BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pembangunan dibidang struktur dewasa ini mengalami kemajuan yang

sangat pesat, yang berlansung diberbagai bidang, misalnya gedung-gedung,

jembatan, tower, dan sebagainya. Beton merupakan salah satu pilihan sebagai

bahan struktur dalam konstruksi bangunan. Beton adalah kesatuan campuran yang

terdiri dari semen, pasir dan kerikil (pecahan batu) di tambah air kemudian

didiamkan dalam suatu cetakan sampai mengeras (DRS.Sutarto : 1998).

Beton diminati karena banyak memiliki kelebihan-kelebihan dibandingkan

dengan bahan lainnya, antara lain harganya yang relatif murah, mempunyai

kekuatan yang baik, bahan baku penyusun mudah didapat, tahan lama, tahan

terhadap api, tidak mengalami pembusukan. Inovasi teknologi beton selalu

dituntut guna menjawab tantangan akan kebutuhan, beton yang dihasilkan

diharapkan mempunyai kwalitas tinggi meliputi kekuatan dan daya tahan tanpa

mengabaikan nilai ekonomis. Dari sudut pandang ekonomis, meskipun pembuatan

beton yang memiliki kekuatan 12.000 hingga 15.000 psi kira-kira lebih tiga kali

lipat dibanding beton dengan kekuatan 3000 psi, kuat tekan beton mutu tinggi ini

bisa mencapai empat sampai 5 kali lipat lebih besar (Jack C.McCormac:2001).

Beton mutu tinggi (High Strength Concrete) merupakan sebuah tipe beton

performa tinggi yang secara umum memiliki kuat tekan 6000 psi (40 MPa) atau

lebih. Kadang-kadang beton tersebut disebut dengan nama lain yaiutu beton

kinerja tinggi karena memiliki sifat-sifat unggul lainnya disamping kekuatannya

yang tinggi (Jack C.McCormac:2001). Ukuran kuat tekannya diperoleh dari

silinder beton 150 mm – 300 mm atau silinder 100 mm – 200 mm pada umur 56

ataupun 90 hari, ataupun umur yang telah ditentukan tergantung pada aplikasi

yang diiningkan. Produksi high strength concrete membutuhkan penelitian dan

perhatian yang lebih jauh terhadap kontrol kualitasnya daripada beton

konvensional.

1

Sejarah singkat dari perkembangan high strength concrete dapat dijabarkan

berikut ini. Pada akhir tahun 1960-an, admixture untuk mengurangi air

(superplasticizer) yang terbuat dari garam-garam naphthalene sulfonate diproduksi

di Jepang dan melamine sulfonate diproduksi di Jerman. Meskipun

superplasticizer dapat digunakan pula untuk menjaga agar perbandingan air dan

semen (water and semen ratio) tetap konstan walaupun jumlah semen yang

digunakan sedikit, campuran ini pada umumnya digunakan untuk menghasilkan

beton yang mudah pengerjaannya, yang memiliki kekuatan jauh lebih tinggi,

walaupun menggunakan jumlah semen yang sama (Jack C.McCormac:2001).

Aplikasi pertama di Jepang yaitu digunakan untuk produk girder dan balok

pracetak dan cetak di tempat. Di Jerman, awalnya ditujukan untuk pengembangan

campuran beton bawah air yang memiliki kelecakan tinggi tanpa terjadi segregasi.

Sejalan dengan kemungkinan tercapainya mutu beton yang tinggi dan workability

yang tinggi secara simultan pada campuran beton dengan pemakaian

superplasticizer, maka pemakaian kedua bahan tersebut dianggap sangat cocok

digunakan pada produksi komponen-komponen struktur cetak di tempat untuk

bangunan-bangunan tinggi.

Beton didefinisikan sebagai “high-strength” semata-mata berdasarkan

karena kuat tekannya pada umur tertentu. Pada tahun 1970-an, sebelum

ditemukannya superplasticizer, campuran beton yang memperlihatkan kuat tekan

40 MPa atau lebih pada umur 28 hari disebut sebagai high strength concrete. Saat

ini, saat campuran beton dengan kuat tekan 60 MPa – 120 MPa tersedia di

pasaran, pada ACI Committae 2002 tentang High Strength Concrete merevisi

definisinya menjadi memperoleh campuran dengan kuat tekan desain spesifikasi

55 MPa atau lebih.

Meskipun tujuan praktisnya adalah untuk menyatakan kuat tekan beton

berdasarkan hasil uji pada umur 28 hari, namun terdapat pergeseran untuk

menyatakan kekuatan pada umur 56 atau 90 hari dengan alasan bahwa banyak

elemen-elemen struktur yang tidak terbebani selama kurun waktu dua atau tiga

bulan atau lebih. Saat kekuatan yang tinggi tidaklah diperlukan pada umur-umur

2

awal, akan lebih baik untuk tidak menyatakannya hanya untuk mencapai sejumlah

keuntungan misalnya penghematan semen, kemampuan untuk menggunakan

bahan-bahan tambah (admixture) secara berlebihan dan produk yang lebih

durable. Hal terpenting dalam pembuatan beton mutu tinggi jika ingin

menggunakan pasta semen dengan mutu yang sangat tinggi, gunakan juga agregat

kasar dengan mutu yang sangat bagus. Selain faktor bahan, faktor penuangan,

pergetaran dan penyelesaian beton juga sangat berpengaruh terhadap mutu beton.

Di dalam makalah ini akan di jelaskan macam bahan yang akan digunakan untuk

membuat beton mutu tinggi dan prosedur pembuatannya.

1.2. Rumusan Masalah

Apakah pengertian dan definisi dasar dari beton dan beton mutu tinggi?

Apakah komposisi bahan penyusun yang dibutuhkan di dalam beton

mutu tinggi?

Bagaimana tata cara pembuatan dan pelaksanaan beton mutu tinggi?

1.3. Tujuan

Mengetahui pengertian dan definisi dasar dari beton dan beton mutu

tinggi

Mengetahui komposisi bahan penyusun yang dibutuhkan di dalam beton

mutu tinggi

Mengetahui tata cara pembuatan dan pelaksanaan beton mutu tinggi

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian dan definisi dasar

2.1.1. Beton

Beton adalah material komposit yang rumit. Beton dapat dibuat dengan

mudah bahkan oleh mereka yang tidak mempunyai pengetahuan sama sekali

tentang beton teknologi, tetapi pengertian yang salah dari kesederhanaan ini sering

menghasilkan persoalan pada produk, antara lain reputasi yang jelek dari beton

sebagai materi bangunan (Paul Nugraha, Antoni : 2007).

Beton adalah kesatuan campuran yang terdiri dari semen, pasir dan kerikil

(pecahan batu) di tambah air kemudian didiamkan dalam suatu cetakan sampai

mengeras (Drs. Sutarto : 1998).

2.1.2. Beton mutu tinggi

Sesuai dengan perkembangan teknologi beton yang demikian pesat,

ternyata kriteria beton berubah sesuai dengan perkembangan jaman dan kemajuan

tingkat mutu yang berhasil dicapai. Pada tahun 1950-an, beton dikategorikan

mempunyai mutu tinggi jika kekuatan tekannya 30 Mpa atau lebih dari 6000 psi.

Tahun 1960-1970 an kriterianya naik menjadi 40 MPa. Saat ini beton dikatakan

sebagai beton mutu tinggi jika kekuatan tekannya diatas 50 MPa dan diatas 80

MPa adalah beton mutu sangat tinggi. Dua dekade terakhir ini orang berbicara

mengenai beton mutu tinggi dengan kekuatan tekan silinder beton ( f’c ) = 600 –

1000 kg/cm2. Beton dengan kekuatan tekan 80 MPa telah banyak digunakan untuk

bangunan tinggi seperti di Chicago, Seatle dan lainnya. Sebenarnya sudah sejak

lama beton mutu tinggi diproduksi untuk pekerjaan-pekerjaan khusus dibeberapa

negara maju. Tahun 1941, di Jepang sudah diproduksi beton dengan kekuatan 60

MPa untuk panel cangkang beton pracetak sebuah terowongan kereta api. Tahun

1952 di Eropa, beton berkekuatan tekan 60 MPa digunakan untuk struktur

jembatan berbentang panjang. Di USA pada tahun 1960-an beton sejenis

digunakan untuk keperluan militer. Tahun 1980-an beton mutu tinggi digunakan

4

untuk bangunan tingkat, terutama elemen struktur kolom. Sejak tahun 1989 an di

USA, beton dengan kuat tekan 100 - 140 MPa digunakan untuk jembatan bentang

panjang, bangunan industri, seperti silo yang tinggi dan berdiameter besar serta

bangunan beresiko tinggi seperti bangunan pembangkit nuklir.

