abu sekam padi (rice husk ash), dan silica fume (mikrosilika) sebagai mineral

admixture pada beton untuk menghasilkan beton

mutu tinggi .

Bahan mineral admixture di atas telah banyak digunakan dalam teknologi

pembuatan beton saat ini dan bahan tersebut beberapa diantaranya diperoleh dari

limbah industri yaitu fly ash (limbah batu bara) dan rice husk ash (limbah

pertanian). Teknologi terbaru menunjukkan bahwa bahan mineral admixture

dengan ukuran yang lebih kecil dari ukuran mikro (nano) menjadi alternatif baru

untuk menghasilkan beton mutu tinggi. Dengan menerapkan teknologi nano dalam

pengolahan limbah industri maka diharapkan dapat sedikit membantu mengatasi

permasalahan lingkungan akibat pembuangan limbah tersebut.

24

BAB III

PEMBAHASAN

3.1. Umum

Beton merupakan suatu material yang menyerupai batu yang diperoleh dengan

membuat suatu campuran yang mempunyai proporsi tertentu dari semen, pasir

dan krikil atau agregat lainnya, dan air untuk membuat campuran tersebut

menjadi keras dalam cetakan sesuai dengan bentuk dan dimensi yang diinginkan.

Semen dan air berinteraksi secara kimiawi untuk mengikat partikel – partikel

agregat tersebut menjadi suatu masa yang padat.

Gideon (1993), beton adalah material komposit (campuran) dari beberapa bahan

batu-batuan yang direkatkan oleh bahan ikat. Beton dibentuk dari campuran

agregat (kasar dan halus), semen, air dengan perbandingan tertentu dan dapat

ditambah dengan bahan campuran tertentu apabila dianggap perlu. Bahan air dan

semen disatukan akan membentuk pasta semen yang berfungsi sebagai bahan

pengikat sedangkan agregat halus dan agregat kasar sebagai bahan pengisi.

Kekuatan, keawetan, dan sifat beton yang lain tergantung pada sifat bahan-bahan

dasar, nilai perbandingan bahan-bahannya, cara pengadukan maupun cara

pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan, dan cara perawatan

selama proses pengerasan.

Beton memiliki sifat seperti durability (Kuat, kokoh dan tahan lama) ,

Workablity (Mudah dikerjakan, mudah dibentuk).

3.2. Inovasi Teknologi Beton Ringan

Dengan perkembangan teknologi nano yang digunakan dalam teknologi

beton menjadikan struktur beton pada infrastruktur menjadikan dimensi beton

lebih ramping, kokoh,ringan dan tahan gempa.

25

Beton ringan adalah beton yang memiliki berat jenis (density) lebih ringan

daripada beton pada umumnya. Beton ringan bisa disebut sebagai beton ringan

aerasi (Aerated Lightweight Concrete/ALC) atau sering disebut juga (Autoclaved

Aerated Concrete/ AAC) yang mempunyai bahan baku utama terdiri dari pasir

silika, kapur, semen, air, ditambah dengan suatu bahan pengembang yang

kemudian dirawat dengan tekanan uap air. Tidak seperti beton biasa, berat beton

ringan dapat diatur sesuai kebutuhan. Pada umumnya berat beton ringan berkisar

antara 600 – 1600 kg/m3. Karena itu keunggulan beton ringan utamanya ada

pada berat, sehingga apabila digunakan pada proyek bangunan tinggi (high rise

building) akan dapat secara signifikan mengurangi berat sendiri bangunan, yang

selanjutnya berdampak kepada perhitungan pondasi.

Beton ringan dapat diaplikasikan kedalam beberapa pekerjaan kontruksi antara

lain :Dinding, Cladding, Ornamen bangunan, Material pengisi.

3.3. Inovasi Teknologi Beton Mutu Tinggi

Sesuai dengan perkembangan teknologi beton, kriteria beton mutu tinggi

juga selalu berubah sesuai dengan kemajuan tingkat mutu yang berhasil dicapai.

