new bab ii · 2017. 8. 15. · berdasarkan sni 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan...

21

Upload: others

Post on 26-Oct-2020

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh
Page 2: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Beton

Beton merupakan bahan gabungan dari agregat kasar dan agregat halus yang

diikat dengan semen yang dicampur dengan air dan kadang-kadang ditambahkan

additive bila diperlukan. Dalam praktek pembuatan konstruksi beton bahan tambahan

(additive) merupakan bahan yang dianggap penting. Penggunaan bahan tambahan

tersebut dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai dengan

sifat beton yang diinginkan (Subakti, 1995).

2.2 Bahan - bahan Penyusun Beton

2.2.1 Semen

Semen merupakan bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah

berhubungan dengan air. Semen dapat dibedakan menjadi 2 yaitu semen non hidrolik

dan semen hidrolik. Semen non hidrolik adalah bahan pengikat yang akan mengeras

bila bereaksi dengan air, tetapi akan larut dalam air, contohnya gypsum. Semen

hidrolik adalah bahan pengikat yang akan mengeras bila bereaksi dengan air, serta

menghasilkan produk yang tahan air. Salah satu jenis semen hidrolik yang biasa

dipakai dalam pekerjaan konstruksi adalah semen portland (PC).

Pada umumnya semen portland memiliki kehalusan sedemikian rupa sehingga

kurang lebih 80% dari butirannya dapat menembus ayakan 44 mikron (Samekto Dkk,

2005). Fungsi utama dari semen adalah mengikat butir-butir agregat hingga

membentuk suatu masa padat dan mengisi rongga-rongga udara diantara butir-butir

agregat.

Semen portland dibuat dari serbuk halus mineral kristalin yang komposisi

utamanya adalah kalsium dan aluminium silikat. Bahan utama pembentuk semen

portland adalah kapur (CaO), silika (SiOs), alumina (AlOa), sedikit magnesium

(MgO), oksida besi, sedikit alkali, dan gypsum (CaSO4,2H2<D). Gipsum

ditambahkan untuk mengatur waktu ikat semen (Mulyono, 2004). Semen portland

Page 3: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

6

didefinisikan sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker,

dengan batu gips sebagai bahan tambahan.

Secara ringkas, proses pembuatan semen portland dapat dijelaskan sebagai

berikut. Bahan baku yang berasal dari tambang berupa campuran (CaO), (SiCh),

(AbOs), digiling bersama-sama beberapa bahan tambah lainnya. Hasil campuran

tersebut dituangkan ke ujung din (oven berbentuk silinder) yang diletakan agak

miring. Kemudian din diputar dan dipanaskan. Temperatur dalam din dinaikan secara

perlahan hingga mencapai temperatur klinker (1400°C). Temperatur ini

dipertahankan sampai campuran membentuk butiran semen portland. Butiran yang

dihasilkan disebut sebagai klinker dan memiliki diameter antara 1.5-50 mm. Klinker

tersebut didinginkan dan selanjutnya dihancurkan menjadi butiran-butiran halus.

Bahan tambah, yakni sedikit gipsum (sekitar l%-5%) ditambahkan untuk mengontrol

waktu ikat semen, yakni waktu pengerasan semen dilapangan (Mulyono, 2004).

Semen dapat dibedakan berdasarkan susunan kimianya, secara garis besar ada 4

senyawa kimia utama yang menyusun semen portland, yaitu :

1. Trikalsium Silikat (3CaO. SiO2) yang disingkat menjadi CsS.

Senyawa ini mengeras dalam beberapa jam, dengan melepas panas. Kuantitas

yang terbentuk dalam ikatan menentukan pengaruhnya terhadap kekuatan be ton

pada awal umurnya, terutama dalam 14 hari pertama.

2. Dikalsium Silikat (2CaO. SiO2) yang disingkat menjadi C2S.

Hidrasi senyawa ini berlangsung berlahan dengan melepas panas yang lambat.

Senyawa ini berpengaruh terhadap proses peningkatan kekuatan yang terjadi dari

14 hari sampai 28 hari, dan seterusnya. Semen yang mempunyai proporsi

Dikalsium Silikat banyak mempunyai ketahanan terhadap agresi kimia dan

penyusutan kering rendah.

3. Trikalsium Aluminat (3CaO. Al2Oa) yang disingkat menjadi C3A.

Senyawa ini mengalami hidrasi sangat cepat disertai pelepasan sejumlah besar

panas, menyebabkan pengerasan awal tetapi kurang kontribusinya pada Kekuatan

batas, kurang ketahananya terhadap agresi kimiawi, paling menonjol mengalami

Page 4: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

7

disintegrasi oleh sulfat air tanah, dan tendensinya sangat besar untuk retak-retak

oleh perubahan volume.

4. Tetrakalsium aluminoferrit (4CaO.AlaO3.Fe2O3) yang disingkat menjadi

C4AF.

Senyawa ini mengalami hidrasi lambat dengan menimbulkan panas hidrasi

rendah, kurang begitu besar pengaruhnya terhadap kekerasan semen atau beton

sehingga kontribusinya dalam peningkatan kekuatan kecil.

