mutu beton

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Beton Beton adalah suatu material yang menyerupai batu yang diperoleh dengan

membuat suatu campuran yaitu semen, pasir, kerikil dan air untuk membuat campuran

tersebut menjadi keras dalam cetakan sesuai dengan bentuk dan dimensi struktur yang

diinginkan. Kumpulan material tersebut terdiri dari agregat yang halus dan kasar. Semen

dan air berinteraksi secara kimiawi untuk mengikat partikel-partikel agregat tersebut

menjadi suatu massa padat.(George Winter, 1993).

Pada umumnya beton terdiri dari 15 % semen, 8 % air, 3 % udara,

selebihnya pasir dan kerikil. Campuran tersebut setelah mengeras mempunyai sifat yang

berbeda-beda, tergantung pada cara pembuatannya. Perbandingan campuran, cara

pencampuran, cara mengangkut, cara mencetak, cara memadatkan, dan sebagainya akan

mempengaruhi sifat-sifat beton.(Wuryati Samekto, 2001).

Sifat beton meliputi: mudah diaduk, disalurkan, dicor, didapatkan dan

diselesaikan, tanpa menimbulkan pemisahan bahan susunan pada adukan dan mutu beton

yang disyaratkan oleh konstruksi tetap dipenuhi.(Daryanto, 1994).

Material beton mempunyai beberapa keunggulan teknis jika dibanding dengan

material konstruksi lainnya. Bahan baku pembuatan beton, seperti semen, pasir dan koral

atau batu pecah, sangat mudah diperoleh.

Keunggulan lain yang dimiliki beton dibandingkan dengan material lainnya

adalah mempunyai kuat tekan dan stabilitas volume yang baik dan biaya perawatannya

relatif lebih murah. Selain itu, material beton lebih tahan terhadap pengaruh lingkungan,

tidak mudah terbakar, dan lebih tahan terhadap suhu tinggi, sehingga banyak digunakan

Universitas Sumatera Utara

sebagai pelindung struktur baja terhadap pengaruh kebakaran pada bangunan

gedung.(Syarif Hidayat, 2009).

Sifat dan karakter mekanik beton secara umum :

1. Beton sangat baik menahan gaya tekan (high compressive strength), tetapi tidak

begitu pada gaya tarik (low tensile strength). Bahkan kekuatan gaya tarik beton

hanya sekitar 10% dari kekuatan gaya tekannya.

2. Beton tidak mampu menahan gaya tegangan (tension) yang tinggi, karena

elastisitasnya yang rendah.

3. Konduktivitas termal beton relatif rendah.

Dalam keadaan yang mengeras, beton bagaikan batu karang dengan kekuatan

tinggi. Dalam keadaan segar, beton dapat diberi bermacam bentuk, sehingga dapat

digunakan untuk membentuk seni arsitektur atau semata-mata untuk tujuan dekoratif.

Beton juga akan memberikan hasil akhir yang bagus jika pengolahan akhir dilakukan

dengan cara khusus umpamanya diekspose agregatnya (agregat yang mempunyai bentuk

yang bertekstur seni tinggi diletakkan di bagian luar, sehingga nampak jelas pada

permukaan betonnya).

Faktor faktor yang membuat beton banyak digunakan karena memiliki

keunggulan keunggulannya antara lain :

1. Kemudahan pengolahannya.

2. Material yang mudah didapat.

3. Kekuatan tekan tinggi.

4. Daya tahan yang tinggi terhadap api dan cuaca merupakan bukti dari

kelebihannya.

Selain memiliki kunggulan-keunggulan seperti disebutkan di atas, beton juga

memiliki kekurangan seperti berikut:

1. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah

2. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan ketelitian yang tinggi


3. Berat (bobotnya besar)

4. Daya pantul suara yang besar.

Sebagian besar bahan pembuat beton adalah bahan lokal (kecuali semen portland

atau bahan tambah kimia), sehingga sangat menguntungkan secara ekomoni. Namun

pembuatan beton akan menjadi mahal jika perencana tidak memahami karakteristik

bahan-bahan penyusun beton yang harus disesuaikan dengan perilaku struktur yang akan

dibuat. (Tri Mulyono, 2005)

2.1.1 Adukan Beton

Beton yang berasal dari pengadukan bahan-bahan penyusun agregat kasar dan

agregat halus kemudian diikat dengan semen yang bereaksi dengan air sebagai bahan

perekat, harus dicampur dan diaduk dengan benar dan merata agar dapat dicapai mutu

beton yang baik. Pada umumnya pengadukan bahan beton dilakukan menggunakan mesin

pengaduk kecuali jika hanya untuk mendapatkan beton mutu rendah pengadukan dapat

dilakukan tanpa menggunakan mesin pengaduk. Kekentalan adukan beton harus diawasi

dan dikendalikan dengan cara memeriksa kemerosotan (slump) pada setiap adukan beton

baru.

Nilai slump digunakan sebagai petunjuk ketepatan jumlah pemakaian air dalam

hubungannya dengan faktor air semen yang ingin dicapai. Waktu pengadukan lamanya

tergantung pada kapasitas isi mesin pengaduk, jumlah adukan, jenis serta susunan butir

bahan penyusun, dan slump beton, pada umumnya tidak kurang dari 1,50 menit dimulai

semenjak pengadukan, dan hasil umumnya menunjukkan susunan dan warna merata.