Banyak parameter yang mempengaruhi kekuatan tekan beton, diantaranya

adalah kualitas bahan-bahan penyusunnya, rasio air-semen yang rendah dan

kepadatan yang tinggi pula. Beton segar yang dihasilkan dengan memperhatikan

parameter tersebut biasanya sangat kak, sehingga sulit dibentuk atau dikerjakan

terutama pada pengerjaan pemadatan. Dengan semakin banyaknya pabrikan yang

menghasilkan bahan admixture sebagai bahan pengencer dari beton yang berefek

mencairkan beton tanpa menambah campuran air dalam beton, maka hal ini tidak

menjadi masalah ( M.S. Besari : 2003 ).

2.2. Komposisi Bahan Penyusun

Beton tersusun dari bahan penyusun utama yaitu semen, agregat, dan air.

Jika diperlukan biasanya dipakai bahan tambahan (admixture). Semen merupakan

bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah berhubungan dengan air.

Semen berfungsi sebagai perekat agregat dan juga sebagai bahan pengisi. Pada

umumnya, beton mengandung rongga udara sekitar 1% - 2%, pasta semen (semen

air) sekitar 25% - 40%, dan agregat (agregat halus dan agregat kasar) sekitar 60%

- 75%. Untuk mendapatkan hasil yang baik dari kekuatan, sifat, dan karakteristik

dari masing-masing penyusun tersebut perlu dipelajari.

2.2.1. Semen

Semen merupakan bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah

berhubungan dengan air. Semen berfungsi sebagai perekat agregat dan juga

sebagai bahan pengisi. Semen dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu :

1. Semen non-hidrolik. Semen non-hidrolik ini tidak dapat mengikat dan

mengeras di dalam air, akan tetapi dapat mengeras di udara. Contoh

utama adalah kapur.

2. Semen Hidrolik. Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk

mengikat dan mengeras didalam air. Contoh :

5

a. Kapur hidrolik, sebagian besar (65%-75%) bahan kapur hidrolik

terbuat dari batu gamping, yaitu kalsium karbonat berserta bahan

pengikutnya berupa silika, alumina, magnesia, dan oksida besi.

b. Semen pozollan, sejenis bahan yang mengandung silisium atau

aluminium, yang tidak mempunyai sifat penyemenan. Butirannya

halus dan dapat bereaksi dengan kalsium hidroksida pada suhu ruang

serta membentuk senyawa-senyawa yang mempunyai sifat-sifat

semen.

c. Semen terak, semen hidrolik yang sebagian besar terdiri dari suatu

campuran seragam serta kuat dari terak tanur kapur tinggi dan kapur

tohor. Sekitar 60% beratnya berasal terak tanur tinggi. Campuran ini

biasanya tidak dibakar. Jenis semen terak ada dua yaitu: a. bahan yang

dapat digunakan sebagai kombinasi portland cement dalam pembuatan

beton dan sebagai kombinasi kapur dalam pembuatan adukan tembok,

b. bahan yang mengandung bahan pembantu berupa udara, yang

digunakan seperti halnya jenis pertama.

d. Semen alam, dihasilkan melalui pembakaran batu kapur yang

mengandung lempung pada suhu lebih rendah dari suhu pengerasan.

Hasil pembakaran kemudian digiling menjadi serbuk halus. Semen

alam dibedakan menjadi dua jenis, yaitu: a. semen alam yang

digunakan bersama-sama dengan portland cement dalam suatu

konstruksi, b. semen alam yang telah dibubuhi bahan pembantu, yaitu

udara yang ungsinya sama dengan jenis pertama.

e. Semen portland, bahan konstruksi yang paling banyak digunakan

dalam pekerjaan beton. Semen portland adalah semen hirolik yang

dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat

hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium

sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan

bahan utamanya.

f. Semen portland pozollan, campuran semen portland dan bahan-bahan

yang bersifat pozollan seperti terak tanur tinggi dan hasil residu.

6

g. Semen putih, semen portland yang kadar oksida besinya rendah,

kurang dari 0,5%.

h. Semen alumnia, dihasilkan melalui pembakaran batu kapur dan

bauksit yang telah digiling halus pada temperatur 16000C. Hasil

pembakaran tersebut berbentuk klinker dan selanjutnya dihaluskan

hingga menyerupai bubuk. Jadilah semen alumnia yang berwarna abu-

abu.

Dan agar semen tetap memenuhi syarat meskipun disimpan dalam waktu

lama, cara penyimpanan semen perlu diperhatikan (PB, 1989:13) yaitu sebagai

berikut:

a. Semen harus terbebas dari bahan kotoran dari luar.

b. Semen dalam kantong harus disimpan dalam gudang tertutup,

terhindar dari basah dan lembab, dan tidak tercampur dengan bahan

lain.

c. Semen dari jenis berbeda harus dikelompokan sedemikian rupa untuk

mencegah kemungkinan tertukarnya jenis semen yang satu dengan

yang lainnya. Urutan penyimpanan harus diatur sehingga semen yang

lebih dahulu masuk gudang terpakai lebih dahulu.

d. Semen curah harus disimpan didalam silo yang terbuat dari baja atau

beton dan harus terhindar dari kemungkinan tercampur dengan bahan

lainnya. Apabila semen telah disimpan terlalu lama, perlu dibuktikan

dulu bahwa semen tersebut memenuhi syarat sebelum dipakai.

e. Untuk menghindari pecahnya kantong semen, tinggi maksimum

timbunan zak semen adalah 2 meter atau sekitar 10 zak. Jarak bebas

antara bidang dinding dan semen sekitar 50 cm, sedangkan jarak

bebas antara lantai dan semen sekitar 30 cm.

2.2.2. Agregat

Agregat dalam fungsinya hanya sebagai pengisi akan tetapi hal ini justru

penting karena agregat akan menentukan sifat motar suatu beton. Agregat

biasanya dibedakan menjadi dua agregat kasar contohnya kerikil dan agregat

7

halus contohnya pasir. Namun untuk Karakteristik, agregat dapat dibedakan

menjadi dua golongan yaitu agregat yang berasal dari alam dan agregat buatan

(artificial aggregates). Untuk pengolahan agregat alam meliputi penggalian

(excavating), pengangkutan (hauling), pencucian, pemecahan (crushing), dan

penentuan ukuran. Hal itu bertujuan untuk menghasilkan agregat dengan mutu

tinggi dan dengan biaya rendah. Contoh agregat yang berasal dari alam adalah

pasir alami dan kerikil, sedangkan contoh agregat buatan adalah agregat yang

berasal dari stone crusher, hasil residu terak tanur tinggi (blast furnace slag),

pecahan genteng, pecahan beton, fly ash dari residu PLTU, extended shale,

expanded slag, dan lainnya.

Berikut ini terdapat bagan macam-macam jenis agregat:

1. Jenis agregat berdasarkan berat

Ada tiga jenis agregat berdasarkan beratnya, yaitu agregat normal, agregat

ringan, dan agregat berat.

8

2. Jenis agregat berdasarkan bentuk

Klasifikasi agregat berdasarkan bentuknya (ASTM D-3398), yaitu agregat

bulat, agregat bulat sebagian atau tidak teratur, agregat bersudut, agregat panjang,

agregat pipih, dan agregat panjang dan pipih.

3. Jenis agregat berdasarkan tekstur permukaan

Umumnya agregat dibedakan menjadi kasar, agak kasar, licin, agak licin.

Berdasarkan pemeriksaan visual, tekstur agregat dapat dibedakan menjadi sangat

halus (glassy), halus, granular, kasar, berkristal (crystalline), berpori, dan

berlubang – lubang.

4. Jenis agregat berdasarkan ukuran butir nominal

Dari ukurannya, agregat dapat dibedakan menjadi dua golongan, yaitu

agregat kasar dan agregat halus (Ulasan PB, 1998:9).

a. Agregat halus ialah agregat yang semua butirnya menembus ayakan

berlubang 4.8 mm (SII.0052, 1980) atau 4.75 mm (ASTM C33, 1982)

atau 5.0 mm ( BS.812, 1976).

b. Agregat kasar ialah agregat agregat yang semua butirnya tertinggal di

atas ayakan 4.8 mm (SII.0052, 1980) atau 4.75 mm (ASTM C33,

1982) atau 5.0 mm (BS.812, 1976)

5. Jenis agregat berdasarkan gradasi

Gradasi agregat ialah distribusi dari ukuran agregat. Distribusi ini

bervariasi dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu gradasi sela (gap grade), gradasi

menerus (continuous grade), dan gradasi seragam (uniform grade).

2.2.3. Air

Air dalam membuat beton adalah untuk memicu proses kimiawi dari

semen, membasahi agregat dan memberikan pekerjaan yang mudah dalam

pekerjaan beton. Dalam hal pekerjaan beton senyawa yang terkandung dalam air

akan mempengaruhi kualitas beton untuk itu diperlukan standard yang baik untuk

kualitas air. Selain itu air dan semen akan terjadi reaksi kimia maka diperlukan

9

perbandingan/ faktor air semen yang baik yang akan menghasilkan kualitas beton

yang baik. Untuk syarat umum air, yaitu:

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 di dalamnya tertanam logam aluminium, termasuk air bebas yang

terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion klorida dalam

jumlah yang membahayakan.