Kandungan senyawa yang terdapat dalam semen akan membentuk karakter

dan jenis semen. Ditinjau dari segi penggunaannya, menurut SNI 15-2049-2004

semen portland dapat dibagi menjadi lima jenis yaitu :

- Tipe I : Semen portland standar digunakan untuk semua bangunan beton yang

tidak mengalami perubahan cuaca yang besar dan tidak berada dalam

lingkungan yang sangat korosif.

Tabel 2. 1 Komposisi semen portland tipe I

Komponen Prosentase (%)Cao 64 SiO2 19

A12O3 5,5 Fe2O3 3,5 MgO 1,4 SOS 1,9

K2O + Na2 1,1 Ignitiomnoss 2,1

MnTi 0,9 Bahan - bahan sisa balace 0,6

- Tipe II : Semen portland yang mempunyai ketahanan terhadap sulfat dengan

panas hidrasi yang lebih rendah. Digunakan untuk bangunan yang

berhubungan dengan air tanah.

- Tipe III : Semen portland yang mempunyai kekuatan awal tinggi setelah

terjadinya proses pengikatan dengan panas hidrasi yang ditimbulkan

50% lebih tinggi dari semen tipe I. Digunakan pada pekerjaan beton

pada daerah yang memiliki suhu rendah.

Page 5: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

8

- Tipe IV : Semen portland dengan panas hidrasi yang relatif rendah dengan

pengerasan yang lambat. Digunakan untuk pembuatan beton dengan

volume pengerjaan yang besar.

- Tipe V : Semen portland yang memiliki ketahanan terhadap sulfat dengan

konsentrasi tinggi. Digunakan untuk konstruksi yang berhubungan

dengan air laut, air buangan industri dan lain sebagainya (Samekto dan

Rahmadiyanto, 2005).

2.2.2 Air

Dalam campuran beton, air mempunyai dua buah fungsi, yang pertama untuk

memungkinkan reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya

pengerasan, dan kedua sebagai pelicin campuran kerikil, pasir dan semen agar

memudahkan pencetakan (Murdock, 1991).

Campuran semen yang mengandung air sangat kecil, menjadi sangat kering

dan sangat sukar dipadatkan selain itu juga proses hidrasi tidak dapat terjalan

sempurna. Sebaliknya dengan adanya jumlah air yang berlebihan akan menyebabkan

rongga yang lebih banyak terdapat pada beton, disebabkan oleh air sisa dari proses

hidrasi semen dengan air. Adanya pori pada beton ini akan menyebabkan

berkurangnya kekuatan tekan beton. Agar reaksi kimia antara semen dengan air

berlangsung dengan memuaskan, dibutuhkan air sebanyak kira-kira 20% dari berat

semen.

Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton

harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:

- Air harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam alkali, garam, zat

organik atau bahan-bahan lain yang dapat merusak beton dan tulangan.

- Air yang baik untuk pembuatan beton adalah air tawar yang dapat diminum

baik yang berasal dari air alami maupun air tawar olahan.

- Untuk air yang tidak dapat diminum apabila ingin digunakan sebagai bahan

membuat beton maka pada pengujian benda uji berumur 7 hari dan 28 hari

harus mempunyai kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90% dari benda

Page 6: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

9

uji yang menggunakan air yang dapat diminum dengan komposisi campuran

yang sama.

Zat-zat yang terkandung dalam air yang memiliki pengaruh cukup besar terhadap

mutu beton menurut British Standard (BS) 3148:1980 antara lain :

- Garam-garam klorida dapat menimbulkan korosi pada logam yang tertanam

dalam beton.

- Garam-garam sulfat dapat menyebabkan pengembangan dan menimbulkan pecah-

pecah (disintegrasi) pada beton.

- Alkali karbonat dan bikarbonat serta zat-zat organik dapat mempengaruhi waktu

pengikatan semen dan kekuatan beton (Subakti, 1994).

2.2.3 Agregat

Agregat adalah butiran mineral yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam

campuran mortar (aduk) dan beton. Kandungan agregat dalam campuran beton

biasanya sangat tinggi, berkisar 60%-70% dari berat campuran beton, sehingga

agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat beton yang dihasilkan. Pada campuran

beton pemilihan agregat merupakan hal yang sangat penting yang harus diperhatikan,

untuk menilai jenis agregat yang akan digunakan sebagai bahan campuran beton

tergantung pada mutu, tersedianya bahan, harga serta jenis konstruksi yang akan

menggunakan bahan tersebut.

Agregat harus memenuhi syarat mutu sesuai dengan Standar Industri Indonesia

(SII) 0052-80, “Mutu dan Cara Uji Agregat Beton” dan jika tidak tercantum dalam

syarat ini harus memenuhi syarat ASTM (American Society for Testing Material)

C.33-82 (Mulyono, 2004).

Ditinjau dari besarnya butiran, maka agregat dapat dibedakan menjadi 2, yaitu

agregat kasar dan agregat halus.