Sesuai dengan tingkat mutu beton yang dihasilkan memberikan:

1. Keenceran dan kekentalan adukan yang mmungkinkan pengerjaan beton

(penuangan, perataan, pemadatan) dengan mudah kedalam adukan tanpa

menimbulkan kemungkinan terjadinya segregation atau pemisahan agregat.

2. Ketahanan terhadap kondisi lingkungan khusus (kedap air, korosif, dan lain-lain)

3. Memenuhi uji kuat yang hendak dipakai.

(Istimawan Dipohusodo, 1996).


2.1.2 Kinerja dan Mutu Beton

Sampai saat ini beton masih menjadi pilihan utama dalam pembuatan struktur.

Sifat-sifat dan karakteristik material penyusun beton akan mempengaruhi kinerja beton

yang dibuat. Kinerja beton ini harus disesuaikan dengan kelas dan mutu beton yang

dibuat. Sehingga dalam penggunaannya dapat disesuaikan dengan bangunan ataupun

konstruksi yang akan dibangun untuk mendapatkan hasil yang memuaskan dan sesuai

dengan dibutuhkan. Menurut PBI 71 beton dibagi dalam kelas dan mutu sebagai

berikut:

Tabel 2.1 Kelas dan Mutu Beton

Kelas Beton Mutu Beton Kekuatan Tekan

Minimum

2cmKgf

Tujuan

Pemakaian Beton

I Bo 50-80 Non-Struktual

II B1

K125

K175

K225

100

125

175

225

Rumah Tinggal

Perumahan

Perumahan

Perumahan dan Bendungan

III K>225 >225 Jembatan,Bangunan tinggi,

Terowongan kereta api (sumber : Gunawan, 2000)

Untuk kepentingan pengendalian mutu disamping pertimbangan ekonomis, beton

dengan mutu Bo (beton dengan 'cf 50-80 MPa), perbandingan jumlah agregat (pasir,

kerikil atau batu pecah) terhadap jumlah semen tidak boleh melampaui 8:1. Untuk Beton

dengan mutu B1 (beton dengan 'cf 100 MPa), dan K125 (beton dengan '

cf minimum

125 MPa), dapat memakai perbandingan campuran unsur bahan beton dalam takaran

volume 1 pc : 2 Ps : 3 kr atau 3/2 ps : 5/2 kr (pc = semen portland, ps = pasir, kr =

kerikil). Apabila hendak menentukan perbandingan antar-fraksi bahan beton mutu K175

dan mutu lainnya yang lebih tinggi harus dilakukan percobaan campuran rencana guna


dapat menjamin tercapainya kekuatan karakteristik yang diinginkan dengan

menggunakan bahan-bahan susunan yang ditentukan.

2.1.3 Pengujian Pada Beton

2.1.3.1 Kuat Tekan

Kuat tekan beton mengidentifikasi mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi

tinggkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang

dihasilkan. Kekuatan beton dinotasikan sebagai berikut :

cf ' = Kekuatan tekan beton yang disyaratkan (Mpa).

=ckf Kekuatan tekan beton yang didapatkan dari hasil uji coba kubus 150 mm

atau dari silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm (MPa).

cf = Kekuatan tarik dari hasil uji belah silinder beton (MPa).

crf ' = Kekuatan tekan beton rata-rata yang dibutuhkan, sebagai dasar pemilihan

perancangan campuran beton.

S = Deviasi standar (s) (MPa).

Beton harus dirancang proporsi campurannya agar menghasilkan suatu kuat tekan

rata-rata yang disyaratkan. Pada tahap pelaksanaan konstruksi, beton yang telah

dirancang campurannya harus diproduksi sedemikian rupa sehingga memperkecil

frekuensi terjadinya beton dengan kuat tekan yang lebih rendah dari cf ' seperti yang

telah disyaratkan. Kriteria penerima beton tersebut harus pula sesuai dengan standar yang

berlaku. Menurut Standar Nasional Indonesia, kuat tekan harus memenuhi 0,85 cf ' untuk

kuat tekan rata-rata dua silinder dan memenuhi cf ' +0,82 s untuk rata empat buah benda

uji yang berpasangan. Jika tidak memenuhi, maka di uji mengikuti ketentuan selanjutnya.

Beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan beton. Ada empat bagian

utama yang mempengaruhi mutu dari kekuatan beton :

Proporsi bahan-bahan penyusunnya.

Metode perancangan.

Perawatan.


Keadaan pada saat pengecoran dilaksanakan, yang terutama dipengaruhi oleh

lingkungan setempat.

Kekuatan tekan cf ' ditentukan dengan silinder standar (berukuran 6 inci x 12

inci) yang dirawat di bawah kondisi standar laboratorium pada kecepatan pembebasan

tertentu, pada umur 28 hari. Spesifikasi standar yang dipakai di Amerika Serikat biasanya

diambil dari ASTM C-39. Perlu di pahami bahwa kekuatan beton struktur aktual dapat

saja tidak sama dengan kekuatan silinder karena perbedaan pemadatan dan kondisi

perawatan.

