Teknologi Beton

• Struktur beton dapat didefinisikan sebagaibangunan yang terletak diatas tanah yang menggunakan tulangan atau tidakmenggunakan tulangan

• Struktur beton sangat dipengaruhi olehkomposisi dan kaulitas bahan-bahanpencampur beton

• Bergantung juga pada kemampuan dayadukung tanah (supported by soil) ataukemampuan struktur atasnya (vertikalsupport)

• Ditinjau dari estetika, beton hanya membutuhkan sedikit pemeliharaan, tahan terhadapserangan api.

• Sifat-sifat yang kurang disenangi : mengalamideformasi yang tergantung pada waktu dandisertai dengan penyusutan akibatmengeringnya beton.

• Beton merupakan fungsi dari bahan-bahanpenyusunnya yang terdiri dari bahan semen hidrolik (portland cement), agregat kasar, agregat halus, air dan bahan tambah(admixture dan additive)

• Parameter-parameter yang berpengaruhterhadap kekuatan beton :

- kualitas semen

- proporsi semen terhadap campuran

- kekuatan dan kebersihan agregat

- Adhesi antara pasta semen dan agregat

- Pencampuran yang cukup dari bahan-bahan

pembentuk beton

- Penyelesaian dan pemadatan beton

• Kelebihan Beton :

a. Dapat dengan mudah dibentuk sesuai

dengan kebutuhan konstruksi

b. Mampu memikul beban yang berat

c. Tahan terhadap temperatur yang tinggi

d. Biaya pemeliharaan kecil

• Kekurangan beton :

a. Bentuk yang sudah dibuat sulit untuk

diubah

b. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan

ketelitian yang tinggi

Jenis Semen

Semen non hidrolik

Semen non hidrolik tidak dapat mengeras diair tetapi dapat mengeras di udara (ex. kapur).

Jenis kapur yang baik adalah kapur putih yaituyang mengandung kalsium oksida >> ketikamasih dalam bentuk kapur tohor (belumbersentuhan dengan air, CaO) danmengandung kalsium hydroksida >> setelahberhubungan dengan air (Ca(OH)2)

Semen hidrolik

Kemampuan untuk mengikat dan mengeras diair (kapur hidrolik, semen pozollan, semen terak, semen portland, semen alam, semen portland putih, semen warna, dll.

a. Kapur hidrolik

65-75% bahan terbuat dari batu gamping

yaitu kalsium karbonat beserta bahan

pengikutnya (silika,alumina, magnesia,

oksida besi)

Semen pozollan

Sejenis bahan yang mengandung silisium

atau aluminium yang tidak mempunyai sifat

penyemenan, dapat bereaksi dengan

kalsium hidroksida pada suhu ruang

membentuk senyawa yang mempunyai

sifat-sifat semen (semen merah, abu

terbang, bubukan terak tanur tinggi.

c. Semen terak

60% terak tanur tinggi dan 40% kapur tohor

Semen terak dipergunakan sebagai bahan

kombinasi portland cement dalam

pembuatan beton.

d. Semen portland

Bahan konstruksi yang paling banyak di

pergunakan dalam pekerjaan beton

Bahan utama : kapur (CaO), silika (SiO3)

alumina (Al2O3) dan gipsum (CaSO4 .2H2O)

Karakteristik senyawa penyusunsemen portland

1. Trikalsium silikat (3CaO.SiO2 ) C3S

2. Dikalsium silikat (2CaO.SiO2 ) C2S

3. Trikalsium aluminat (3CaO.Al2O3 ) C3A

4. Tetrakalsium aluminofferit (4CaO.Al2O3 . Fe2O3) C4AF

Jenis semen portland

Type 1 Dalam penggunaannya tidak

memerlukan persyaratan khusus

Semen untuk semua tujuan

Type 2 Dalam penggunaannya memerlukan

ketahanan terhadap sulfat dan panas

hidrasi sedang

Digunakan untuk struktur

besar

Type 3 Dalam penggunaannya memerlukan

kekuatan awal yang tinggi

Digunakan untuk struktur

jembatan

Type 4 Dalam penggunaannya memerlukan

panas hidrasi rendah

Digunakan untuk

bendungan beton

Type 5 Dalam penggunaannya memerlukan

ketahanan yang tinggi terhadap

sulfat

Digunakan untuk saluran

dan struktur yang

diekspose terhadap sulfat

Kekuatan dan Faktor Air Semen (FAS)

• Banyaknya air yang dipakai selama proseshidrasi akan mempengaruhi karakteristikkekuatan beton jadi. Jumlah air yang dibutuhkan dalam proses hidrasi sekitar 25% dari berat semen.

• FAS sebagai berat air dibagi berat semen

Agregat

• Kandungan agregat dalam campuran betoncukup tinggi berikisar 60-70%

• Ukuran agregat dalam campuran betonbiasanya < 40 mm, agregat yang ukurannyalebih besar digunakan untuk pekerjaan sipillainnya (pekerjaan jalan,tanggul, bendungan, dll)

• Agregat halus pasir dan agregat kasarkerikil, split, batu pecah, dll)

Admixture (Bahan tambah)

• Admixture adalah bahan-bahan berbentukserbuk yang ditambahkan kedalam campuranbeton pada saat atau selama pencampuranberlangsung

• Fungsi : untuk mengubah sifat-sifat dari betonagar menjadi lebih cocok untuk pekerjaantertentu atau untuk menghemat biaya

Water-Reducing Admixtures :

Bahan tambah untuk mengurangi air pencampur yang diperlukan untukmenghasilkan beton dengan konsistensitertentu.

Retarder admixture :

Digunakan untuk memperlambat reaksi

hidrasi pada beton.