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

kecuali ketentuan berikut terpenuhi:

Pemilihan proporsi campuran beton harus didasarkan pada

campuran beton yang menggunakan air dari sumber yang

sama.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 kekuatan tersebut harus

dilakukan pada adukan serupa, terkecuali pada air pencampur, yang

dibuat dan diuji sesuai dengan “Metode uji kuat tekan untuk mortar

semen hidrolis (Menggunakan spesimen kubus dengan ukuran sisi

50 mm)” (ASTM C 109 ).

Sedangkan, Berikut ini adalah kriteria lain yang harus dipenuhi oleh air

yang akan digunakan sebagai campuran beton. Jika ketentuan-ketentuan di bawah

ini tidak terpenuhi, sebaiknya air tidak digunakan untuk membuat campuran

beton. Syarat-syarat tersebut antara lain:

1. Garam-garam anorganik. Konsetrasi garam-garam tersebut hingga 500

ppm dalam campuran beton masih diijinkan.

2. NaCl dan Sulfat. Konsentrasi NaCl atau garam dapur sebesar 20000

ppm pada umumnya masih diijinkan.

3. Air Asam. Penggunaan air dengan pH diatas 3,00 harus dihindarkan.

10

4. Air Biasa. Konsetrasi basa lebih tinggi dari 0,5% berat semen akan

mempengaruhi kekuatan beton.

5. Air Gula. Apabila kadar gula dalam campuran dinaikkan hingga

mencapai 0,2% dari berat semen, maka waktu pengikatan biasanya akan

semakin cepat. Gula sebanyak 0,25% akan mempengaruhi kekuatan

beton.

6. Minyak. Minyak mineral atau minyak tanah dengan kosentrasi lebih

dari 2% berat semen dapat mengurangi kekuatan beton hingga 20%.

7. Rumput Laut. Rumput laut yang tercampur dalam air campuran beton

dapat menyebabkan berkurangnya kekuatan beton secara signifikan.

8. Zat-zat organik, lanau dan bahan-bahan terapung. Kira-kira 2000 ppm

lempung yang terapung atau bahan-bahan halus yang berasal dari

batuan diijinkan dalam campuran.

9. Pencemaran limbah industri atau air limbah. Air yang tercemar limbah

sebelum dipakai harus dianalisis kandungan pengotornya dan diuji

untuk mengetahui pengikatannya dan kekuatan tekan betonnya.

2.2.4. Bahan tambahan

Bahan tambahan atau admixture adalah bahan-bahan yang ditambahkan

kedalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran itu berlangsung

fungsi dari bahan tambahan ini adalah untuk memenuhi kecocokan beton untuk

pekerjaan tertentu dalam hal mengubah sifat-sifat, menghemat biaya, waktu yang

efisien dan lain-lain.

Menurut ACI Committee 212.IR-81 (Revised 1986) yang selalu di perbaiki

sejak 1944, 1954, 1963, 1971, jenis bahan tambahan untuk beton dikelompokan

dalam lima kelompok yaitu: accelerating, air-entraining, water reducer, and set-

controling, finely devided mineral dan miscellaneous.

2.2.4.1. Beberapa Alasan Pengunaan Bahan Tambah

Beberapa tujuan yang penting dari pengunaan bahan tambah ini menurut

manual of concrete practice dalam admixtures and concrete (ACI.212.1R-81,

Revised 1986) antara lain :

11

1. Memodifikasi beton segar, mortar dan grouting

a. Menambah sifat kemudahan pengerjaan tanpa menambah atau

mengurangi kandungan air dengan sifat pengerjaan yang sama.

b. Menghambat atau mempercepat waktu pengikatan awal dari campuran

beton.

c. Mengurangi atau mencegah perubahan volume beton.

d. Mengurangi segregasi.

e. Meningkatkan sifat penetrasi dan pemompaan beton segar.

f. Mengurangi kehilangan nilai slump.

2. Memodifikasi beton keras, mortar dan grouting

a. Mengurangi ekolusi panas selama pengerasan awal (beton muda).

b. Mempercepat laju pengembangan kekuatan beton pada umur muda.

c. Menambah kekuatan beton (kuat tekan, kuat lentur, atau kuat geser

dari beton).

d. Menambah sifat keawetan beton.

e. Mengurangi kapilaritas dari air dan mengurangi sifat permeabilitas.

f. Menghasilkan struktur beton yang baik dan menambah kekuatan

ikatan beton bertulang.

g. Mencegah korosi yang terjadi pada baja.

h. Menghasilkan warna tertentu pada beton atau mortar.

2.2.4.2. Perhatian Penting dalam Pengunaan Bahan Tambah Menurut SNI

2002

1. Bahan tambahan yang digunakan pada beton harus mendapat

persetujuan terlebih dahulu dari pengawas lapangan.

2. Untuk keseluruhan pekerjaan, bahan tambahan yang digunakan harus

mampu secara konsisten menghasilkan komposisi dan kinerja yang

sama dengan yang dihasilkan oleh produk yang digunakan dalam

menentukan proporsi campuran beton sesuai dengan pemilihan proposi

campuran.

12

3. Kalsium klorida atau bahan tambahan yang mengandung klorida tidak

boleh digunakan pada beton prategang, pada beton dengan aluminium

tertanam, atau pada beton yang dicor dengan menggunakan bekisting

baja galvanis.

4. Bahan tambahan pembentuk gelembung udara harus memenuhi SNI 03-

2496-1991,Spesifikasi bahan tambahan pembentuk gelembung untuk

beton.

5. Bahan tambahan pengurang air, penghambat reaksi hidrasi beton,

pemercepat reaksi hidrasi beton, gabungan pengurang air dan

penghambat reaksi hidrasi beton dan gabungan pengurang air dan

pemercepat reaksi hidrasi beton harus memenuhi “Spesifikasi bahan

tambahan kimiawi untuk beton” (ASTM C 494) atau “Spesifikasi untuk

bahan tambahan kimiawi untuk menghasilkan beton dengan kelecakan

yang tinggi " (ASTM C 1017).

6. Abu terbang atau bahan pozzolan lainnya yang digunakan sebagai

bahan tambahan harus memenuhi “Spesifikasi untuk abu terbang dan

pozzolan alami murni atau terkalsinasi untuk digunakan sebagai bahan

tambahan mineral pada beton semen portland” (ASTM C 618).

7. Kerak tungku pijar yang diperhalus yang digunakan sebagai bahan

tambahan harus memenuhi “Spesifikasi untuk kerak tungku pijar yang

diperhalus untuk digunakan pada beton dan mortar”(ASTM C 989).

8. Bahan tambahan yang digunakan pada beton yang mengandung semen

ekpansif (ASTM C 845) harus cocok dengan semen yang digunakan

tersebut dan menghasilkan pengaruh yang tidak merugikan.

9. Silica fume yang digunakan sebagai bahan tambahan harus sesuai

dengan “Spesifikasi untuk silica fume untuk digunakan pada beton dan

mortar semen-hidrolis” (ASTM C 1240).

2.2.4.3. Jenis bahan tambah

Secara umum bahan tambah yang digunakan beton dapat dibedakan

menjadi dua yaitu bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical admixture) dan

bahan tambah yang bersifat mineral (additive).

13

1. Bahan tambah kimia

Menurut standar ASTM. C.494 (1995: .254) dan Pedoman Beton 1989

SKBI.1.4.53.1989 (Ulasan Pedoman Beton 1989: 29), jenis bahan tambah

dibedakan menjadi tujuh tipe bahan tambah.

a. Water-Reducing Admixtures adalah bahan tambah yang mengurangi

air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan

konsistensi tertentu.

Water-Reducing Admixtures digunakan antara lain untuk dengan tidak

mengurangi kadar air semen dan nilai slump untuk memproduksi

beton dengan nilai perbandingan atau rasio faktor air semen (wer)

yang rendah.

Bahan tambah pengurang air dapat berasal dari bahan organic ataupun

campuran anorganik untuk beton tanpa udara (non-air-entrained) atau

dengan udara dalam hal mengurangi kandungan air campuran. Selain

itu bahan tambah ini dapat digunakan untuk memodifikasi waktu

pengikatan beton atau mortar sebagai dampak perubahan faktor air

semen.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan bahan tambah ini

adalah air yang dibutuhkan, kandungan air, konsistensi, bleeding, dan

kehilangan air pada saat beton segar, laju pengerasan, kekuatan tekan,

dan lentur, ketahanan terhadap perubahan volume, susut pada saat

pengeringan. Berdasarkan hal tersebut, menjadi hal penting untuk

melakukan pengujian sebelum pelaksanaan pencampuran terhadap

bahan tambah tersebut.

b. Tipe B “Retarding Admixtures”

Retarding Admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk

menghambat waktu pengikatan beton. Penggunanya untuk menunda

waktu pengikatan beton (setting time) misalnya karena kondisi cuaca

yang panas, atau memperpanjang waktu untuk pemadatan untuk

menghindari cold joints dan menghindari dampak penurunan saat

beton segar pada saat pengecoran dilaksanakan.