Pengujian kuat tekan beton dilakukan menggunakan alat Mesin Kompresor (Compressor

Mechine) dengan rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) :

AFf c =' (2.1)

dengan:

'cf = Kuat tekan (N/cm2)

F = Gaya Tekan (N)

A = Luas bidang permukaan (cm2)

Dalam pengujian ini juga ada luas permukaan cetakan yang berbentuk silinder dengan

rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) :

Luas permukaan (A) = r2 (2.2)

dengan ;

A = Luas Permukaan Cetakan (cm2)

r = Tinggi cetakan silinder (cm)

2.1.3.2 Penyerapan Air (Water Absorbtion)

Penyerapan air (water absorbtion) merupakan salah satu parameter yang sangat

penting untuk memprediksi dan mengetahui kekuatan dan kualitas beton polimer yang

dihasilkan. Beton polimer yang berkualitas baik memiliki daya serap air yang kecil


dimana jumlah pori-pori pada permukaan sedikit dan rapat. Pengukuran penyerapan air

(water absorbtion) menggunakan rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) :

Water Absorbtion (%) = %100

k

kb

mmm (2.3)

dengan:

WA = Penyerapan air (%)

mb = Massa basah sampel setelah direndam (gram)

mk = Massa kering sampel setelah direndam (gram)

2.1.3.3 Porositas

Porositas dapat didefenisikan sebagai perbandingan antara jumlah volume lubang-

lubang kosong yang dimiliki oleh zat padat (volume kosong) dengan jumlah dari volume

zat padat yang di tempati oleh zat padat.

Porositas pada suatu material dinyatakan dalam persen (%) rongga fraksi volume dari

suatu rongga yang ada dalam material tersebut. Besarnya porositas pada suatu material

bervariasi mulai dari 0 % sampai dengan 90 % tergantung dari jenis dan aplikasi material

tersebut. Ada dua jenis porositas yaitu porositas tertutup dan porositas terbuka. Porositas

tertutup pada umunya sulit untuk ditentukan pori tersebut merupakan rongga yang

terjebak didalam padatan dan serta tidak ada akses ke permukaan luar, sedangkan

porositas terbuka masih ada akses ke permukaan luar, walaupun rongga tersebut ada

ditengah-tengah padatan. Porositas suatu bahan pada umumnya dinyatakan sebagai

porositas terbuka dengan rumus ( Lawrence H.Van Vlack, l989) :

Porositas = %1001

airb

kb

Vmm

(2.4)

dengan:

P = Porositas (%)

mb = Massa basah sampel setelah direndam (gram)

mk = Massa kering sampel setelah direndam (gram)

Vb = Volume benda uji (cm3)


air = Massa jenis air (gr/cm3)

Dalam pengujian ini juga di dapat kan volume benda uji berbentuk silinder dengan rumus

( Lawrence H.Van Vlack, l989) :

LdujibendaVolume 24

= (2.5)

( Lawrence H.Van Vlack, l989)

2.2 Agregat

Agregat menempati 65 80 % volum total dari beton, sifat-sifatnya sangat

mempengaruhi kualitas beton. Agregat yang baik seharusnya mempunyai sifat-sifat

sebagai berikut :

1. Keras dan kuat

2. Bersih

3. Tahan lama

4. Masa jenis tinggi

5. Butir bulat

6. Distribusi ukuran butir yang cocok.

(Tata Surdia, 2005)

Agregat dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa

batuan induk yang lebih besar. Oleh karena itu, sifat agregat tergantung dari sifat batuan

induk. Sifat-sifat tersebut diantaranya, komposisi kimia dan mineral, klasifikasi

petrografik , berat jenis, kekerasan (hardness), kekuatan, stabilitas fisika dan kimia,

struktur pori, warna dan lain-lain. Namun, ada juga sifat agregat yang tidak bergantung

dari sifat batuan induk, yaitu ukuran dan bentuk partikel, tekstur dan absorbsi permukaan.

Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam atau

agregat buatan (artificial aggregates). Secara umum agregat dapat dibedakan berdasarkan

ukurannya, yaitu, agregat kasar dan agregat halus. Batasan antara agregat kasar dan

agregat halus berbeda antara disiplin ilmu yang satu dengan yang lainnya. Meskipun


demikian, dapat diberikan batasan ukuran antara agregat halus dengan agregat kasar yaitu

4.80 mm (British Standard) atau 4.75 mm (Standar ASTM). Agregat kasar adalah batuan

yang ukuran butirannya lebih besar dari 4.80 mm (4.75 mm). Agregat dengan ukuran

lebih besar dari 4.80 40 mm disebut kerikil beton yang lebih dari 40 mm disebut kerikil

kasar.

Agregat yang digunakan dalam campuran beton biasanya berukuran lebih kecil

dari 40 mm. Agregat yang ukurannya lebih besar dari 40 mm digunakan untuk pekerjaan

sipil lainnya, misalnya untuk pekerjaan jalan, tanggul-tanggul penahan tanah, bronjong

atau bendungan, dan lainnya. Agregat halus biasanya dinamakan pasir dan agregat kasar

dinamakan kerikil, spilit, batu pecah, kricak dan lainnya.