2.2 3.1 Agregat Halus

Agregat halus dapat berupa pasir alam sebagai disintregasi alami dari ram-

batuan atau berupa pasir buatan yang didapat dari alat pemecah batu. Menurut

(Mulyono, 2004) syarat agregat halus berdasarkan SII.0052 adalah :

1) Modulus halus butir 1,5 sampai 3,8

Page 7: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

10

2) Butir menembus ayakan 4,8 mm

3) Kadar Lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 70 mikron (0,074 mm atau No.

200) maksimum 5%.

4) Kadar zat organik yang terkandung yang ditentukan dengan mencampur agregat

halus dengan natrium sulfat (NaSO4) 3%, jika dibandingkan dengan warna

standar/pembanding tidak lebih tua dari pada warna standar.

5) Kekekalan jika diuji dengan natrium sulfat bagian yang hancur maksimum 10%,

dan jika dipakai magnesium sulfat bagian yang hancur maksimum 15%.

Batas-batas susunan besar butir (Grading) agregat halus yang digunakan dalam

campuran beton menurut SNI 03-2847-2002 adalah sebagai berikut:

Tabel 2.2 Batas gradasi agregat halus

Lubang Ayakan

(mm)

Persen berat butir yang lewat ayakan

Zone 1 Zone 2 Zone 3 Zone 4

10 100 100 100 100

4,80 90-100 90-100 90 - 100 95 - 100

2,40 60-95 75 - 100 85 - 100 95 - 100

1,20 30-70 55-90 75 - 100 95 - 100

0,60 15-34 35-59 60-79 80-100

0,30 5-20 8-30 12-40 15-50

0,15 0-10 0-10 0-10 0-15

(Sumber : Samekto dan Rahmadiyanto,2005)

2.2.3.2 Agregat Kasar

Pada umumnya yang dimaksud agregat kasar adalah agregat dengan besar

butiran lebih dari 5 mm atau agregat yang semua butirnya tertahan ayakan ukuran

4.75 mm. Menurut (Mulyono, 2004) syarat agregat halus berdasarkan SII.0052

adalah:

1) Modulus halus butir 6,0 sampai 7,1. 21 Butir tertingal di atas ayakan 4,8 mm

2) Kadar Lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 70 mikron (0,074 mm)

maksimum 1%.

Page 8: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

11

3) Kekekalan jika diuji dengan natrium sulfat bagian yang hancur maksimum 12%,

dan jika dipakai magnesium sulfat bagian yang hancur maksimum 18%.

4) Tidak boleh bersifat reaktif terhadap alkali jika kadar alkali dalam semen sebagai

NaaO lebih besar dari 0,6%.

5) Tidak mengandung butiran yang panjang dan pipih lebih dari 20%.

6) Kekerasan dari butir-butir agregat kasar diperiksa dengan mesin Pengaus Los

Angeles, dengan tidak boleh kehilangan berat lebih dari 50% (Mulyono,

2004).

Menurut ASTM gradasi agregat kasar (krikil/batu pecah) yang baik sebaiknya masuk

dalam batas-batas yang tercantum dalam tabel 2.3.

Tabel 2.3 Gradasi agregat kasar menurut ASTM

Lubang Ayakan

(mm)

Persentase Tembus Komulatif

Ukuran Butir Nominal ( mm )

37,5-4,75 25-4,75 19-4,75 12-4,75

50,0 100 - - -

37,5 95 - 100 100 - -

25,0 - 95 - 100 100 -

19,0 35-70 - 90-100 100

12,5 - 25-60 - 90-100

9,5 10-30 - 20-55 40-70

4,75 0-5 0-10 0-10 0-15

2,35 - 0-5 0-5 0-5

(Sumber : Samekto dan Rahmadiyanto,2005)

2.2.4 Batu Kapur

Batu kapur dapat digolongkan sebagai batuan endapan atau batuan sedimentasi

yaitu batuan yang terjadi akibat timbunan, endapan serta akibat angin. Disamping itu

dapat pula terdiri dari sisa-sisa atau produk yang dihasilkan oleh binatang atau

tumbuhan.

Page 9: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

12

Semakin keras dan padat jenis batu kapur, makin cocok sekali untuk

membuatan beton (Murdock, 1991). Batu kapur sangat bervariasi dalam mutu serta

kekuatan tekannya, akan tetapi dengan mengandalkan seleksi yang cermat dapat

digunakan untuk bahan campuran beton yang cukup baik. Jenis batu kapur yang keras

dan padat seperti kalsit atau kristalin yang mengandung kalsium karbonat serta

dolomit yang mengandung magnesium karbonat sangat baik untuk dijadikan agregat

sebagai campuran beton. Beton yang menggunakan bahan ini tahan terhadap api serta

mempunyai koefisien ekspansi yang rendah terhadap panas (Subakti, 1995).