14

c. Tipe C “Accelerating Admixtures”

Accelearting Admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk

mempercepat pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton.

Bahan ini digunakan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan

(hidrasi), dan mempercepat pencapaian kekuatan beton.

Secara umum, kelompok bahan tambah ini dibagi menjadi tiga :

Larutan garam organik

Larutan campuran organik

Material miscellaneous

d. Tipe D “Water Reducing and Retarding Amixtures”

Water Reducing and Retarding Admixtures adalah bahan tambah

yang berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang

diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan

menghambat pengikatan awal.

e. Tipe E “Water Reducing and Accelerating Admixtures”

Water Reducing and Accelerating Admixtures adalah bahan tambah

yang berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang

diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan

mempercepat pengikatan awal.

f. Tipe F “Water Reducing, High Range Admixtures”

Water Reducing, High Range Admixtures adalah bahan tambah yang

berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan

untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu,sebanyak 12 %

atau lebih.

g. Tipe G “Water Reducing, High Range Retarding Admixtures”

Water Reducing, High Range Retarding Admixtures adalah bahan

tambah yang berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang

diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu,

sebanyak 12% atau lebih dan juga untuk menghambat pengikatan

beton.

15

2. Bahan tambah mineral (additive)

Bahan tambah mineral ini merupakan bahan tambah yang dimaksudkan

untuk memperbaiki kinerja beton. Bahan tambah mineral ini cenderung bersifat

penyemenan. Beberapa bahan tambah mineral ini adalah pozzolan, fly ash, slag,

dan silica fume. Beberapa keuntungan penggunaan bahan tambah mineral ini

antara lain (Cain, 1994: 500-508):

a. Memperbaiki kinerja workability

b. Mengurangi panas hidrasi

c. Mengurangi biaya pekerjaan beton

d. Mempertinggi daya tahan terhadap serangan sulfat

e. Mempertinggi daya tahan terhadap serangan reaksi alkali-silika

f. Mempertinggi usia beton

g. Mempertinggi kekuatan tekan beton

h. Mempertinggi keawetan beton

i. Mengurangi penyusutan

j. Mengurangi porositas dan daya serap air dalam beton.

3. Bahan tambah lainnya

a. Air entraining

Bahan tambah ini membentuk gelembung-gelembung udara

berdiameter 1 mm atau lebih kecil didalam beton atau mortar selama

pencampuran, dengan maksud mempermudah pengerjaan beton pada

saat pengecoran dan menambahkan ketahanan awal beton.

b. Beton tanpa slump

Beton tanpa slump didefinisikan sebagai beton yang mempunyai

slump sebesar 1 inch (25,4 mm) atau kurang, sesaat setelah

pencampuran. Pemilihan bahan tambah ini tergantung pada sifat-sifat

beton yang diingikan terjadi, seperti sifat plastisnya, waktu pengikatan

dan pencapaian kekuatan, efek beku-cair, kekuatan dan harga dari

beton tersebut.

16

c. Polimer

Ini adalah produk bahan tambah yang baru yang dapat menghasilkan

kekuatan tekan beton yang tinggi sekitar 15.000 psi (1.000psi = 6,9

Mpa) atau lebih, dan kekuatan belah tariknya sekitar 1.500 Psi atau

lebih. Beton dengan kekuatan tinggi ini biasanya diproduksi dengan

menggunakan polimer dengan cara:

Memodifikasi sifat beton dengan mengurangi air dilapangan atau

Menjenuhkan dan memancarkannya pada temperature yang sangat

tinggi di laboratorium.

d. Bahan pembantu untuk mengeraskan permukaan beton (hardener

concrete)

Permukaan beton yang harus menanggung beban-beban yang berat

dan hidup serta selalu dalam keadaan berputar atau berpindah-pindah,

seperti lantai untuk bengkel-bengkel alat-alat berat (heavy equipment),

dan lainnya. Pembebanan ini akan menyebabkan pengausan pada

permukaan beton, yang seiring dengan bertambahnya waktu akan

menyebabkan rusaknya permukaan beton tersebut. Untuk menghindari

hal ini dapat digunakan dua jenis bahan untuk mengeraskan beton,

yaitu:

Agregat beton terbuat dari bahan kimia, dan

Agregat metalik, terdiri dari butiran-butiran yang halus.

e. Bahan pembantu kedap air (water proofing)

Jika beton terletak di dalam air atau berada di dekat permukaan air

tanah (misalnya beton yang digunakan pada pembuatan tunnel) maka

beton tersebut tidak boleh mengalami rembesan sehingga harus

diusahakan agar kedap air. Salah satu bahan yang dapat digunakan

adalah bahan yang mempunyai partikel-partikel halus dan gradasi

yang menerus dalam pencampuran beton. Bahan-bahan semacam itu

akan mengurangi permeabilitas air.

17

f. Bahan tambah pemberi warna

Beton yang diexpose permukaanya biasanya memerlukan keindahan

bahan yang digunakan untuk member warna pada permukaan beton

ini cat (coating), yang dilapiskan setelah pengerjaan beton selesai.

Cara lainnya adalah menambahkan bahan warna, misalnya oker masih

segar. Bahan-bahan ini biasanya dicampurkan dalam suatu adukan

yang mutunya terjamin baik. Cara ini merupakan cara yang terbaik.

Selain itu dapat pemberian warna dapat pula dilakukan dengan cara

menamburkan pasir silika atau agregat metalik selagi permukaan

beton dalam keadaan segar.

g. Bahan tambah untuk memperkuat ikatan beton lama dangan beton

baru (bonding agent for concrete)

Penuangan beton segar di atas permukaan beton lama sering

mengalami kesulitan dalam pengikatan (penyatuaanya). Untuk

mengatasinya, perlu ditambahkan suatu bahan tambah agar terjadi

ikatan yang menyatu antara permukaan yang lama dengan permukaan

yang baru jenis bahan tambah tersebut biasanya disebut bonding agent

yang merupakan larutan polimer.

2.2.4.4. Syarat mutu bahan tambahan

1. Beton yang pembuatannya menggunakan jenis – jenis bahan tambah

harus memenuhi ASTM C.494, Standard Spesification for Chemical

Admixtures for Concrete.

2. Produsen bahan tambah harus menyatakan secara tertulis bahwa bahan

yang disediakan untuk suatu pekerjaan beton adalah sama dengan bahan

yang diujikan untuk memenuhi persyaratan mutu.

3. Produsen bahan tambah yang akan dipakai untuk beton pra – tekan

harus menyatakan secara tertulis kadar klorida di dalam bahan tambah

tersebut dan kadar klorida yang sudah ditambahkan selama

pembuatannya.

18

2.3. Tata cara pembuatan dan pelaksanaan beton mutu tinggi

2.3.1. Ruang lingkup

a. Tata cara ini mencakup langkah-langkah pembuatan beton kekuatan tinggi

yang dimaksudkan untuk memperoleh beton dengan kekuatan tekan

optimum dan memenuhi persyaratan untuk beton kekuatan tinggi.

b. Tata cara ini menetapkan metode pemilihan dan pemeriksaan bahan baku,

rancang campuran, cara pelaksanaan dan pemeriksaan hasil percobaan

campuran susunan beton kekuatan tinggi.

c. Pelaksanaan pembuatan beton mutu tinggi harus diawasi oleh tenaga ahli

dan hasil pengujian sebagai pengendali mutu harus disahkan oleh

laboratorium uji yang terakreditasi

2.3.2. Acuan normative

a. SNI 03-4810-1998, metode pembuatan dan perawatan benda uji beton di

laboratorium

b. SNI 03-1972-1990, metode pengujian slump beton

c. SNI 03-2458-1991, metode pengujian contoh untuk campuran beton segar

d. SNI 03-2834-2000, tata cara pembuatan rencana campuran beton normal

e. SNI 03-3976-1995, tata cara pengadukan dan pengecoran beton

f. Pd T-18-1999-03, tata cara perencanaan campuran beton berkekuatan

tinggi dengan semen Portland dan abu terbang

g. SNI 03-4433-1997, spesifikasi beton siap pakai

h. SNI 15-2049-1994, mutu dan cara uji semen Portland

i. SNI 03-1750-1990, mutu dan cara uji agregat beton

j. SNI S-04-1989-F, spesifikasi bahan bangunan bagian A

k. SNI 03-2495-1991, spesifikasi bahan tambahan untuk beton

l. SNI 03-2460-1991, spesifikasi abu terbang sebagai bahan tambahan untuk

campuran beton

m. SKSNI M-13-1993-03, metode pengujian kandungan udara pada beton

segar

19

2.3.3. Istilah dan definisi

a. Abu terbang adalah butiran halus sisa pembakaran batu bara pada suhu

tinggi yang sebagian besar unsurnya adalah silica dan alumina.

b. Agregat adalah material granuler seperti pasir, kerikil, batu pecah atau

terak yang digunakan bersama-samabahan pengikat untuk membentuk

suatu adukan atau beton.

c. Beton adalah campuran antara semen Portland, agregat halus, agregat

kasar dan air dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya membentuk

massa yang pada keras dan kuat.

d. Beton segar adalah campuran beton setelah selesai diaduk hingga beberapa

saat selama karakteristiknya belum berubah.

e. Beton kekuatan tinggi (beton mutu tinggi) adalah beton dengan kekuatan

tekan yang disyaratkan (f’c) 40 sampai dengan 80 MPa, berdasarkan benda

uji standart berbentuk silinder diameter 150 mm dan tinggi 300 mm.

f. Bahan tambahan adalah bahan berupa serbuk atau cairan yang

ditambahkan ke dalam campuran beton untuk memperoleh sifat-sifat

khusus dari beton.

g. Benda uji beton adalah benda uji berbentuk silinder atau kubus yang

dihasilkan dari pencetakan contoh beton segar pada saat campuran coba

atau pada produksi beton.

h. Kelecakan adalah derajat kemudahan pengerjaan beton.