2.2.1 Agregat Kasar

Jenis agregat kasar yang umum adalah :

1. Batu Pecah Alami : Bahan ini di dapat dari cadas atau batu pecah alami yang

digali.batu ini dapat berasal dari gunung api, jenis sedimen, atau jenis metamorf.

Meskipun dapat menghasilkan kekuatan yang tinggi terhadap beton, batu pecah

kurang memberikan kemudahan pengerjaan dan pengecoran dibandingkan dengan

jenis agregat kasar lainnya.

2. Kerikil Alami : Kerikil didapat dari proses alami, yaitu dari pengikisan tepi

maupun dasar sungai oleh air sungai yang mengalir. Kerikil memberikan

kekuatan yang lebih rendah dari pada batu pecah, tetapi memberikan kemudahan

pengerjaan yang lebih tinggi.

3. Agregat Kasar Buatan : Terutama berupa slag atau shale yang biasa digunakan

untuk beton berbobot ringan. Biasanya merupakan hasil dari proses lain seperti

blast-furnace dan lain-lain.

4. Agregat untuk Perlindungan Nuklir dan Berbobot Berat : Dengan adanya tuntutan

yang spesifik pada zaman atau sekarang ini, juga untuk pelindung dari radiasi

nuklir sebagai akibat dari semakin banyaknya pembangkit atom dan stasium


tenaga nuklir, maka perlu adanya beton yang dapat melindungi dari sinar x, sinar

gamm, dan neutron.

2.2.2 Agregat Halus

Agregat halus atau pasir adalah material yang dapat lolos dari saringan nomor 4,

yaitu saringan yang setiap 1 inchi panjang mempunyai 4 lubang. Material yang kasar dari

ukuran ini digolongkan sebagai agregat yang kasar atau koral.(George Winter, 1993).

Ukurannya bervariasi antara ukuran No. 4 dan No. 100 saringan Standar Amerika.

Agregat halus yang baik harus bebas organik, lempung, partikel, yang lebih kecil dari

saringan No.100, atau bahan-bahan lain yang dapat merusak campuran beton. Variasi

ukuran dalam suatu campuran harus mempunyai gradasi yang baik, yang sesuai dengan

standar analisis saringan dari ASTM ( American Society of Testing and Materials ).

Tabel 2.2 Syarat Mutu Kekuatan Agregat Sesuai SII.0052-08

Kelas dan mutu

Beton

Kekerasan dengan bejana

Rudelloff, bagian hancur

menembus ayakan 2

mm,persen % maksimum

Kekerasan dengan

bejana geser Los

Angelos, bagian

hancur menembus

ayakan 1,7 mm,%

maks.

Fraksi butir

9,5-19 mm

Fraksi butir

19 30 mm

1 2 3 4

Beton kelas I dan mutu

B0 dan B1

22-30 24-32 40-50

Beton kelas II dan mutu

K-125,K-175 dan K-225

14-22 16-24 27-40

Beton kelas III dan mutu

> K-225 atau beton

pratekan

Kurang dari

14

Kurang dari

16

Kurang dari 27

(sumber:Tri Mulyono 2005).


2.3 Semen Semen adalah 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. Bahan baku pembuatan

semen adalah bahan-bahan yang mengandung kapur, silika, alumina, oksida besi, dan

oksida-oksida lainnya.(Wuryati Samekto, 2001).

Fungsi utama semen adalah sebagai perekat.Bahan-bahan semen terdiri dari batu

kapur (gamping) yang mengandung senyawa: Calsium Oksida (CaO), lempung atau

tanah liat (clay) adalah bahan alam yang mengandung senyawa: Silika Oksida (SiO2),

Aluminium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3) dan Magnesium Oksida (MgO). Untuk

menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk

membentuk klinker. Klinker kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gypsum).

(Abdul Rais,2007).

Semen dapat digolongkan menjadi dua bagian yaitu semen hidraulik dan semen

nonhidraulik. Semen hidraulik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di

dalam air. Contoh semen hidraulik antara lain kapur hidraulik, semen pozollan, semen

terak, semen alam, semen portland,semen alumina dan semen expansif. Contoh lainnya

adalah semen portland putih, semen warna, dan semen-semen untuk keperluan khusus.

Sedangkan semen non-hidraulik adalah semen yang tidak dapat mengikat dan mengeras

di dalam air, akan tetapi dapat mengeras di udara. Contoh utama dari semen non-

hidraulik adalah kapur.(Tri Mulyono, 2005).

2.3.1 Semen Portland

Semen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dalam

pekerjaan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland didefinisikan sebagai

semen hidraulik yang dihasilkan dengan menggiling kliner 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.