Batu kapur yang terdapat di kabupaten Badung dapat dibedakan menjadi 3

(tiga) jenis yaitu:

1. Batu kapur keras (Britl), berwarna abu-abu dengan daya penyerapan air

(absorbsi) yang tinggi. Batu kapur ini oleh penduduk setempat diolah menjadi

bahan bangunan sejenis batako.

2. Batu kapur padat, berongga besar dan kecil serta kristalin berwarna putih abu-abu

dan kuning kecoklatan. Batu kapur ini pada umumnya terdapat pada lapisan batu

kapur dengan ketebalan antara 1,5 m sampai 6 m.

3. Batu gamping lunak dengan bongkahan besar atau kecil yang tersemen oleh

kapur halus atau tepung kapur. Batu kapur jenis ini kurang baik jika digunakan

sebagai bahan campuran beton karena batu kapur ini mudah hancur dan porous

(Andiana, 2001).

Sebagai salah satu bahan yang akan digunakan sebagai alternatif pengganti

agregat kasar, batu kapur sudah memenuhi persyaratan teknis yaitu tersedia dalam

jumlah yang cukup banyak, mudah didapatkan dan harganya yang relatif murah.

Sedangkan untuk kekuatan hancur dan ketahanan batu kapur terhadap benturan telah

dilakukan penelitian awal, di laboratorium bahan dan beton fakultas Teknik

Universitas Udayana dengan menggunakan mesin Los Angeles mendapatkan hasil

sebesar 25,35%. Berdasarkan hasil dari tes analitik Universitas Udayana, batu kapur

kristalin mempunyai kandungan senyawa kimia seperti dalam tabel 2.4.

Page 10: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

13

Tabel 2. 4 Kandungan senyawa kimia batu kapur

Zat Kimia Prosentase Kandungan Unsur Kimia

CaO 2,158 ZnO 0,008

A1203 0,332

Fe2O3 0,243

SiO2 75,840

H2O 0,097

P205 0,007

Sumber : Andiana 2001)

2.2.5 Bahan Tambahan

Admixture adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam campuran beton

pada saat atau selama pencampuran berlangsung. Fungsi dari bahan ini adalah untuk

mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih cocok untuk pekerjaan tertentu,

atau untuk menghemat biaya (Mulyono, 2004).

Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture, perlu diketahui

dahulu kategori atau penggolonganya antara lain :

1) Air Entraining Agent

Adalah bahan tambahan untuk rneningkatkan kadar udara agar beton tahan

terhadap pembekuan dan pencucian terutama untuk daerah salju.

2) A dmixture kimia (Bahan Tambahan Kimia)

Adalah bahan tambahan cairan kimia yang ditambahkan untuk mengendalikan

waktu pengerasan (mempercepat atau memperlambat), mereduksi kebutuhan air,

menambah kemudahan pekerjaan beton (rneningkatkan slump).

3) Mineral Admixture (Bahan Tambahan Mineral)

Adalah bahan tambahan padat yang dihaluskan yang ditambahkan untuk

memperbaiki sifat beton agar beton mudah dikerjakan dan kekuatan serta

keawetanya meningkat. Bahan-bahan tambahan mineral ini misalnya bahan

tambahan pozzolan, slag, abu terbang (batu bara), abu sekam (gabah), dan silika

fume (bahan produksi sampingan silika murni, ferro silikon).

Page 11: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

14

4) Bahan tambahan lainnya (miscellanous admixture)

Adalah semua bahan tambahan yang tidak termasuk dari ketiga kategori diatas,

misalnya bahan tambahan jenis polymer, fiber mash, bahan pencegah karatan,

bahan tambahan yang dapat mengembang, dan bahan tambahan untuk perekat

(Subakti, 1995).

2.2.5.1 Bahan Tambahan Mineral

Pozzolan

Adalah bahan yang mengandung senyawa silika atau silika alumunat dan

alumina, bentuknya yang halus dan dengan adanya air, maka senyawa-senyawa

tersebut akan bereaksi dengan kalsium hidroksida pada suhu normal mambentuk

senyawa kalsium silikat hidrat dan kalsium hidrat yang bersifat hidrolis serta

mempunyai angka kelarutan yang rendah (Subakti, 1994).

Jenis - jenis pozzolan menurut proses terbentuknya (asalnya), bahan pozzolan

dapat dibedakan menjadi 2 jenis yaitu :

a. Pozzolan alam

b. Pozzolan buatan

Pozzolan alam

Adalah bahan alam yang merupakan sedimentasi dari abu atau lava gunung

barapi yang mengandung silika aktif, yang bila dicampur dengan kapur oadam akan

mengadakan proses sedimentasi. Sifat pozzolan alam terhadap beton adalah

memperlambat waktu seting sehingga kekuatan awal beton rendah, rozzolan bereaksi

dengan Ca(OH)2 membentuk senyawa kalsium silikat hidrat CSH) sehingga

mengurangi kandungan Ca(OH)2 dalam beton, membuat beton tahan terhadap air

laut atau sulfat.