2.3.4. Persyaratan teknis

2.3.4.1. Semen

Semen harus memenuhi salah satu dari ketentuan berikut:

1. Semen Portland yang digunakan harus memenuhi SNI 15-2049-1994

tentang mutu dan cara uji semen Portland.

2. “Spesifikasi semen blended hidrolis” (ASTM C 595 ), kecuali tipe S

dan SA yang tidak diperuntukkan sebagai unsur pengikat utama struktur

beton.

3. "Spesifikasi semen hidrolis ekspansif" (ASTM C 845).

20

Semen yang digunakan pada pekerjaan konstruksi harus sesuai dengan

semen yang digunakan pada perancangan proporsi campuran.

2.3.4.2. Agregat

1. Agregat kasar yang digunakan adalah agregat normal dan harus

memenuhi SNI 03-1750-1990 tentang mutu dan cara uji agregat beton.

2. Ukuran nominal agregat kasar maksimal 20 mm atau 25 mm, jika

digunakan untuk membuat beton sampai dengan kekuatan 62 MPa dan

ukuran maksimum 10 mm atau 15 mm, jika digunakan untuk membuat

beton dengan kekuatan lebih dari 62 MPa

3. Agregat halus yang digunakan harus memenuhi SNI 03-1750-1990

tentang mutu dan cara uji agregat beton.

4. Beton berkekuatan tinggi harus mengguanakan agregat halus dengan

modulus kehalusan antara 2,5 sampai dengan 3,2 dan memenuhi

kelecakan yang disyaratkan.

5. Agregat gabungan, harus dilakukan perhitungan secara teliti untuk

memperoleh suatu gradasi yang baik dan kompak sesuai dengan

persyaratan.

2.3.4.3. Air

Air yang digunakan harus memenuhi SNI S-04-1989-F tentang spesifikasi

bahan bangunan A (bahan bangunan bukan logam).

2.3.4.4. Bahan tambahan

1. Superplasticizer

Harus memenuhi SNI 03-2495-1991 tentang spesifikasi bahan tambahan

untuk beton, bila superplasticizer berbentuk cair, maka kadarnya dinyatakan

dalam satuan mL/kg semen, dan bila berbentuk serbuk (powder) kadarnya

dinyatakan dalam berat kering g/kg semen.

21

2. Abu terbang

Abu terbang harus memenuhi SNI 03-2460-1991, tentang spesifikasi abu

terbang sebagai bahan tambahan untuk campuran beton. Abu terbang yang

disarankan untuk digunakan dalam pembuatan beton mutu tinggi adalah

mempunyai nilai hilang pijar maksimum 3% mempunyai kehalusan butir yang

tinggi dan berasal dari suatu sumber dengan mutu seragam.

2.3.5. Faktor yang harus diperhatikan

Pada umumnya jika berhubungan dengan tuntutan mutu dan keawetan

yang tinggi diinginkan, ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan dan

diperhatikan dalam menghasilkan sebuah beton yang bermutu tinggi meliputi

faktor air semen (FAS), kualitas agregat halus, kualitas agregat kasar, dan

penggunanaan bahan tambah baik admixture (kimia) maupun aditif (mineral).

2.3.5.1. Faktor Air Semen

Secara umum, semakin besar nilai FAS, semakin rendah mutu kekuatan

beton. Dengan demikian, untuk menghasilkan sebuah beton yang bermutu tinggi

FAS dalam beton haruslah rendah. Sayangnya hal ini menyebabkan kesulitan

dalam pengerjaannya. Umumnya nilai FAS minimum untuk beton normal sekitar

0.4 dan nilai maksimumnya 0.65. Tujuan pengurangan FAS ini adalah untuk

mengurangi hingga seminimal mungkin porositas beton yang dibuat sehingga

akan dihasilkan beton mutu tinggi. Pada beton mutu tinggi atau sangat tinggi, FAS

dapat diartikan sebagai water to cementious ratio, yaitu rasio berat air terhadap

berat total semen dan aditif cementious yang umumnya ditambahkan pada

campuran beton mutu tinggi (Supartono, 1998).

2.3.5.2. Kualitas Agregat Halus (Pasir)

Bentuk agregat halus akan mempengaruhi kualitas mutu beton yang dibuat.

Agregat berbentuk bulat mempunyai rongga udara minimum 33% lebih kecil dari

rongga udara yang dipunyai oleh agregat berbentuk lainnya. Dengan semakin

berkurangnya rongga udara yang terbentuk, beton yang dihasilkan akan

mempunyai rongga udara yang lebih sedikit.

22

Tekstur permukaan agregat halus yang bertekstur halus akan lebih sedikit

membutuhkan air dibandingkan dengan agregat dengan permukaan kasar. Agregat

ini terbentuk akibat pengikisan oleh air atau akibat patahya batuan (rocks) berbutir

halus atau batuan yang berlapis-lapis. Dengan semakin sedikitnya air yang

dibituhkan kemungkinan menghasilkan beton yang bermutu tinggi lebih besar jika

menggunakan agregat kasar.

Modulus halus butir (finnes modulus) atau yang biasa disingkat MHB ialah

suatu indek yang dipakai untuk mengukur kehalusan atau kekasaran butir-butir

agregat. MHB didefinisikan sebagai jumlah persen kumulatif dari butir agregat

yang tertinggal diatas satu set ayakan (38, 19, 9.6, 4.8, 2.4, 1.2, 0.6, 0.3, dan 0.15

mm), kemudian nilai tersebut dibagi 100 (Abrams, 1918). Semakin besar nilai

MHB suatu agregat, semakin besar butiran agregatnya. Umumnya agregat halus

mempunyai MHB sekitar 1.50 – 3.8. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai

MHB 2.5 < MHB < 3.0 umumnya menghasilkan beton mutu tinggi dengan FAS

yang rendah dan mempunyai kekuatan tekan dan kelecakan yang optimal

(Larrard, 1990).

Gradasi yang baik dan teratur (continous) dari agregat halus besar

kemungkinan akan menghasilkan beton yang mempunyai kekuatan tinggi

dibandingkan dengan agregat yang bergradasi gap atau seragam. Gradasi yang

baik adalah gradasi yang memenuhi syarat zona tertentu dan agregat halus tidak

boleh mengandung bagian yang lolos pada satu set ayakan lebih besar dari 45%

dan tertahan pada ayakan berikutnya. Kebersihan agregat juga akan

mempengaruhi dari mutu beton yang akan dibuat terutama dari zat-zat yang dapat

merusak baik pada saat beton muda maupun brton sudah mengeras.

2.3.5.3. Kualitas Agregat Kasar

Kekuatan agregat bervariasi dalam batas yang besar. Butir-butir agregat

dapat bersifat kurang kuat karena dua hal. Pertama, karena terdiri dari bahan yang

lemah atau terdiri dari partikel yang kuat tetapi tidak baik dalam hal pengikatan

(interlocking). Granite misalnya, terdiri dari bahan yang kuat dan keras yaitu

23

kristal quarts dan feldspar, tetapi bersifat kurang kuat dan modulus elastisitasnya

lebih rendah daripada gabbros dan diabeses karena butir-butir granite tidak terikat

dengan baik. Kedua, porositas yang besar yang akan menpengaruhi keuletan atau

ketahanan terhadap beban kejut. Dalam hal pemilihan agregat kasar, porositas

yang rendah merupakan faktor yang sangat menentukan untuk menghasilkan

suatu adukan beton yang seragam, dalam artian mempunyai keteraturan dan

keseragaman yang baik pada mutu maupun parameter lain yang dibutuhkan. Akan

sangat baik jika akan digunakan untuk membentuk beton mutu tinggi daya seram

air sebesar tidak lebih dari satu persen. Karena hal ini akan sangat berhubungan

dengan pengendalian kandungan air pada campuran beton, yang dapat

mengakibatkan ketidakaturan atau deviasi yang sangat besar pada mutu yang akan

dihasilkan.