Ditinjau dari penggunaannya, menurut ASTM Semen Portland dapat dibedakan

menjadi lima tipe :

a. Semen Tipe I ( Semen penggunaan umum )

Sifat dari semen portland tipe I yaitu MgO dan SO3 hilang pada saat

pembakaran. Kehalusan dan kekuatannya secara berturut-turut juga ditentukan. Secara

umum mempunyai sifat-sifat umum dari semen. Digunakan secara luas sebagai semen

untuk teknik sipil dan konstruksi arsitektur misalnya pembangunan jalan, bangunan beton

bertulang, jembatan dan lain-lain.

b. Tipe II ( Semen pengeras pada panas sedang )

Semen Portland tipe II mempunyai C3S kurang dari 50% dan C3A kurang dari

8%. Kalor hidrasi 70 kal atau kurang (7 hari) dan 80 kal atau kurang (28 hari) pada

kondisi sedang. Peningkatan dari kekuatan jangka panjang diinginkan. Seca-ra umum

dipakai untuk mencegah serangan sulfat dan lingkungan sistem drainase dengan kadar

konsentrat tinggi didalam tanah.

c. Tipe III ( Semen berkekuatan tinggi awal )

Semen portland tipe III mengandung C3S maksimum. Kekuatan awal (1 hari dan

3 hari) diintensifkan, ditentukan untuk mempunyai kekuatan di atas 40 kg/cm selama

penekanan 1 hari dan di atas 90 kg/cm selama penekanan 3 hari. Kegunaannya yaitu

untuk menggantikan semen penggunaan umum untuk pekerjaan yang mendesak. Cocok

untuk pekerjaan dimusim dingin. Biasanya dipakai untuk konstruksi bangunan, pekerjaan

pembuatan jalan, dan produk semen.

d. Tipe IV ( Semen jenis rendah )

Pada semen Portland tipe IV, kalor hidrasi lebih rendah l0 kal dari pada semen

pengeras pada panas sedang, ditentukan dibawah 60 kal (7hari) dan diba-wah 70 kal yaitu

28 hari (ASTM).Memberikan kalor hidrasi minimum seperti semen untuk pekerjaan

bendungan. Kegunaannya yaitu digunakan pada struktur-struktur dam dan bangunan


masif. Dimana panas yang terjadi sewaktu hidrasi merupakan faktor penentu bagi

kebutuhan beton/mortar.

e. Tipe V ( Semen tahan sulfat )

Semen portland tipe V mempunyai C3S dibawah 50% dan C3A dibawah 50%

(ASTM). Diusahakan agar kadar C3A minimum untuk memperbesar ketaha-nan terhadap

sulfat. Biasanya dipakai untuk pekerjaan beton dalam tanah yang mengandung banyak

sulfat dan yang berhubungan dengan air tanah dan pelapisan dari saluran air dalam

terowongan. (Chu Kia Wang, 1993)

Komposisi kimia dari kelima tipe semen tersebut dapat dilihat pada tabel 2.3 :

Tabel 2.3 Persentasi Komposisi Semen Portland

Tipe Semen

Komposisi dalam persen ( % ) Karakteristi

k Umum SC3

SC2

AC3 AFC4 4CaSO

CaO

MgO

TipeI, Normal

49 25 12 8 2.9 0.8 2.4 Semen untuk semua tujuan

Tipe II, Modifikasi

46 29 6 12 2.8 0.6 3 Relatif sedikit pelepasan panas, digunakan untuk struktur besar.

Tipe III, Kekuatan Awal Tinggi

56 15 12 8 3.9 1.4 2.6 Mencapai kekuatan awal yang tinggi pada umur 3 hari

Tipe IV, Panas Hidrasi Rendah

30 46 5 13 2.9 0.3 2.7 Dipakai pada bendungan beton

Tipe V, Tahan Sulfat

43 36 4 12 2.7 0.4 1.6 Dipakai pada saluran dan Struktur yang diekspose terhadap


sulfat

2.3.1.1 Semen Portland Tipe I

Semen portland tipe I adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan

dalam pekerjaan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland didefinisikan

sebagai semen hidraulik yang dihasilkan dengan menggiling kliner 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. (Tri

Mulyono, 2005).

Semen Portland dibuat dari serbuk halus kristalin yang komposisi utamanya

adalah kalsium dan aluminium silkat. Bahan baku utama dalam pemnuatan semen

Portland adalah sebagai berikut :

Kapur (CaO) dari batu kapur (60 65 %)

Silika (SiO2) dari lempung (17 25 %)

Alumina (Al2O3) dari lempung (3 8 %)

(Chu-Kia Wang, 1993).

Untuk Penelitian ini digunakan semen Portland Tipe I yang diproduksi oleh

PT.Semen Padang, Sumatera Barat. Semen ini dibuat dengan standart ASTM C-150

untuk semen portland.

2.3.2 Semen Portland Pozzolan

Pozzolan merupakan bahan yang mengandung silica atau senyawanya dan

alumina, yang tidak memiliki sifat mengikat seperti semen, tetapi dalam bentuk yang

halus adanya air dapat menjadi suatu massa padat yang tidak larut dalam air.

(Tjokrodimuljo,1996).

Semen pozzolan adalah bahan pengikat hidrolis yang terbuat dari hasil

penggilingan pozzolan dan kapur padam sesuai dengan ukuran halus dan homogen yang

mempunyai sifat semen dan memenuhi standar yang diperlukan.


Kegunaan semen Portland pozzolan :

1. Sebagai pengganti semen Portland.

2. Bahan komponen bangunan struktur ringan seperti lantai, dinding dan saluran air.

3. Material untuk bangunan rumah sangat sederhana di perkotaan dan pedesaan.

4. Material untuk jalan lingkungan pedesaan.

5. Mempertinggi kualitas beton.

(Distamben, 2009).