Pozzolan Buatan

Pozzolan buatan sebenarnya banyak macamnya, baik merupakan sisa

membakaran dari tungku, maupun hasil pemanfaatan limbah yang diolah menjadi iru

yang mengandung silika reaktif dengan melalui proses pembakaran, seperti abu

terbang (fly ash), abu sekam (rice husk ash), slag dan silika fume. Semen yang

mempunyai bahan tambahan pozzolan akan mempunyai sifat-sifat sebagai berikut:

Page 12: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

15

a. Workabilitas dari beton yang memakai semen pozzolan akan lebih baik.

b. Merubah waktu setting

c. Merubah Kekuatan beton

2.2.5.2 Abu terbang (Fly Ash)

Abu terbang adalah hasil pemisahan sisa pembakaran yang halus dari

pembakaran batu bara yang dialirkan dari ruang pembakaran melalui ketel yang

berupa semburan asap, yang dikenal di Inggris sebagai serbuk pembakaran. Abu

terbang mempunyai butiran yang cukup halus, yaitu lolos ayakan No. 352 (45 jam) 5-

27%. (Subakti, 1994).

Kandungan senyawa kimia fly ash yang meliputi Oksida silika (SiC^) + Oksida

Alumina (AfeOs) + Oksida besi (FeOs), minimum sebesar 70 % (Mulyono, 2004).

2.2.5.3 Abu Sekam

Abu sekam adalah limbah hasil pembakaran dari kulit gabah padi yang nasanya

digunakan sebagai bahan bakar dalam proses pembakaran batu bata men tab dalam

proses pembuatan bata. Sekam padi atau kulit gabah merupakan iimbah dari pabrik

penggilingan padi dimana sekam merupakan bagian terbesar kedua setelah beras dari

gabah. Pembakaran sekam pada proses pembuatan batu bata mencapai suhu 600°-

700°C, pada suhu ini akan dihasilkan silika yang reaktif, yang dapat dimanfaatkan

sebagai pozzolan buatan. Sebagai kita ketahui silika relaktif dapat bereaksi dengan

kapur padam membentuk kalsium silikat hidrat (Subakti, 1994).

Abu sekam padi yang digunakan dalam penelitian ini lolos analisa saringan no

200 / 75 um. Berdasarkan hasil penelitian Laboratorium Analitik Universitas

Udayana, didalam sekam padi terdapat unsur silika yang tinggi. Sehingga dalam

bentuknya yang berupa serbuk halus akan mempunyai sifat Pozzolan alami yaitu

memperlambat waktu setting sehingga kekuatan beton awal rendah yang akan

mengakibatkan ketahanan kimia beton meningkat.

Page 13: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

16

2.2.5.4 Siag

Slag adalah produk non-metal yang merupakan material berbentuk halus, hasil

pembakaran yang kemudian didinginkan, misalnya dengan mencelupkan kedalam air

(Mulyono, 2004). Slag memiliki kadar silika sebesar 10%-16% (Tenaya W).

2.2.5.5 Silika Fume

Silika fume adalah hasil produksi sampingan dari reduksi quarsa murni (SiO2)

dengan batu bara di tanur listrik dalam pembuatan silikon atau ferro silikon . Silika

Fume mengandung kadar SiO2 yang tinggi (92%-94%). Ukuran partikelnya berkisar

antara 0,1µ-1,0µ. atau jika dibandingkan dengan butiran semen ukuran ini 100 kali

lebih kecil (Mulyono, 2004).

2.2.6 Pengaruh Abu Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan

Kalsium Hidroksida atau Ca(OH)2 adalah hasil hidrasi antara semen dan air,

Ca(OH)2 ini dapat menyerang butir-butir agregat yang mengandung alkali reaktif dan

menghasilkan gel-gel alkali dari jenis yang dapat mengembang tak terbatas. Gel-gel

ini akan menyerap air, kemudian mengembang sehingga dapat menyebabkan

tegangan-tegangan intern yang menjalar dan kemudian menimbulkan pengembanga

yn yang menyeluruh. Pengembangan yang meluas ini akan menimbulkan retak-retak

sarta pecah-pecah dalam beton, dan akhirnya merusak seluruhnya.

Abu sekam padi dapat mereduksi Ca(OH)2, SiO2 yang terkandung dalam abu

sekam padi dapat bereaksi dengan Ca(OH)2 membentuk Kalsium Silikat Hidrat (C-S-

H) berupa gel yang dapat mempengaruhi kekuatan beton,rumus kimianya sebagai

berikut:

Ca(OH)2 + SiO2 CaO + SiO2 + H2O

C-S-H yang dihasilkan memiliki sifat sebagai bahan perekat, sehingga dapat

meningkatkan daya lekat antara mortar dengan agregat agregat kasar, sehingga dapat

meningkatkan kekuatan tekan beton. Selain itu karena diameternya iangat kecil dapat

berperan sebagai pengisi antara partikel-partikel semen. 3engan adanya abu sekam

padi ini distribusi porositas beton menjadi lebih kecil ian selanjutnya kekedapan

beton bertambah (Subakti 1995).