Kekerasan atau kekuatan dari butir-butir agregat bergantung pada

bahannya dan tidak dipengaruhi oleh lekatan antara butir satu dengan lainnya.

Agregat yang lebih kuat biasanya mempunyai modulus elastisitas (sifat dalam

pengujian beban uniaxial) yang lebih tinggi. Butir-butir yang lemah (lebih rendah

dari pasta semen) tidak dapat menghasilkan kekuatan beton yang dapat

diandalkan. Untuk yang sedang atau cukup mungkin dapat lebih menguntungkan,

karena dapat mengurangi konsentrasi tegangan yang terjadi, atau pembasahan dan

pengeringan, atau pemanasan dan pendinginan, dengan demikian membantu

mengurangi bahaya terhadap retakan dalam beton. Jadi, dalam membentuk suatu

beton yang akan mempunyai mutu yang tinggi kualitas kekuatan tekannya perlu

menjadi perhatian, dalam hal ini ditentukan dengan suatu pengujian kuat tekan

dan ketahanan akan abrasinya.

Bentuk fisik dari agregat kasar yang bersudut. Agregat ini mempunyai

sudut-sudut yang tampak jelas yang terbentuk di tempat-tempat perpotongan

bidang-bidang dengan permukaan kasar. Rongga udara pada agregat ini berkisar

antara 38% - 40%, dengan demikian membutuhkan lebih banyak lagi pasta semen

agar mudah di kerjakan untuk mengurangi rongga ini dikombinasikan dengan

butiran agregat halus yang berbentuk bulat. Beton yang dihasilkan dengan

24

menggunakan agregat ini cocok untuk struktur yang menekankan pada kekuatan

atau untuk beton mutu tinggi karena ikatan antar agregat baik dan kuat.

Ukuran butir maksimum agregat juga akan mempengaruhi mutu beton

yang akan dibuat. Hasil penelitian Larrard (1990) menyebutkan bahwa butiran

maksimum yang memberikan arti nyata untuk membuat beton mutu tinggi tidak

boelh lebih dari 15 mm. Namun demikian pemakaian butiran agregat sampai

dengan 25 mm masih memungkinkan diperolehnya beton mutu tinggi dalam

prosrs produksinya.

Gradasi yang baik dan teratur (continous) dari agregat kasar besar

kemungkinan akan menghasilkan beton yang mempunyai kekuatan tinggi

dibandingkan dengan agregat yang bergradasi gap atau seragam. Gradasi yang

baik adalah gradasi yang memenuhi syarat zona tertentu dan agregat halus tidak

boleh mengandung bagian yang lolos pada satu set ayakan lebih besar dari 45%

dan tertahan pada ayakan berikutnya. Kebersihan agregat juga akan sangat

mempengaruhi dari mutu beton yang akan dibuat terutama dari zat-zat yang dapat

merusak baik pada saat beton muda maupun beton sudah mengeras.

2.3.5.4. Bahan Tambahan

Secara umum bahan tambah yang digunakan dalam beton dapat dibedakan

menjadi dua yaitu bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical admixture) dan

bahan tambah yang bersifat mineral (additive). Bahan tambah admixture

ditambahkan saat pengadukan dan atau saat pelaksanaan pengecoran (placing).,

sedangkan bahan tambah additive ditambahkan saat pengadukan dilaksanankan.

Bahan tambah additive merupakan bahan tambah yang lebih banyak bersifat

penyemenan, jadi bahan tambah additive lebih banyak digunakan untuk perbaikan

kinerja kekuatannya.

Bahan tambah kimia yang banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja

beton mutu tinggi umumnya yang bersifat memperbaiki kelecakan. Bahan tambah

ini dikelompokkan kedalam High Range Water Reducing Admixtures. Water

25

reducing adminixtures adalah bahan tambah yang mengurangi air pencampur yang

diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu. Water-

Reducing Admixture digunakan antara lain untuk dengan tidak mengurangi kadar

semen dan nilai slump untuk memproduksi beton dengan nilai perbandingan atau

faktor air semen (WCR) yang rendah. Dengan tidak merubah kadar semen yang

digunakan dengan faktor air semen yang tetap maka nilai slump yang dihasilkan

dapat lebih tinggi. Pada kasus pertama, pengurangan faktor air semen secara tidak

langsung akan meningkatkan kekuatan tekannya karena dalam banyak kasus

dengan faktor air semen yang rendah akan meningkatkan kekuatan tekan beton.

Pada kasus kedua, tingginya nilai slump yang didapatkan akan memudahkan

penuangan adukan (placing) atau dengan hal ini waktu penuangan adukan dapat

diperlambat. Kasus ketiga dimaksudkan untuk mengurangi biaya karena

penggunaan semen yang lebih kecil (Mather, Bryant., 1994:494-495).

Penggurangan kadar air dalam pembuatan beton mutu tinggi menjadi

perhatian penting. Dengan bahan tambah yang dapat mengurangi kadar air sangat

tinggi seperti superplasticizer diharapkan kekuatan beton yang dihasilkan lebih

tinggi dengan air yang sedikit, tetapi tingkat kemudahan pekerjaan juga lebih

tinggi. Penggunaannya disesuaikan dengan standar ASTM C.494 Tipe F.

Penggunaan bahan tambah mineral (additive) untuk membentuk beton

mutu tinggi pada saat ini sudah merupakan bagian yang mutlak. Bahan tambah

pada umumnya digunakan dan popular adalah abu terbang yang merupakan hasil

residu pembangkit listrik tenaga uap yang menggunakan batu bara jenis antrasit

atau bitumen. Karena sifatnya yang mengandung pozzolan maka bahan ini sangat

baik jika digunakan membentuk beton mutu tinggi. Pozzolan adalah bahan yang

mempunyai kandungan utama silica dan alumina dan didapat dari sumber alam

maupun buatan. Seperti dijelaskan diatas, bagian interface merupakan bagian yang

terlemah dari beton. Penambahan abu terbang yang mengandung CSH maka akan

memberikan beberapa keuntungan yaitu:

1. Mengurangi keberadaan unsur kalsium-hidroksida di dalam beton,

yang merupakan bagian yang lemah beton, serta menggantikannya

26

setelah bereaksi dengan SiO2 menjadi kalsium-silikat-hidrat (CSH gel)

yang selanjutnya akan memberikan peningkatan kekuatan beton.

2. Pozzolan yang berbutir halus akan mengisi pori-pori sehingga

porositasnya menjadi rendah.

3. Pengurangan kalsium-hidroksida oleh SiO2 akan mengurangi

sensitivitas terhadap ketahanan sulfat, yang juga didukung oleh

meningkatnya kerapatan beton yang pada akhirnya akan meningkatkan

kekedapan terhadap air.

Pozzofume atau super fly ash dapat juga digunakan sebagai bahan tambah

alternatif selain abu terbang. Secara garis besar, pozzofume sama dengan abu

terbang akan tetapi ada beberapa perbedaan yang meliputi ukuran partikel dengan

besarnya prosentase kandungan silika dan alumina, dimana umumnya pozzofume

memiliki partikel yang lebih kecil dari abu terbang biasa dan kandungan silikanya

yang lebih dari 70%.

Mikrosilika atau silica fume merupakan produk sampingan industry silicon

(silicon metal). Kandungan silikanya lebih dari 90%, dengan butiran yang sangat

halus (sekitar 1/100 ukuran butir partikel semen).

2.3.5.5. Kontrol Kualitas

Selain hal di atas, untuk dapat menghasilkan beton yang bermutu tinggi

faktor kontrol terhadap kualitas proses penakaran sampai perawatan mutlak

menjadi perhatian penting. Pengawasan dan pengendalian yang tepat dari

keseluruhan prosedur dan mutu pelaksanaan yang didukung oleh koordinasi

operasional yang optimal akan lebih meningkatkan kualitas mutu beton yang

dihasilkan.

2.3.6. Kendala dan permasalahan yang sering dihadapi

Pelaksanaan untuk membentuk beton yang mutu tinggi di Indonesia saat

ini masih menunjukkan banyak kendala dan permasalahan, terutama yang

berhubungan dengan kekuatan tekannya. Berdasarkan pengamatan di lapangan,

27

permasalahan tersebut pada umumnya dapat dikelompokkan dalam beberapa

aspek yaitu (Supartono, 1998):

1. Kegagalan mutu beton mencapai target kuat tekan sebagaimana yang

disyaratkan, terutama untuk beton cor ditempat dengan kuat tekan

lebih dari 60 MPa.

2. Keseragaman untuk suatu elemen yang dihasilkan masih sangat kecil.

3. Kehilangan nilai slump antara saat pengadukan sampai penuangan

beton.