Semen portland pozzolan merupakan campuran dari semen portland biasa dengan

serbuk halus trass atau pozzolan, atau benda-benda yang bersifat pozzolan (misalnya abu

terbang, fly ash). Kadarnya adalah antara 10% - 30% dari berat. (Wuryati Samekto,

2001).

2.3.3 Faktor Air Semen (FAS)

Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi FAS, semakin rendah mutu

kekuatan beton. Namum demikian, nilai FAS yang semakin rendah tidak selalu brarti

bahwa kekuatan beton semakin tinggi. Ada batas-batas dalam hal ini. Nilai FAS yang

rendah akan menyebabkan kesulitan dalam pengerjaan, yaitu kesulitan dalam

pelaksanaan pemadatan yang pada akhirnya menyebabkan mutu beton menurun.

Umumnya nilai FAS minimum yang diberikan sekitar 0,4 dan maksimum 0,65. Rata-rata

ketebalan lapisan yang memisahkan antar partikel dalam beton sangat tergantung pada

faktor air semen yang digunakan dan kehalusan butir semennya. (Tri Mulyono, 2005)

2.4 Air Air sebagai bahan pencampur smen berperan sebagai bahan perekat, sehinnga

penambahan air dalam pembuatan spesi beton merupakan unsur yang sangat penting.

Peranan air sebagai bahan perekat terjadi melalui reaksi hidrasi, yaitu semen dan air akan

membentuk pasta semen dan mengikat fragmen-fragmen agregat. (Syarif Hidayat, 2009).


Secara umum, air yang dapat diminum cocok digunakan sebagai air pencampur,

sebab telah memenuhi persyaratan teknis sebagai air pencampur. Air yang digunakan

dalam pembuatan beton pra-tekan dan beton yang akan ditanami logam alumunium

(termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat) tidak boleh mengandung ion klorida

dalam jumlah yang membahayakan. Untuk perlindungan terhadap korosi, konsentrasi ion

klorida maksimum yang terdapat dalam beton yang telah mengeras pada umur 28 hari

yang dihasilkan dari bahan campuran termasuk air, agregat, bahan bersemen dan bahan

campuran tambahan tidak boleh melampaui nilai batas yang diberikan pada Tabel 2.4:

Tabel 2.4 Batas Maksimum Ion Klorida

Jenis beton Batas

(%)

Beton pra-tekan

Beton bertulang yang selamanya berhubungan dengan klorida

Beton bertulang yang selamanya kering atau terlindung dari

basah

Konstruksi beton bertulang lainnya

0,06

0,15

1,00

0,30

(sumber: Tri Mulyono 2005).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Alat Dan Bahan

3.1.1. Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :

- Cetakan silinder, dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.


- Timbangan

- Gelas Ukur 1000 ml.

- Wadah

- Kuas

- Batang Perojok

- Ayakan

- Skrup

- Sendok semen

- Mesin Kompresor (compressor machine)

3.1.2. Bahan bahan

Bahan- bahan yang di pergunakan dalam penelitian ini adalah :

- Semen Portland Pozzolan

- Semen Portland Tipe I

- Agregat

a. Agregat kasar (kerikil)

b. Agregat halus ( pasir).

- Air

- Vaselin

3.2 Metodelogi Penelitian

3.2.1 Diagram alir penelitian

KERIKIL

- SEMEN PORTLAND POZZOLAN - SEMEN PORTLAND TIPE I PASIR AIR


- Kuat Tekan

- Penyerapan Air - Porositas

3.3 Prosedur Pengujian Kuat Tekan

3.3.1 Prosedur Pembuatan Benda uji Kuat Tekan

Prosedur yang dilakukan pada penelitian kuat tekan yaitu:

1. Persiapan alat dan bahan

Seluruh peralatan dan bahan disiapkan, guna memudahkan dalam

pengerjaan pengadonan dan pencetakan benda uji.

PENCAMPURAN

PENGADUKAN

PENCETAKAN

PENGERINGAN

PERENDAMAN

HASIL / LAPORAN PENELITIAN

ANALISIS DATA

PENGERINGAN

PENGUJIAN BETON


2. Perencanaan campuran beton

Dalam penelitian ini digunakan campuran beton berdasarkan tabel dibawah ini

dimana telah dilakukan penelitian terhadap berapa banyaknya digunakan komposisi beton

tiap 3m yaitu:

Tabel 3.1 Komposisi Adukan Beton Rencana

Nama Bahan Massa/Volume

3mkg

Perbandingan

Semen 367,4 1

Pasir 720,5 2

Kerikil 1127,0 3

Air 185,0 0,5 Sumber : Tri Mulyono,2005

Gambar 4.1 : Cetakan silinder 15 cm, t 30 cm

Volume beton 1 buah silinder adalah :

Silinder dengan : Diameter = 15 cm

Maka jari-jari, r = (15 cm)

= 7,5 cm

Tinggi, t = 30 cm


Volume beton = x (r )2 x t

= (3,14) x (7,5 cm)2 x (30 cm)

= (3,14) x (56,25 cm2) x (30 cm)