Pada tahun 1950an, beton dengan kuat tekan 30 MPa sudah dikategorikan

sebagai beton mutu tinggi. Pada tahun 1960an hingga awal 1970an, kriterianya

lebih lazim menjadi 40 MPa. Saat ini, disebut mutu tinggi untuk kuat tekan diatas

50 MPa, dan 80 MPa sebagai beton mutu sangat tinggi, sedangkan 120 MPa bisa

dikategorikan sebagai beton bermutu ultra tinggi. Ada beberapa faktor utama

yang bisa menentukan keberhasilan pengadaan beton bermutu tinggi, diantaranya

adalah :

a. Keadaan semen.

b. Faktor air semen (fas) yang rendah.

c. Kualitas agregat halus (pasir).

d. Kualitas agregat kasar (batu pecah/krikil).

e. Penggunaan admixture dan aditif mineral dalam kadar yang tepat.

26

f. Prosedur yang benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton.

g. Pengawasan dan pengendalian yang ketat pada keseluruhan prosedur dan

mutu pelaksanaan.

Keadaan semen

Keadaan semen yang dimaksud di sini ialah semen yang digunakan apakah

masih baru atau sudah lama tidak digunakan (sudah terbuka terlalu lama).

Untuk semen yang sudah terlalu lama tidak digunakan tidak baik untuk

bahan pembuatan beton, karena sudah terkontaminasi dengan zat lain yang

bisa mempengaruhi kekuatan beton.

Faktor air semen (fas)

Dapat dicari berdasar jenis semen yang dipakai dan kuat tekan rata-rata

silinder beton yang direncanakan pada umur 28 hari, Faktor air semen yang

rendah, merupakan faktor yang paling menentukan dalam menghasilkan

beton mutu tinggi, dengan tujuan untuk mengurangi seminimal mungkin

porositas beton yang dihasilkan. Dengan demikian semakin besar volume

faktor air-semen (fas) semakin rendah kuat tekan betonnya. Agar beton tidak

cepat rusak maka ditetapkan nilai fas maksimum.

Kualitas agregat halus (pasir)

Kualitas agregat halus yang dapat menghasilkan beton mutu tinggi ialah :

a. Berbentuk bulat.

b. Tekstur halus.

c. Modulus kehalusan butir (MKB), menurut hasil penelitian menunjukan

bahwa pasir dengan modulus kehalusan 2,5 s/d 3,80 pada umumnya kan

menghasilkan beton mutu tinggi (dengan fas yang rendah) yang

mempunyai kuat tekan.

d. Kandungan lumpur pada pasir 2,5%.

27

e. Bersih.

f. Gradasi yang baik dan teratur (diambil dari sumber yang sama).

Kualitas agregat kasar (batu pecah/krikil)

Kualitas agregat kasar yang dapat menghasilkan beton mutu tinggi ialah :

a. Porositas rendah.

Dari hasil penelitian menunjukan bahwa porositan rendah akan

menghasilkan suatu adukan yang seragam, dalam arti mempunyai

keteraturan atau keseragaman yang baik pada mutu (kuat tekan) maupun

nilai slumpnya. Akan sangat baik bila bisa digunakan agregat kasar

dengan tingkat penyerapan air yang kurang dari 1 %. Bila tidak, hal ini

bisa menimbulkan kesulitan dalam mengontrol kadar air total pada beton

segar. Kadar lumpur untuk agregat kasar sebesar 1%.

b. Bentuk fisik agregat.

Dari beberapa penelitian menunjukan bahwa batu pecah dengan bentuk

yang tajam ternyata menghasilkan mutu beton yang lebih baik

dibandingkan dengan menggunakan kerikil bulat. Hal ini tidak lain adalah

karena bentuk yang tajam bisa memberikan daya lekat mekanik yang

lebih baik antara batuan dan mortar. Untuk agregat kasar tidak boleh

mengandung butiran-butiran yang pipih dan panjang lebih dari 20% dari

berat keseluruhan.

c. Ukuran maksimum agregat.