Beton dengan kuat tekan lebih besar dari 60 MPa, bahkan 100 MPa sudah

dapat dihasilkan dilaboratorium. Akan tetapi, saat diimplementasikan di lapangan

dan nilai efisiensi dianggap 0.85, kekuatan tekan yang dihasilkan belum mencapai

85% dari kekuatan tekan yang dihasilkan dilaboratorium. Permasalahan terutama

terletak pada permasalahan pengendalian mutu proses produksi beton, yang

semestinya dilaksanakan secara menyeluruh dan sangat ketat, mulai dari saat

pengendalian dan control pengadaan dan pengujian material sampai saat

penuangan dan pekerjaan akhir.

Keseragaman mutu beton yang dihasilkan amat penting dicapai dalam

pembuatan beton mutu tinggi. Dalam hal ini, ACI Committee Report 363R-92,

memberikan batas kontrol kualitas keseragaman beton dalam devisi standart

sebesar 3.5-5 MPa. Hasil pengujian beton mutu tinggi yang diproduksi untuk

proyek-proyek di Jakarta menunjukkan bahwa syarat keseragaman ini masih sulit

di capai. Standar deviasi yang dihasilkan masih additive dan admixture dalam

memproduksi beton mutu tinggi juga mempengaruhi keseragaman beton yang

dihasilkan (Supartono, 1998).

Kehilangan nilai slump dalam produksi beton akan menyebabkan masalah

dalam beton segar yaitu: kelekaan beton akan menurun, pengecoran beton yang

tidak sempurna, pemadatan yang tidak optimal, kemungkinan akan terjadi

sugregasi, kesulitan pemompaan untuk produksi yang besar dan bertingkat tinggi.

Sedangkan permasalahan pada beton yang sudah mengeras adalah kuat tekan yang

disyaratkan tidak tercapai, mutu pengerjaan akan turun, kepadatan akan

28

berkurang, mengurangi keawetan dan ketahanan beton terhadap pengaruh luar

yang agresif , kekedapan beton berkurang, terjadinya keropos, dan terjadinya

keretakan akibat proses penyusutan.

2.3.7. Alat

1. Timbangan

Timbangan harus mempunyai ketentuan 0,3% dari berat yang ditimbang

atau 0,1% dari kapasitas maksimum timbangan.

2. Alat pengaduk

Alat pengaduk atau mesin pengaduk harus dapat berputar sesuai dengan

kecepatan yang direkomendasikan oleh pabrik pembuat mesin tersebut. Pengaduk

beton berupa drum dengan tenaga penggerak, wadah adukan yang dapat

berjungkit, atau wadah yang dapat berputar dengan baik/wadah dengan

pendayung yang berputar. Alat ini harus dapat mengaduk secara langsung sesuai

dengan banyaknya adukan dengan tingkat kelecakan/slump yang diperlukan.

3. Alat pengangkut

Alat angkut yang digunakan dari tempat pengadukan ke tempat

pengecoran harus mampu menyediakan beton dengan lancer tanpa mengakibatkan

terjadinya segregasi, hilangnya plastisitas atau perubahan sifat beton yang telah

direncanakan.

4. Wadah adukan

Bila adukan harus ditempatkan di sebuah wadah terlebih dahulu sebelum

dicorkan, maka wadah tersebut harus terbuat dari plat yang datar dari bahan yang

sejenis metal, kedap air dan licin sehingga mudah dalam pengadukan dengan

menggunakan sendok aduk atau sekop.

5. Alat uji slump

Alat uji slump harus sesuai dengan SNI 03-1972-1990 tentang metode

pengujian slump beton.

29

6. Alat uji kadar udara

Alat uji kadar udara harus sesuai dengan SK SNI M-13-1993-03 tentang

metode pengujian kandungan udara pada beton segar.

7. Batang penusuk

Batang penusuk terdiri dari 2 jenis:

a. Batang penusuk besar dengan diameter 16 mm dan panjang 610 mm.

b. Batang penusuk kecil dengan diameter 10 mm dan panjang 305 mm.

8. Palu atau pemukul

Palu atau pemukul untuk pemadatan beton harus terbuat dari bahan karet,

plastic atau bahan lain yang lunak dengan berat antara 0,34-0,8 kg.

9. Penggetar

a. Penggetar Internal

Penggetar internal dapat membentuk tongkat yang fleksibel dengan tujuan

ujung yang kaku berdiameter antara 19 mm sampai dengan 38 mm. Digerakkan

dengan tenaga motor listrik. Frekuensi getaran pada saat digunakan minimal 7000

getaran per menit dengan panjang elemen penggetar harus melampaui kedalaman

bagian yang digetar sedikitnya 76 mm.

b. Penggetar Eksternal

Alat penggetar eksternal dapat berbentuk meja getar atau alat papan getar

dengan frekuensi getar tidak kurang dari 3600 per menit dan dilengkapi dengan

alat penjepit untuk menahan cetakan.

2.3.8. Proporsi campuran

2.3.8.1. Ratio air semen

Rasio air semen harus dihitung berdasarkan perbandingan berat, dengan

rentang antara 0,20 sampai dengan 0,50

30

2.3.8.2. Kelecakan

Untuk mendapatkan beton yang stabil dan kuat, kandungan agregat kasar

disarankan sbesar mungkin, namun untuk memberikan kemudahan dan pemadatan

yang baik, maka perlu perlu dilakukan penetapan aspek secara optimum sehingga

semua persyaratan dapat dipenuhi.

2.3.8.3. Kandungan agregat kasar

Kandungan agregat kasar dalam campuran beton dapat dipilih dari ukuran

agregat berdasarkan tabel berikut:

Tabel 1 Perkiraan Kandungan Agregat Kasar dalam Beton

Ukuran Agregat Maksimum

(mm)

Kandungan Agregat kasar (%)

Volume

10 65

15 68

20 72

25 75

Catatan: Berdasarkan berat jenuh kering permukaan

2.3.8.4. Estimasi kadar air

Jumlah kebutuhan air dalam adukan dipengaruhi oleh target slump yang

akan dicapai. Untuk mengurangi penggunaan air dengan slump yang tetap

biasanya dilakukan dengan cara menggunakan bahan pembantu seperti

superplasticizer, sedangkan untuk beton normal, estimasi kebutuhan air

ditunjukan dalam tabel 2.

Tabel 2 Estimasi Kebutuhan Air dalam Campuran

Target Slump

(mm)

Kebutuhan Air (Liter/m3)

Ukuran Agregat Kasar Maksimum (mm)

10 15 20 25

25-50 184 175 169 166

50-75 190 184 175 172

75-100 196 190 181 178

31

2.3.8.5. Penentuan Proporsi Campuran Optimum

Proporsi Campuran optimum ditentukan berdasarkan rancangan campuran

awal dan hasil dari campuran coba di laboratorium dengan menggunakan bahan

yang sesuai dengan bahan yang digunakan di dalam lapangan. Setelah campuran

coba yang dikoreksi menghasilkan nilai kelecakan dan kekuatan yang diinginkan,

maka proporsi ini dapat digunakan acuan dalam produksi beton selanjutnya

dengan melakukan penyelesaian terhadap kondisi lapangan.

Untuk mempermudah proses produksi dan pengendalian mutu, maka

pelaksanaan pembuatan contoh uji harus dilakukan oleh personil yang memiliki

keahlian dalam bidangnya dengan menggunakan peralatan yang sesuai dengan

ketentuan.

2.3.9. Perancangan campuran beton mutu tinggi

Rumus untuk memperkirakan kuat tekan mortar dan beton mutu tinggi

secara empiris telahdibuat oleh Rene Feret. Rumusan beton mutu tinggi yang

dibuat menggunakan silica fume dan semen Portland adalah sebagai berikut (De

Larrard, 1990).

f’c =

dan f’c = Kg x Bc dengan

Bc =

dimana

f’c = kuat tekan silinder beton pada umur 28 hari (dalam MPa).

32

Rc = kuat tekan mortar semen umur 28 hari (dalam MPa) berdasarkan material

lokal yang dibuat dengan campuran 1 Portland Cement: 3 pasir: 0,5 bagian

air dalam berat.

w/c = rasio air semen dalam berat

s/c = rasio kadar microsilika (silica fume) terhadap berat semen

Bc = Besar dasar kuat tekan beton

Kg = Konstanta dasarcampuran beton yang besarnya tergantung dari tipe agregrat

yang digunakan dan kondisi lokal lainnya. Untuk Jakarta nilai Kg ditetapkan

sebesar 4.64 ( Supartono, 1998).