= 5298,75 cm3

= 0,00529875 m3

Untuk menghindari hilangnya beton pada waktu pengecoran maka dilakukan

Safety Factor (SF) = 1,2. Maka volume beton yang diaduk untuk 1 buah beton silinder

dengan SF = 1,2 adalah

Volume 1 buah silinder = 0,00529875 m3 x 1,2

= 0,0063585 m3

maka massa komposisi pasta dari beton untuk satu buah silinder dengan volume

0,0063585 m3 adalah sebagai berikut;

Contoh perhitungan:

Massa semen = 0,0063585 m3 x 367,4 Kg/m3

= 2,34 Kg

Nama Bahan Massa/Volume

3mkg

Perbandingan

Semen 2,34 1

Pasir 4,58 2

Kerikil 7,17 3

Air 1,18 0,5

Maka untuk 3 buah silinder atau per sample:

Contoh perhitungan:

Massa semen = 2,34 x 3 = 7,02 Kg

Massa pasir = 4,58 x 3 = 13,74 Kg


Massa kerikil = 7,17 x 3 = 21,51 Kg

Massa air = 1,18 x 3 = 3,54 Kg

3. Pengadonan dan Pencetakan

Adapun pembuatan benda uji yang dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Menyediakan bahan-bahan campuran beton yaitu semen, pasir, kerikil dan air.

2. Setelah semua bahan disediakan maka dimasukan bahan dalam tempat

pengadonan yaitu pasir, kerikil, dan semen lalu diaduk sampai rata dan diberi air

pada bagian tengah adonan serta dibiarkan 2 5 menit agar campuran saling

mengikat.

3. Kemudian diaduk dan dicampur semua pasta beton sampai campuran benar-benar

homogen.

4. Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara memasukan pasta

beton kedalam cetakan silinder setinggi 1/3 tinggi cetakan, kemudian dirojok

dengan batang perojok besi untuk menjamin kepadatan susunan campuran.

5. Dimasukkan kembali 1/3 bagian campuran pasta beton kedalam cetakan

kemudian dirojok kembali.

6. Dimasukkan kembali pasta beton kedalam cetakan sampai penuh kemudian

dirojok kembali.

7. Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan benda uji diletakkan pada

ruangan perawatan.

8. Setelah beton berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode pada benda

uji sesuai yang diinginkan kemudian diletakkan pada ruangan perawatan

kembali.

3.3.2 Prosedur Pengujian Kuat Tekan Beton ( Compresive Strength ) Pengujian kuat tekan beton dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur dari

benda uji. Benda uji yang dipakai adalah silinder. Pengujian kuat tekan dilakukan saat

beton berumur 7, 14, 21 dan 28 hari. Jumlah beton yang diuji pada umur 7, 14, 21 dan 28

hari, yaitu terdiri dari 3 buah sampel untuk masing-masing campuran.


Adapun prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut:

1. Mengeluarkan benda uji setelah berumur 6, 13, 20 dan 27 hari dari bak

perendaman dan diletakkan pada ruangan sampai sampel kering dan hal ini

dilakukan selama 24 jam tepatnya benda uji mencapai umur 7, 14, 21 dan 28 hari.

2. Sebelum benda uji diberi pembebanan, diukur kembali masing-masing sisi.

3. Beban tekan diberikan secara perlahan-lahan pada benda uji dengan cara

mengoperasikan tuas pompa sehingga benda uji runtuh.

4. Pada saat jarum penunjuk skala beban tidak naik lagi atau bertambah, maka skala

yang ditunjukkan oleh jarum tersebut dicatat sebagai beban maksimum yang

dapat dipikul oleh benda uji tersebut.

5. Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji kuat tekan yang lain.

3.4 Prosedur Pengujian Penyerapan Air

3.4.1 Prosedur Pembuatan Benda Uji Penyerapan Air

Prosedur yang dilakukan pada penelitian penyerapan air yaitu:

1. Persiapan alat dan bahan

Seluruh peralatan dan bahan disiapkan, guna memudahkan dalam pengerjaan

pengadonan dan pencetakan benda uji.


Dalam penelitian ini digunakan campuran beton berdasarkan tabel 3.1.




2. Setelah semua bahan disediakan maka dimasukkan bahan pada tempat

pengadonan yaitu pasir, kerikil, dan semen dan diaduk sampai rata dan diberi air

pada bagian tengan adonan serta dibiarkan 2 5 menit agar campuran saling

mengikat.



homogen.

4. Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara memasukkan

pasta beton ke dalam cetakan silinder setinggi 1/3 tinggi cetakan, kemudian

dirojok dengan batang perojok besi untuk menjamin kepadatan susunan

campuran.

5. Dimasukkan kembali 1/3 bagian campuran pasta beton kedalam cetakan



dirojok kembali.

7. Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan benda uji diletakkan pada

ruangan perawatan.


uji sesuai yang diinginkan kemudian diletakkan pada ruangan perawatan

kembali.

3.4.2 Prosedur Pengujian Penyerapan Air ( Water Absorbtion )

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh beton

partikel setelah direndam pada periode tertentu. Uji penyerapan air ( water absorbtion )

menggunakan benda uji berbentuk silinder. Penyerapan beton dilakukan pada saat beton

berumur 7, 14, 21 dan 28 hari, dengan jumlah beton yang akan diuji yaitu terdiri dari 3

sampel untuk masing-masing campuran.