Page 14: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

17

2.3 Penelitian Tentang Abu Sekam

2.3.1 Penggunaan Abu Sekam Padi Pada Self Compacting Concrete

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui peranan dan pengaruh

penambahan abu sekam Padi dalam campuran beton dan kadar penambahannya pada

self compacting concrete. Bahan yang digunakan adalah abu sekam padi, pasir dan

kerikil dari Karangasem, semen portland type I. Benda uji dibuat dalam bentuk kubus

dengan ukuran 15cm x 15cm x 15cm, menggunakan perbandingan campuran beton 1

pc; 2 ps; 3 krl dan faktor air semen sebesar 0,5.

Prosentase penambahan abu sekam padi dilakukan dengan 5 variasi terhadap

berat semen yang ditunjukkan pada Tabel 2.5. Setiap perlakuan dibuat 5 benda uji

sehingga total benda uji yang dibuat sebanyak 25 buah. Benda uji tersebut dites gaya

tekan hancurnya pada umur 28 hari. Hasil pengujian kuat tekan karekteristik (a'bk)

ditunjukan pada tabel 2.5 dan setelah dianalisa menggunakan analisa regresi

polynominal didapatkan persamaan:

Y = -0,265 X2 + 4,811 X + 92,021 (2.2)

Berdasarkan persamaan 2.2 didapatkan a'bk seperti pada tabel 2.5, dan

didapatkan juga penambahan abu sekam padi yang optimum sebesar 9,077 % dari

Derat semen dan a'bk sebesar 113,857 (kg/cm2).

Tabel 2. 5 Pengaruh penambahan abu sekam padi terhadap a'bk

Perlakuan α' bk (hasil

pengujian) (kg/cm2)

α'bk (hasil analisa)

(kg/cm2)

Pengaruh penambahan

abu sekam terhadap α'bk

I (0 %) 94,321 92,021 Kontrol

II (5 %) 100,741 109,451 Naik 18.941 %

III (10%) 125,926 113,631 Naik 23.484 %

IV (15%) 96,790 104,561 Naik 13.627 %

V (20 %) 83,951 82,241 Turun 10.628 %

(Sumber: Al Amin, 2002)

Page 15: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

18

2.3.2 Pengaruh Penambahan Abu Sekam Padi Pada Campuran Beton Terhadap

Kekuatan Tekan Beton Dengan Agregat Kasar Limbah Batu Tabas

Penelitian ini mempunyai tujuan untuk mengetahui perbandingan kuat tekan

yang dihasilkan antara campuran adukan beton dengan penambahan abu sekam padi

dengan adukan beton tanpa penambahan abu sekam padi. Benda uji berupa kubus

beton dengan ukuran 15x15x15 cm, menggunakan campuran dengan perbandingan

berat setara volume 1 pc : 2 ps : 3 bt dengan faktor air semen tetap yaitu 0,6.

Persentase penambahan abu sekam padi dilakukan dalam 7 variasi penambahan

terhadap berat semen yang ditunjukan pada tabel 2.6. Setiap perlakuan dilakukan 3

ulangan dan setiap ulangan dibuat 2 benda uji sehingga satu perlakuan dibuat 6 benda

uji. Data yang diperoleh dari hasil tes kuat tekan beton tersebut kemudian dianalisa

dengan rancangan acak lengkap (RAL), dilanjutkan dengan pengujian beda nyata

terkecil (BNT), dan analisa regresi. Setelah dianalisa dengan persamaan regresi

polinomial diperoleh persamaan : Y = -2404,721 X2 + 604,237 X + 254,959

(2.3).

Dari hasil penelitian ini diperoleh bahwa penambahan abu sekam padi pada

campuran beton dengan proporsi tertentu dapat meningkatkan kuat tekan beton.

Penambahan abu sekam padi yang optimum untuk meningkatkan kuat tekan beton

rata - rata sebesar 12,564 % dari berat semen dan kuat tekan maksimum adalah

292,916 kg/cm2.

Tabel 2.6 Pengaruh penambahan abu sekam padi terhadap kuat tekan beton rata rata

(a'bm)

Penambahan abu sekam padi

∑’bm (kg/cm2)

Prosentase peningkatan terhadap control

0 % (kontrol) 254,074 -

10% 277,037 9,038 % 11% 289,630 13,994 % 12% 303,704 19,534 % 13% 300,704 18,360% 14% 297,407 17,055 % 15% 284,444 11,953%

Somber: Suranata, 2006)

Page 16: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

19

2.4 Penelitian Tentang Batu Kapur

Penelitian tentang penggunaan batu kapur sebagai agregat kasar sudah

pernah di teliti oleh beberapa orang antara lain :

Menurut Darmadi (1996), yang menggunakan kombinasi gabungan antara

agregat kasar batu pecan dengan agregat kasar batu kapur kristalin berasal dari desa