Dari beberapa penelitian menunjukan bahwa pemakian agregat yang lebih

kecil (< 15 mm) bisa menghasilkan mutu beton yang lebih tinggi. Namun

pemakaian agregat kasar dengan ukuran maksimum 25 mm masih

menunjukan tingkat keberhasilan yang baik dalam produksi beton mutu

tinggi.

d. Bersih dan kuat tekan hancur yang tinggi.

e. Gradasi yang baik dan teratur (diambil dari sumber yang sama).

28

Bahan tambah (admixture)

Yang dimaksud dengan bahan tambah untuk beton (concrete admixture)

adalah bahan atau zat kimia yang ditambahkan di dalam adukan beton pada

tahap mula-mula sewaktu beton masih segar.

Tujuan penggunaan bahan tambah untuk beton (admixture) secara umum

adalah untuk memperoleh sifat-sifat beton yang diinginkan, sesuai dengan

tujuan/keperluannya. Sifat-sifat beton yang dapat diperbaiki antara lain:

a. Memperbaiki kelecakan beton segar.

b. Mengatur faktor air semen pada beton segar.

c. Mengurangi penggunaan semen.

d. Mencegah terjadinya segregasi dan bleeding.

e. Mengatur waktu pengikatan aduk beton.

f. Meningkatkan kuat desak beton keras.

g. Meningkatkan sifat kedap air pada beton keras.

h. Meningkatkan sifat tahan lama pada beton keras (lebih awet), sifat

tahan lama ini dapat berhubungan dengan tahan terhadap pengaruh zat

kimia, tahan terhadap gesekan dan sebagainya.

Untuk menghasilkan beton dengan mutu (kuat tekan beton) tinggi

dibutuhkan Superplasticizer (high range water reducer) dan Aditif mineral

yang bersifat cementitious yaitu berupa : Abu terbang (fly ash), Pozzofume

(super fly ash), dan Mikrosilika (silicafume) dengan kadar yang tepat. Sebab

bahan admixture dan aditif jika dicampur dengan kadar yang tidak tepat

hasilnya akan sebaliknya, yaitu tidak meningkatkan kuat tekannya akan

tetapi dapat menurunkan. Superplasticizer dalam hal ini mutlak diperlukan

karena kondisi fas yang umumnya sangat rendah pada beton mutu tinggi atau

sangat tinggi, untuk bisa mengontrol dan menghasilkan nilai slump yang

optimal pada beton segar, sehingga bisa dihasilkan kinerja pengecoran beton

yang baik.

29

Mikrosilika (Silicafume) merupakan aditif yang sangat baik untuk digunakan

dalam pembuatan beton mutu tinggi dan sangat tinggi, yang merupakan

produk sampingan sebagai abu pembakaran dari proses pembuatan silicon

metal atau silicon alloy dalam tungku pembakaran listrik. Mikrosilika ini

juga bersifat pozzolan (bahan yang mempunyai kandungan utama senyawa

silika/silika dioksida dan alumina), dengan kadar kandungan senyawa silica-

dioksida (Si O2) yang sangat tinggi (> 90 %), dan ukuran butiran partikel

yang sangat halus, yaitu sekitar 1/100 ukuran rata-rata partikel semen.

Dengan demikian penggunaan mikrosilika pada umumnya akan memberikan

sumbangan yang lebih efektif pada kinerja beton, terutama untuk beton

bermutu sangat tinggi.

Prosedur yang benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton.

Untuk menghasilkan beton bermutu tinggi maka dibutuhkan prosedur yang

benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton yang meliputi :

a. Pengujian agregat.

b. Pengadukan.

c. Pengangkutan.

d. Pengecoran.

e. Perawatan.

Material

Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam campuran high strength conrete (Beton

Mutu Tinggi) antara lain:

1. Semen

Semen Portland (PC) umum pada berbagai tipe (yang memenuhi

spesifikasi standar ASTM C 150) dapat digunakan untuk memperoleh

30

campuran beton dengan kekuatan tekan sampai dengan 50 Mpa. Untuk

mendapatkan kuat tekan yang lebih tinggi saat mempertahankan

workability yang baik, sangat perlu untuk menggunakan admixture yang

dikombinasikan dengan semen. Pada kasus tersebut, kompabilitas semen-

admixture menjadi sebuah hal yang penting.