Adapun prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut:

1. Benda uji pada umur 6, 13, 20 dan 27 hari diambil dari ruangan dan ditimbang

guna mengambil massa keringnya (mk).

2. Kemudian benda uji dilakukan perendaman di dalam bak perawatan selama 24

jam.

3. Setelah perendaman benda uji dikeluarkan, tepatnya benda uji berumur 7, 14, 21

dan 28 hari maka benda uji bila perlu dilap seluruh permukaan benda uji guna

menghindari air yang berlebihan.


4. Maka benda uji tersebut ditimbang kembali untuk memperoleh masa basah benda

uji (mb) tersebut.

6. Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji yang lain.

3.5 Prosedur Pengujian Porositas

3.5.1 Prosedur Pembuatan Benda Uji Porositas

Prosedur yang dilakukan pada penelitian porositas yaitu:

1. Persiapan alat dan bahan.

Cetakan berupa silinder sebanyak 12 buah disiapkan, begitu juga dengan material

untuk benda uji.


Dalam penelitian ini digunakan campuran beton berdasarkan tabel 3.1.




2. Setelah semua bahan disediakan maka dimasukkan bahan pada tempat

pengadonan yaitu pasir, kerikil, dan semen dan diaduk sampai rata dan diberi air

pada bagian tengah adonan serta dibiarkan 2 5 menit agar campuran saling

mengikat.


homogen.

4. Setelah pengadonan selesai dilakukan pencetakan dengan cara memasukkan pasta

beton kedalam cetakan silinder setinggi 1/3 tinggi cetakan, kemudian dirojok

dengan batang perojok besi untuk menjamin kepadatan susunan campuran.

5. Dimasukkan kembali 1/3 bagian campuran pasta beton ke dalam cetakan



dirojok kembali.


7. Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan benda uji diletakkan pada ruangan

perawatan.


uji sesuai yang diinginkan kemudian diletakkan pada ruangan perawatan kembali.

3.5.2 Prosedur Pengujian Porositas

Prosedur pengujian porositas dilakukan untuk mengetahui besarnya porositas

yang terdapat pada benda uji. Semakin banyak porositas yang terdapat pada benda uji

maka semakin rendah kekuatannya, begitu pula sebaliknya. Pengujian porositas

menggunakan benda uji berbentuk silinder. Pengujian porositas dilakukan pada beton uji

penyerapan air. Sehingga pengujian porositas dapat langsung bersamaan dengan uji

penyerapan air.

Adapun prosedur pengujiannya adalah sebagai berikut :

1. Benda uji pada umur 6, 13, 20 dan 27 hari diambil dari ruangan dan ditimbang

guna mengambil masa keringnya (mk).

2. Kemudian benda uji dilakukan perendaman di dalam bak perawatan selama 24

jam

3. Setelah perendaman benda uji dikeluarkan, tepatnya benda uji berumur 7, 14, 21

dan 28 hari maka benda uji bila perlu dilap seluruh permukaan benda uji guna

menghindari air yang berlebihan.

4. Maka benda uji tersebut ditimbang kembali untuk memperoleh masa basah benda

uji (mb) tersebut.

5. Prosedur ini dilakukan untuk sampel benda uji yang lain.

3.6 Pengujian Sampel

3.6.1 Kuat Tekan

Kuat tekan beton pada dasarnya adalah sebuah fungsi dari volume pori/rongga

dari beton itu sendiri. Pengujian kuat tekan beton dilakukan pada saat beton berumur 7,

14, 21 dan 28 hari, dimana pada saat umur 6, 13, 20 dan 27 hari benda uji dikeluarkan

dari bak perendaman dan pada hari ke 7, 14, 21 dan 28 benda uji dikeringkan dengan

udara bebas. Pengujian kuat tekan dilakukan menggunakan alat Mesin Kompresor


(Compressor Machine) hingga didapatkan beban maksimumnya. Pengujian dilakukan

sebanyak 3 kali untuk setiap sampel agar diperoleh kuat tekan rata rata. Kuat tekan

beton dapat ditentukan dengan rumus 2.1.

3.6.2 Penyerapan Air (Water Absorbtion)

Pengujian ini, dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh

beton direndam pada periode tertentu. Dalam pengujian ini beton yang sudah mengalami

aging selama 7, 14, 21 dan 28 hari ditimbang dengan maksud mendapatkan massa kering

dari beton (mk) setelah itu beton direndam selama 24 jam untuk memperoleh massa basah

beton (mb), namun dalam hal ini beton dilap terlebih dahulu agar basah daripada beton

tidak berlebihan. Besarnya penyerapan air dapat ditentukan dengan rumus 2.3.

3.6.3 Porositas

Pengujian porositas dilakukan pada benda uji yang sama terhadap pengujian

penyerapan air (water absorbtion) jadi pengujian ini dilakukan guna memperoleh massa

basah (mb) setelah beton direndam dan diperoleh massa kering (mk) sebelum dilakukan

perendaman. Porositas dari benda uji dapat ditentukan dengan rumus 2.5.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisis Data

4.1.1 Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan alat Mesin

Kompresor (Compressor Machine). Kuat tekan beton dapat ditentukan dengan rumus 2.1.

Perhitungan pengujian kuat tekan sebagai berikut:

Kuat tekan beton


mutu beton

Documents