Jimbaran. Hasil pemeriksaan bahan yang diperoleh dari penelitian ini yaitu:

penyerapan air pada batu kapur kristalin sebesar 1,8%, berat jenis bulk 2,481 gr/cm3,

berat jenis SSD 2,489 gr/cm3, berat jenis semu 2,500 gr/cm3 dan modulus kehalusan

agregat kasar (Fm) sebesar 8,3. Sedangkan daya tahan batu kapur kristalin terhadap

pembubukan diperoleh nilai 38,34%. Benda uji yang digunakan berbentuk kubus

dengan dimensi 150 x 150 x 150 mm. Faktor air semen yang digunakan sebesar 0,6

dengan komposisi perbandingan campuran 1 semen : 1,5 agregat halus : 2,5 agregat

kasar, digunakan kombinasi agregat kasar 75% batu kapur dan 25 % batu pecah,

menghasilkan nilai slump 7 cm dan kuat tekan f ck 27,903 Mpa.

Menurut Andiana (2001), yang menggunakan jenis batu kapur kristalin

berasal dari desa Jimbaran. Penelitian ini difokuskan untuk mengetahui berapa nilai

faktor air semen yang dapat menghasilkan kuat tekan beton maksimum dengan

menggunakan semen Portland type I sebagai bahan pengikat dan agregat kasar batu

kapur kristalin. Hasil pemeriksaan bahan yang diperoleh dari penelitian ini yaitu:

penyerapan air yang terjadi pada batu kapur kristalin yang digunakan sebesar 1,4%,

berat jenis bulk 2,212 gr/cm3, berat jenis SSD 2,243 gr/cm3, berat jenis semu 2,283

gr/cm3 dan modulus kehalusan agregat kasar (Fm) sebesar 6,898. Sedangkan daya

tahan batu kapur kristalin terhadap pembubukan diperoleh nilai 38,84%. Dalam

penelitian ini benda uji yang digunakan berbentuk kubus dimensi 150 x 150 x 150

mm. Komposisi perbandingan campuran yang digunakan yaitu 1 semen : 1,5 agregat

halus : 2,5 agregat kasar dengan variasi faktor air semen 0,40, 0,45, 0,50, 0,55 dan

0,60. Dari hasil pengujian kuat tekan beton, diperoleh suatu grafik dengan persamaan

Y = -7452,2 + 45662 X - 86393 X2 + 52979 X3 dan koefisien korelasinya 99,97%.

Dari persamaan tersebut menunjukkan kuat tekan beton mengalami penurunan pada

Page 17: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

20

faktor air semen lebih kecil maupun lebih besar dari nilai 0,453 dengan menghasilkan

nilai slump 6,5 cm dan kuat tekan optimum fck 42,898 Mpa.

Oleh Jufri (2007), yang menggunakan agregat kasar batu kapur kristalin murni

berasal dari desa Ungasan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi

campuran agregat pada beton normal dengan agregat kasar batu kapur kristalin dan

semen Portland type I sebagai bahan pengikat. Hasil pemeriksaan bahan yang

diperoleh dari penelitian ini yaitu: penyerapan air pada batu kapur kristalin sebesar

1,96%, berat jenis bulk 2,212 gr/cm3, berat jenis SSD 2,243 gr/cm3, berat jenis semu

2,163 gr/cm3 dan modulus kehalusan agregat kasar (Fm) sebesar 6,67. Sedangkan

daya tahan batu kapur kristalin terhadap pembubukan diperoleh nilai 25,35%. Benda

uji yang digunakan berbentuk silinder dengan diameter 150 mm x 300 mm. Faktor air

semen yang digunakan sebesar 0,453 dengan komposisi perbandingan campuran

berat 1 semen : 1,4 agregat halus : 2,4 agregat kasar batu kapur kristalin,

menghasilkan nilai slump 1,5 cm dan kuat tekan (f c) sebesar 31,787 Mpa pada umur

28 hari.

2.5 Perencanaan Campuran Adukan Dengan Metode SNI03-2834-1993

Metode SNI 03-2834-1993 merupakan salah satu cara yang digunakan sebagai

acuan bagi para perencana dan pelaksana dalam merencanakan komposisi campuran.

Cara ini mengadopsi metode rancangan campuran beton dari inggris yang lazim

digunakan di Indonesia yaitu metode DOE (Department Of Envirotment). Dengan

memakai metode ini diharapkan kesukaran yang dihadapi dilapangan untuk

mendapatkan mutu beton yang direncanakan dapat diatasi, selain itu untuk

menghemat bahan baku sehingga beton menjadi ekonomis dan juga diharapkan beton

mempunyai kekuatan yang optimum. Untuk menentukan jumlah bahan yang dipakai

dalam campuran beton dengan mutu tertentu dapat dilakukan setelah mengetahui

sifat-sifat keseluruhan bahan yang diketahui melalui pemeriksaan bahan

dilaboratorium.