Pengalaman telah memperlihatkan bahwa, dengan penggunaan tipe

superplasticizer naphthalene sulfonate atau melamine sulfonate, semen

portland dengan kadar C3A dan alkali yang rendah umumnya

menghasilkan campuran beton yang memperlihatkan hilangnya slump

tinggi sejalan dengan waktu. Situasi ini telah berubah karena telah

dilaporkan bahwa polyacrylate copolymer, sebuah generasi baru

superplasticizer, tidak menyebabkan kehilangan slum yang berlebihan

pada kebanyakan jenis semen portland maupun semen portland

campuran.

2. Agregat

Pada beton normal, tipe dan jumlah agregat memainkan peranan yang

penting dalam stabilitas isi beton, namun hal tersebut memiliki efek yang

terbatas pada kekuatan. Pada high strength conrete, agregat masih

memainkan peranan yang penting dalam stabilitas isi, namun juga

memainkan peranan yang penting dalam kekuatan dan kekakuan beton.

Rasio faktor air semen yang digunakan pada campuran high strength

conrete menyebabkan pemadatan pada daerah matrik dan daerah transisi

antarmuka. Lebih lajut, beberapa tipe agregat seperti granit dan kwarsit

dapat menyebabkan retak-retak mikro pada daerah transisi karena

perbedaan susut suhu dan menghalangi pengembangan kekuatan mekanis

tinggi. Sehingga, perhatian yang layak harus diambil pada pemilihan

agregat-agregat untuk high strength concrete. Berdasarkan hasil-hasil dari

studi eksperimental, Aitcin dan Mehta merekomendasikan bahwa tipe

31

agregat yang keras dan kuat dengan modulus elastisitas tinggi dan

koefisien ekspansi panas yang kecil lebih baik digunakan untuk

memproduksi campuran very high strength concrete.

Dengan sebuah rasio faktor air semen yang telah ditentukan, kekuatan

dari campuran beton dapat dinaikkan secara signifikan dengan secara

sederhana mengurangi ukuran maksimum agregat kasar. Hal ini memiliki

efek yang menguntungkan pada kekuatan daerah transisi antar muka.

Menurut Aitcin, semakin tinggi kekuatan yang ingin dicapai, maka

semakin kecil ukuran agregat kasarnya. Nilai kuat tekan sampai dengan

70 MPa dapat diproduksi dengan agregat kasar kualitas bagus dengan

ukuran maksimum 20 mm – 25 mm. untuk menghasilkan nilai kuat tekan

100 MPa, maka ukuran maksimum agregat kasar yang harus digunakan

adalah 14 mm – 20 mm. Beton-beton komersial dengan nilai kuat tekan

lebih dari 125 MPa telah diproduksi menggunakan ukuran agregat

maksimum 10 mm – 14 mm.

Memandang agregat halus, setiap bahan dengan ukuran distribusi

partikelnya memenuhi spesifikasi standar ASTM C 38 layak digunakan

untuk campuran high strength concrete.

Aitcin merekomendasikan penggunaan agregat halus dengan modulus

kehalusan yang tinggi (kira-kira 3,0) untuk beberapa alasan yaitu :

Campuran high strength concrete sudah memiliki partikel-partikel

kecil semen dan pozzolan dalam jumlah yang banyak, dengan

demikian kehadiran partikel yang sangat kecil pada agregat yang halus

tidak diperlukan untuk mengembangkan workability.

Penggunaan agregat yang lebih kasar akan memerlukan air yang lebih

sedikit untuk memperoleh workability yang sama, dan

Selama proses pencampuran, partikel-partikel yang lebih ksar akan

menghasilkan tegangan geseran yang lebih besar yang membantu

untuk menghindari penggumpalan partikel-partikel semen.