Secara empiris rumusan Feret digunakan untuk membuat campuran beton

dengan kekuatan antara 90 – 100 MPa. Secara teori, komposisi campuran untuk

menghasilkan beton mutu tinggi menurut rumusan Feret tercantum 14.1, untuk

setiap bahan dalam kg/m³. Akan tetapi,pada saat dilakukan pencampuran akan

terjadi penambahan kadar air akibat sumbangan dari material lainnya, sehingga

perlu dilakukan koreksi komposisi teoritis ini. Hasil empiris pelaksanaan di

lapangan disajikan pada Tabel 14.2, dengan pengujian slump yang dilakukan

memberikan nilai 200 mm dan kekuatan tekan pada umur 28 hari adalah 101 MPa

yang di uji dengan silinder beton diameter 160 mm dan tinggi 320 mm (De

Larrard, 1990).

Tabel 14.1 Komposisi Teoritis untuk Menghasilkan Beton Mutu Tinggi

Batu

pecah

(mm)

Pasir

Sungai

(mm)

Semen

Portland

Silica

Fume

Superplasti

cizer

Air

20 12.5 5 5

855 412 326 326 428 42.3 8.5 108

Sumber: De Larrard, 1990, p.51.

Tabel 14.2 Komposisi Aktual untuk Menghasilkan Beton Mutu Tinggi

Batu

pecah

(mm)

Pasir

Sungai

(mm)

Semen

Portland

Silica

Fume

Superplasti

cizer

Air

33

20 12.5 5 5

854 411 326 326 421 42.1 7.59 112

Sumber: De Larrard, 1990,p.51.

Berdasarkan rumusan Feret (De Larrart, 1990), komposisi campuran dan

kekuatan tekan beton mutu tinggi pada umur 28 dengan kekuatan tekan mortar

sebesar 55 MPa, dan konstanta, Kg = 4,91, disajikan dalam Tabel 14.3.

Tabel 14.3 Perkiraan Komposisi Campuran Beton Mutu Tinggi dengan Total

Volume 257.6 Liter

Semen

Portland

(kg)

Silica

Fume

(kg)

Super-

plasticizer

(kg)

Air

(liter)

w/c s/c Kekuatan

Tekan

Rata-rata

(MPa)

444 21.6 7.6 103 0.25 0.02 95

428 42.3 8.5 97 0.25 0.1 102

411 61.5 9.1 93 0.25 0.15 106

2.3.10. Metode Pelaksanaan

Pencampuran bahan – bahan penyusun beton dilakukan agar diperoleh

suatu komposisi yang solid dari bahan – bahan penyusun berdasarkan rancangan

campuran beton. Agar tetap terjaga konsistensi rancangannya, tahapan lebih lanjut

dalam pengolahan beton perlu diperhatikan. Tahapan pelaksanaan dilapangan

meliputi persiapan, penakaran, pengadukan (mixing), penuangan atau pengecoran

(placing), pemadatan (vibrating), penyelesaian akhir (finishing), dan perawatan

(curing).

2.3.10.1. Persiapan

Sebelum pembuatan beton kekuatan tinggi dimulai, harus dilakukan

pengerjaan persiapan yang mencakup:

1. Seluruh bahan harus ditempatkan diruangan yang terlindung.

2. Kualitas bahan harus diuji sebelum digunakan, untuk memastikan bahwa

bahan-bahan tersebut memiliki syarat.

34

3. Penentuan proporsi campuran optimal berdasarkan rancangan campuran

awal dan hasil koreksi setelah campuran coba dilakukan.

4. Seluruh peralatan yang digunakan harus dalam kondisi baik dan bersih.

5. Seluruh bidang yang akan diisi dengan beton harus bebas dari kotoran.

6. Bidang acuan harus diberi bahan pelumas seperti minyak mineral, bahan

kimia, bahan khusus, lapisan plastik atau bahan lain yang disetujui.

7. Besi tulangan harus dalam keadaan bersih dan bebas dari segala penutup

yang dapat merusak beton atau mengurangi kelekatan antara beton dan

tulangan.

8. Air yang ada diruang yang akan diisi beton harus segera dibuang, agar

tidak merubah kadar air adukan, kecuali bila pengecoran dilakukan dengan

tremie dan diizinkan tenaga ahli.

2.3.10.2. Penakaran bahan

Penakaran bahan lebih baik dilakukan berdasarkan berat, bila dilakukan

dengan volume, teknik penakaran volume harus dilakukan dengan cara proporsi

campuran dalam berat yang dikonversikan dalam berat satuan volume dari

masing-masing bahan.

2.3.10.3. Pengadukan

Semua jenis bahan yang digunakan dalam pembuatan beton harus

dilengkapi dengan sertifikasi mutu dari produsen. Jika tidak terdapat sertifikasi

mutu, harus tersedia data uji dari laboratorium yang diakui. Jika tidak dilengkapi

dengan sertifikasi mutu atau data uji hasil, harus berdasarkan bukti dari hasil

pengujian khusus atau pemakaian nyata yang dapat menghasilkan beton yang

kekuatan, ketahanan, dan keawetannya memenuhi syarat.

Peralatan yang digunakan untuk mengaduk harus memenuhi syarat

standar. Alat harus dalam keadaan bersih dan baik, putarannya sesuai dengan

rekomendasi, peralatan angkut dan pengecoran dalam kondisi baik dan lancar.

Pengadukan beton harus memenuhi ketentuan sebagai berikut:

35

1. Beton harus diaduk secara merata sehingga tercampur secara homogen dan

semua hasil adukannya harus dikeluarkan sebelum mesin pengaduk diisi

kembali.

2. Lama pengadukan harus dilakukan tidak kurang dari 1 menit untuk

volume adukan dampai dengan 1 m3, dan harus ditambahkan waktu

menit untuk setiap penambahan 1 m3.

3. Bila akan digunakan superplasticizer, superplasticizer tersebut haru

dicampurkan terlebih dahulu air pencampur hingga homogen dan

selanjutnya dimasukkan kedalam adukan beton.

4. Sisa air pencampur dimasukan sedikit demi sedikit sambil diaduk terus.

5. Pengadukan harus dilanjutkan minimal 1 menit setelah semua bahan

dimasukkan dalam mesin pengaduk, atau sesuai dengan spesifikasi mesin

pengaduk.

6. Selama pengadukan berlangsung, kekentalan adukan harus diawasi terus

menerus dengan cara memesiksa slump pada adukan beton yang baru.

7. Nilai slump beton harus disesuaikan dengan rencana dan jarak

pengangkutan.

8. Perekaman data pengadukan beton harus dilakukan dengan rinci sekurang-

kurangnya terhadap:

a. Waktu dan tanggal pengadukan

b. Proporsi bahan yang digunakan

c. Jumlah batch yang dihasilkan

d. Lokasi pengecoran dan lain-lain

2.3.10.4. Pengangkutan

Pengangkutan adukan beton harus memenuhi kriteria sebagai berikut:

1. Pengangkutan beton dari tempat pengadukan hingga ketempat pengecoran

harus dilakukan sedemikian untuk mencegah terjadinya segregasi atau

pemisahan bahan.

36

2. Pengangkutan harus dilakukan sedemikian sehingga tidak mengakibatkan

perubahan sifat beton yang telah direncanakan seperti slump, faktor air

semen dan keseragaman adukan.

3. Alat angkut yang digunakan harus mampu menyediakan beton ditempat

penyinpanan akhir dengan lancar tanpa mengakibatkan pemisahan dari

bahan yang telah dicampur dan tanpa hambatan yang dapat mengakibatkan

hilangnya plastisitas beton antara pengangkutan yang berurutan. Alat

angkut bisa berupa ember, dolak, gerobak mdorong, talang, truck mixer,

belt conveyor, pompa, dan tower crane.

4. Pengangkutan dilakukan dalam waktu tidak lebih dari 30 menit. Bila

menggunakan truck mixer (agitator), waktu pengangkutan tidak boleh

lebih dari 1 jam. Apabila diperlukan waktu yang lama, maka

digunakan bahan penghambat pengikatan dengan seizin pengawas yang

ahli.

2.3.10.5. Pengecoran dan pemadatan

Pengecoran dan pemadatan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut:

1. Beton yang akan dicorkan harus berada pada posisi sedekat mungkin

dengan acuan dengan tinggi jatuh maksimum 100 cm, untuk mencegah

terjadinya segresasi dan mempermudah pengisian acuan.

2. Tingkat kecepatan pengecoran beton harus selalu diatur agar beton dalam

keadaan plastis dan dapat mengisi dengan mudah pada sela-sela tulangan.

37

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

38

DAFTAR RUJUKAN

Mulyono, Ir. Tri. 2003. Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi.

F.X Supartono, Beton Berkinerja Tinggi, Keunggulan dan Permasalahannya,

Jakarta: Seminar HAKI Tanggal 25 Agustus 1998.

M.S Besari, Refleksi Masa Lalu, Prosiding Seminar Sehari: 70 Tahun M. Sahari

Besari, Bandung: Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan

Perencanaan, Institut Teknologi Bandung. 2003, h. 1-21.

Engineeringsipil.blogspot.com. 2008. Beton Mutu Tinggi, 6 August 2008

(Online), diakses pada 25 Februari 2013.

Fakultas Teknik. 2010. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah. Malang: Universitas

Negeri Malang.

39