Prosedur perencanaan campuran beton (Mix Design) dengan metode SNI 03-

2834-1993 dijelaskan sebagai berikut:

1. Menentukan kuat tekan beton yang disyaratkan (kuat tekan karakteristik).

Page 18: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

21

2. Menentukan nilai standar deviasi.

3. Menentukan nilai tambah (margin).

4. Menentukan kekuatan rata-rata yang ditargetkan (fcr).

5. Menentukan jenis semen yang digunakan.

6. Menentukan jenis agregat halus dan agregat kasar.

7. Menentukan perbandingan faktor air semen (FAS).

8. Menentukan faktor air semen maksimum.

9. Menentukan nilai Slump.

10. Menentukan ukuran maksimum agregat.

11. Menentukan kadar air bebas.

12. Menentukan kebutuhan semen.

13. Menentukan jumlah semen maksimum.

14. Menentukan jumlah semen minimum.

15. Menentukan faktor air semen yang disesuaikan.

16. Menentukan susunan besar butir agregat halus.

17. Menentukan susunan agregat kasar atau gabungan.

18. Menentukan persentase agregat halus.

19. Menentukan berat jenis relatif agregat (kering permukaan).

20. Menentukan berat isi beton.

21. Menentukan kadar agregat gabungan.

22. Menentukan kadar agregat halus.

23. Menentukan kadar agregat kasar.

24. Menetapkan proporsi campuran.

25. Menentukan koreksi proporsi campuran.

2.6 Gradasi Agregat

Gradasi agregat adalah distribusi dari ukuran agregat. Distribusi ini bervariasi

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

(continous grade), dan gradasi seragam (uniform grade).

Jenis gradasi yang paling baik digunakan dalam campuran beton adalah

gradasi menerus, karena ukuran butirannya terdistribusi dengan baik sehingga

Page 19: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

22

memiliki kerapatan yang tinggi dan pori yang rendah. Semakin kecil pori yang terjadi

dalam beton dapat menghasilkan kuat tekan yang semakin tinggi.

2.6.1 Gradasi Sela

Jika salah satu atau lebih dari ukuran butir atau fraksi pada satu set ayakan

tidak ada, maka gradasi ini akan menunjukkan satu garis horizontal dalam grafiknya.

Gambar 2.1 Gradasi Sela

2.6.2 Gradasi Seragam

Gradasi seragam didefmisikan sebagai agregat yang memiliki ukuran butir

yang sama. Agregat ini terdiri dari batas sempit dari ukuran fraksi, dalam diagram

akan terlihat garis yang hampir tegak lurus/vertikal. Agregat dengan gradasi ini

biasanya dipakai dalam beton ringan, beton tanpa pasir, atau untuk mengisi agregat

dengan gradasi sela.

Gambar 2.2 Gradasi Seragam

2.6.3 Gradasi Menerus

Didefmisikan jika dalam suatu agregat semua ukuran butirannya ada dan

terdistribusi dengan baik. Agregat ini lebih sering digunakan dalam campuran beton.

Untuk mendapatkan angka pori yang kecil dan kemampatan yang tinggi sehingga

terjadi interlocking yang baik, campuran beton membutuhkan variasi ukuran butir

agregat.

Gambar 2.3 Gradasi menerus

2.7 Kuat Tekan Beton

Kuat tekan beton adalah besarnya beban tekan (P) yang diterima persatuan luas

(A) yang menyebabkan benda uji menjadi hancur. Kuat tekan beton merapakan sifat

yang paling diperhitungkan dalam penggunaan beton. Semakin tinggi kuat tekan

Page 20: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

23

beton, semakin baik mutunya. Kuat tekan beton dapat diketahui dengan pengujian

kuat tekan seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 2.4 Pengujian kuat tekan silinder beton

Kuat tekan beton dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

fc = P/A (2.1)

Dimana:

f c = kuat tekan beton yang diperoleh dan benda uji (MPa)

P = beban maksimum yang diberikan (N)

A = luas tekan bidang benda uji (mm2)

Setelah didapat masing-masing kuat tekan benda uji, maka kuat tekan rata-rata

bisa dicari dengan rumus 2.2 berikut

fcr = kuat tekan beton rata-rata (MPa)

N = jumlah benda uji

2.8 Porositas Beton

Beton terbuat dari beragam material yang dicampur menjadi satu, sehingga

sifat beton tersebut sangat tergantung dari sifat material asalnya. Karena sifetnya

yang heterogen tersebut, maka timbul pori pori-kecil diantara material kasar yang

menjadikan beton tersebut tidak kedap.

Porositas merupakan kemampuan dari beton tersebut untuk melewatkan air.

Dengan kata lain, porositas merupakan besarnya persentase volume pori yang terjadi

Page 21: New BAB II · 2017. 8. 15. · Berdasarkan SNI 03-2847-2002 air yang digunakan dalam pembuatan beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: - Air harus bersih, tidak boleh

24

pada beton tersebut. Untuk mengetahui besarnya volume pori tersebut, dapat

dilakukan dengan metode menurut ASTM C642-90.

Berdasarkan ASTM C642-90, untuk mencari porositas beton dapat di gunakan

rumus sebagai berikut:

Dimana:

= Porositas benda uji dalam %

A = Berat kering oven

C = Berat jenuh air setelah pendidihan

D = berat dalam air