Accelerator admixture :

Digunakan untuk mempercepat reaksi hidrasi atau proses pengurangan air dalam beton untuk meningkatkan kekuatan beton

Water Reducer dan Retarder admixture :

Digunakan untuk mengurangi kwantitasmencampur air yang diperlukan untukmenghasilkan beton dengan nilai slump yang ditentukan dan memperlambat reaksi hidrasipada beton

High Range Water Reducer admixture :

Digunakan untuk mengurangi kwantitas darimencampur air yang diperlukan untukmenghasilkan beton dengan nilai slump 12 persen atau lebih besar

Klasifikasi beton ringan

Beton insulasi (insulating concrete)

• Beton ringan dengan density 300 kg/m3 – 800 kg/m3

• Kekuatan tekan berkisar 0,69 – 6,89 Mpa

• Dipakai sebagai beton penahan panas

• Digunakan untuk keperluan insulasi dan peredam suara konduktivitas panas <<

• Jenis aggregat : Perlite dan Vermiculite

Beton ringan kekuatan sedang (Moderate Strength Concrete)

• Density) 800 kg/m3 – 1440 kg/m3

• Dipakai sebagai beton struktur ringan/pengisi(fill concrete).

• Terbuat dari aggregat ringan : terak (slag), abuterbang, lempung, batu sabak (slate), batuserpih (shale), dan aggregat ringan alami.

• Beton ini biasanya memiliki kekuatan tekan berkisar 6,89 – 17,24 Mpa.

Beton Struktural (Structural Concrete)• Beton ringan dengan berat (density) antara 1440

kg/m3 – 1850 kg/m3• (90 – 115 lb/ft), yang dapat dipakai sebagai beton

struktural jika• bersifat mekanik (kuat tekan) dapat memenuhi

syarat pada umur 28• hari mempunyai kuat tekan berkisar > 17,24 Mpa

(2500 psi). Untuk• mencapai kekuatan sebesar itu, beton ini dapat

memakai aggregat• kasar seperti expanded shale, clays, slate, dan

slag.

Beton ringan aerasi.

• Pori – pori udara berukuran 0,1 – 1 mm

• Memiliki berat isi 200 – 1440 kg/m3

• Digunakan untuk keperluan insulasi serta beton tahan api.

• Hidrogen peroksida sebagai Aerated Agent

• Beton yang teraerasi kemudian diperkerasdidalam cetakan dengan memberikantekanan, proses dilakukan denganmemasukkan beton ke dalam pressurized steam chamber (autoclave).

AKIBAT PENURUNAN ATAU PATAHNYA PONDASI

• Kerusakan pada dinding, retak-retak, miring dll

• Lantai pecah, retak, bergelombang

• Penurunan atap dan bagian-bagian bangunan lain.

Pembuatan pondasi dihitungberdasarkan

• Berat bangunan yang harus dipikul pondasi(beban hidup, beban mati, beban yang diakibatkan gaya-gaya eksternal.

• Jenis tanah dan daya dukung tanah.

• Bahan pondasi yang tersedia atau mudahdiperoleh di tempat.

• Alat dan tenaga kerja yang tersedia.

• Waktu dan biaya pekerjaan.

SOIL INVESTIGATION

• Hal penting berkaitan dengan pondasi adalah

penyelidikan tanah (soil investigation) .

• Pondasi harus diletakkan pada lapisan tanah yang cukup keras dan padat

• Untuk mengetahui letak/kedalaman tanahkeras dan daya dukung tanah, perlu diadakan penyelidikan tanah

a. Pemboran (drilling) :

Dari lubang hasil pemboran (bore holes), diketahui contoh-contoh lapisan tanah yang kemudian dikirim ke laboraturium mekanikatanah.

b. Percobaan penetrasi (penetration test) :

Menggunakan alat yang disebut sondir static

penetrometer. Ujungnya berupa conus yang

ditekan masuk kedalam tanah, dan secara

otomatis dapat dibaca hasil sondir tegangan

tanah (kg/cm2).

TEKNIK PEMBORAN

Bor Tangan

• Digunakan untuk pengambilan sampel pada kedalaman maksimum 6.0 m.

• Alat yang digunakanberupa auger yang diputar secara manual.

• Untuk mendeteksi tanah dekat dengan permukaan.

Bor Mesin

• Bor Basah (Wash Boring)

• Pemboran dengan cara kombinasipemotongan dan jetting air

• Hasil pemotongan tanah diangkat ke atasdengan aliran air bertekanan melalui casing.

• Pemboran basah dapat dilakukan dengan atautanpa casing. Casing digunakan bila dijumpaitanah pasiran karena umumnya runtuh kedalam lubang bor tanpa adanya casing.

Pemboran Perkusi (Percussion Drilling)• Pemboran dilakukan dengan cara memukul-

mukul alat bor kedalam lubang dengan diameter 600 mm.

• Tanah yang terpotong bercampur dengan air menjadi bubur (slurry).

• Bubur ini secara berangsur angsur dikeluarkandengan bailer atau pompa lumpur. Jenis tanahdiidentifikasi dari lumpur yang diangkat keluar.

• Kejelekan : tanah mengalami gangguan yang besar sehingga sampel yang diambil memilikikualitas rendah.

Bor Kering (Rotary Drilling/Dry Coring)

• Pemboran dilakukan tanpa air, denganmenggunakan rotasi pada mata bor (drill–bit) bersamaan dengan penekanan untuk membuat lubang bor.

• Keuntungan : contoh tanah dapat disimpanpada core–box dan diidentifikasi secara visual. dan dapat digunakan pada jenis tanah apapundan dapat untuk membor batuan.

PUSTAKA

Holtz, R.D., “ Introduction to Geotechnical Engineering “.

Cernica, J.N., “Geotechnical Engineering : Foundation Design”