32

3. Admixture

Kebutuhan kekuatan yang tinggi dan ukuran agregat yang kecil berarti

bahwa isi dari bahan-bahan pengikat pada campuran beton akan menjadi

tinggi, umumnya di atas 400 kg/m3. Isi bahan-bahan pengikat sebesar

600 kg/m3 dan bahkan lebih tinggi telah diselidiki namun tidak

diinginkan dengan alasan tingginya biaya dan susut suhu dan

pengeringan yang berlebihan. Lebih jauh, dengan naiknya proporsi

semen dalam beton, memang kekuatan yang tinggi tercapai, namun

dengan susah kekuatan yang tinggi dicapai di atas sejumlah semen yang

tertentu. Sebagaimana dijelaskan di atas, hal ini mungkin disebabkan

karena ketidak-homogenitas-an yang sudah menjadi sifat pasta semen

portland yang telah terhidrasi yang berisi luasan-luasan kristal kalsium

hidroksida yang terdistribusi secara cak dalam fase utama. Luasan-

luasan ini menyatakan daerah-daerah yang lemah yang rentan terhadap

retak mikro karena tegangan tarik.

Metode Desain Campuran High Strength Concrete

Metode yang digunakan dalam merencanakan campuran high strength

concrete ada beberapa cara, antara lain:

(1) Minimum Voids Method,

(2) Maximum Density Method,

(3) Fineness Modulus Method,

(4) British Mix Design (DOE) Method,

(5) American Concrete Institute Method (ACI Method), dan

(6) Indian Standard Method.

Namun secara umum, desain campuran beton yang optimum dihasilkan dari

pemilihan bahan-bahan lokal yang tersedia yang menyebabkan beton segar

33

mampu untuk ditempatkan dan mampu untuk diselesaikan dan dapat

memastikan pengembangan kekuatan dan sifat-sifat lain yang diinginkan

dari beton yang telah mengeras sebagaimana dinyatakan oleh desainer.

Beberapa konsep dasar yang perlu untuk dipahami untuk high strength

concrete antara lain:

Agregat semestinya kuat dan durable. Agregat tidak perlu keras dan

kekuatannya tinggi namun perlu kompatibel, dalam arti cukup kaku

dan kuat, dengan pasta semen. Umumnya ukuran maksimum agregat

kasar yang lebih kecil digunakan untuk kuat tekan beton yang lebih

tinggi. Agregat halus yang digunakan bisa jadi lebih kasar daripada

yang diperbolehkan oleh ASTM C 33 (modulus kehalusan butir lebih

besar dari 3,2) karena tingginya agregat halus telah digantikan oleh

bahan-bahan perekat (semen).

Campuran high strength concrete akan memiliki isi bahan-bahan

perekat yang tinggi yang meningkatkan panas hidrasi dan

kemungkinan susut yang tinggi mengawali potensi retak.

Kebanyakan campuran berisi satu atau lebih bahan-bahan perekat

tambahan seperti fly ash (tipe C atau F), ground granulated blast

furnace slag, silica fume, metakaolin atau bahan-bahan pozolanik

alami.

Campuran high strength concrete umumnya membutuhkan rasio

factor air semen yang rendah, dimana rasio factor air semen berada

pada rentangan 0,23 sampai dengan 0,35. Faktor air semen yang

rendah ini hanya dapat dicapai dengan admixture (superplasticizer)

dalam jumlah dan dosis yang besar, menyesuaikan antara tipe F atau

G berdasarkan ASTM C 494. Admixture pengurang air tipe A juga

dapat digunakan sebagai kombinasinya.

Isi total dari bahan-bahan perekat umumnya sekitar 700 lb/yd3 (415

kg/m3) namun tidak boleh lebih dari 1100 lb/yd3 (650 kg/m3).

34

Pemakaian air entrainment pada high strength concrete akan

menurunkan potensial kekuatan secara besar.

Dalam pengalikasiannya dilapangan beton mutu tinggi digunakan untuk hal

sebagai berikut :

Untuk menempatkan beton pada masa layannya pada umur yang lebih awal,

sebagai contoh pada perkerasan di umur 3 hari.

Untuk membangun bangunan-bangunan tinggi dengan mereduksi ukuran

kolom dan meningkatkan luasan ruang yang tersedia.

Untuk membangun sruktur bagian atas dari jembatan-jembatan bentang

panjang dan untuk mengembangkan durabilitas lantai-lantai jembatan.

Untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan khusus dari aplikasi-aplikasi tertentu

seperti durabilitas, modulus elastisitas dan kekuatan lentur. Beberapa dari

aplikasi ini termasuk dam, atap-atap tribun, pondasi-pondasi pelabuhan,

garasi-garasi parkir, dan lantai-lantai heavy duty pada area industri.

3.4. Inovasi Teknologi Beton Serat

Beton serat adalah beton yang cara pembuatannya ditambah serat dengan

tujuan penambahan serat tersebut adalah untuk meningkatkan kekuatan tarik beton,

sehingga beton tahan terhadap gaya tarik akibat, cuaca, iklim dan temperatur yang

biasanya terjadi pada beton dengan permukaannya yang luas. Jenis serat yang dapat

digunakan dalam beton serat dapat berupa serat alam atau serat buatan.

Serat Alam, umumnya terbuat dari tumbuh-tumbuhan, misalnya:ijuk, serabut kelapa,

serat bambu. Serat Buatan, umumnya terbuat dari senyawa-senyawa polimer yang

mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap pengaruh cuaca polypropilene,

polyetilene. Untuk mendapatkan hasil terbaik dianjurkan menggunakan rasio 50 –

100 di mana jika diambil diameter serat 1mm, panjangnya berkisar 50 – 100 mm.

Sifat fisis beton serat:

35

Beton dengan serat membuatnya menjadi lebih kaku sehingga memperkecil nilai

slump serta membuat waktu ikat awal (initial setting) lebih cepat.

Sifat Mekanis beton serat:

Penambahan serat sampai batas optimum umumnya meningkatkan kuat tarik dan kuat

lentur, tetapi menurunkan kekuatan tekan. Jenis serat tertentu meningkatkan kinerja

beton seperti serat baja dan serat tembaga.

Penggunaan Beton Serat :

Beton serat digunakan pada konstruksi yang harus mempunyai permukaan luas di

mana temperatur, oksidasi dan penguapan mempunyai pengaruh besar terhadap

besarnya susut muai, seperti landasan pacu di bandar udara, plat atap, jalan, dan lain-

lain.

36

BAB IV

PENUTUP

4.1. Kesimpulan

Beton kini sudah tidak asing lagi bagi kalangan masyarakat luas. Karena

beton sangat mudah dikerjakan, harga relatif murah dan dapat dibuat segala macam

bentuk sesuai kebutuhan.

Beton serat adalah beton yang cara pembuatannya ditambah serat alam atau

buatan dengan tujuan untuk meningkatkan kekuatan tarik beton, sehingga beton tahan

terhadap gaya tarik akibat, cuaca, iklim dan temperatur yang biasanya terjadi pada

beton dengan permukaannya yang luas.

Dengan ditemukannya teknologi nano dan beberapa inovasi teknologi beton

adalah hal mungkin beton dengan mutu ultra tinggi untuk kebutuhan tertentu dapat

segera dicapai.

37

DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim, ( )., CIP 33 – High Strength Concrete, National Ready Mixed

Concrete Association., -

2. Kosmatka, Steven H., Kerkhoff, Beatrix, dan Panarese, William C., 2003.,

Design and Control of Concrete Mixture.,Portland Cement Association,

Illionis.

3. Mehtar, P. Kumar, dan Monteiro, Paulo J.M., 2006., Concrete –

Microstructure, Properties and Materials, 3rd edition., McGraw-Hill, New

York.

4. Civil Engineering Portal, http://www.engineeringcivil.com/, portal khusus

untuk teknik sipil

5. Arif Budhiarto., google searching “beton mutu tinggi

38