ASSALAMUALAIKUM WR.WB.

STUDI PENGARUH SUMBER BAHAN BAKU AGREGAT TERHADAP KUAT TEKAN BETON MUTU TINGGI

Oleh :RudyDjamaluddin,MaddjidAkkas, Sita Datu S.

AbstractIndonesia's geographical conditions that cause most of the regions of Indonesia exposed volcanomountain paths, beaches and streams that are very rich in the kinds of material natural rocks. Aggregate occupies 60-70% of the total volume of concrete, so the aggregate quality very affects the quality of the concrete. Based on existing problems that the aggregate source, type of aggregate and the process of formation of different aggregates, the aggregate characteristics and quality of the concrete produced would be different, it held fine aggregate resource study of the influence of the concrete compressive strength of high quality . Fine aggregate used sourced from the Jeneberang river (Gowa), Lekopancing river (Maros) and Pangkajene river (Pagkep). It have done aggregate characteristics testing , the specimen made of concretecylinder diameter 15cm, height 30cm, with technology Self Compacting Concrete (SCC) where the compressive strength of 80 Mpa and planned testing of compressive strength attheage of 7,14 and 28 days. Data analysis was performed with a simple line arregression analysis. The results showed that the compressive strength of high strength concrete

Median differ with the different characteristics of the aggregate of each aggregate source. Average compressive strength of consecutive best is sourced from the Jeneberang river(Gowa) of 861.79kg/cm2, Pangkajene river(Pangkep) of 739.01kg/ cm2, and Lekopancing river(Maros) of 553,68kg/cm2.

Keywords:Aggregate,Characteristics,CompressiveStrength,HighQualityConcrete,Source

PENDAHULUANSemakin banyaknya pemakaian beton didalam dunia industri konstruksi dengan dibangunnya gedung bertingkat tinggi, jembatan dengan bentang cukup panjang , dimana konstruksi tersebut membutuhkan material beton yang kuat serta material yang cukup banyak, maka banyak pula upaya untuk membuat beton dengan mutu yang tinggi dan semakin ekonomis.Beton sebagai struktur dengan segala keunggulannya dibanding material struktur yang lain tak luput dari kelemahan. Kelemahan beton antaralain; berat sendiri yang besar, baja tulangan sering berkarat meski tidak terekspose. Salah satu solusi untuk kelemahan beton tersebut adalah dengan membuat beton mutu tinggi, beton pratekan atau keduanya (PaulNugrahadanAntoni, 2007).

Keunggulan beton mutu tinggi mencakup kekuatan, ketahanan(keawetan), masa layanan dan effisiensi. Dengan beton mutu tinggi dimensi dari struktur dapat diperkecil sehingga berat struktur menjadi lebih ringan, serta dengan porositas yang kecil beton mutu tinggi tahan terhadap kondisi lingkungan.

Agregat menempati 60-70% dari total volume beton maka kualitas agregat sangat berpengaruh terhadap kualitas beton (NugrahadanAntoni,2007). Agregat yang banyak digunakan karena sifat ekonomisnya adalah pasir dan kerikil alam. Deposit sungai masih merupakan yang paling umum dan memenuhi syarat karena deposit ini mempunyai gradasi yang konsisten sebagai hasil dari daya seleksi sungai (MurdockandBrook,1978).

PENDAHULUANIndonesia dengan kondisi geografi, geologi dan iklim tropis, dimana sebagian besar terkena jalur pegunungan merapi, pantai dan aliran sungai sangat kaya dengan jenis-jenis material batuan-batuan alam, (TriMulyono,2003). Hampir semua faktor yang berhubungan dengan kelayakan suatu agregat endapan (deposit) berhubungan dengan sejarah geologis didaerah sekitarnya.Kualitas beton mutu tinggi salah satunya dipengaruhi oleh kualitas agregat, dimana kualitas (karakteristik) agregat akan berbeda tergantung kondisi geologis, geografis, kondisi iklim dan proses dimana terbentuknya agregat tersebut. Berdasarkan pada latar belakang, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah:

• Bagaimana karakteristik agregat dari tiap tiap sumber agregat seperti; Sungai Jeneberang(Gowa), Sungai Lekopancing(Maros) dan Sungai Pangkajene (Pangkep).• Berapa kuat tekan beton mutu tinggi yang dapat dicapai oleh agregat dari tiap sumber

agregat halus yang berbeda.• Bagaimana pengaruh karakteristik agregat dari masing - masing sumber agregat terhadap kuat tekan beton mutu tinggi yang dihasilkan.

BETONMUTU TINGGI

Kata beton dalam bahasa Indonesia berasal dari kata yang sama dalam bahasa Belanda. Kata Concrete dalam bahasa Inggris berasal dari bahasa Latin Concretus yang berarti tumbuh bersama atau bergabung menjadi satu. Sedangkan dalam bahasa Jepang digunakan kata kotui-sai yang harafiahnya berarti material-material seperti tulang.

Definisi beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidrolik dan yang lainnya, agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan campuran tambahan membentuk massa padat,(SK.SNIT-15-1990-03:1). Nawy(1985) mendefinisikan beton sebagai sekumpulan interaksi mekanis dan kimiawi dari material pembentuknya.

BETONMUTU TINGGIBeton adalah suatu massa yang terjadi dengan mencampurkan bahan semen, air dan agregat serta bahan tambah(admixture) bila diperlukan. Betondapatdiklasifikasikan atas :– Beton non struktural, yaitu beton yang hanya terdiri dari bahan campuran

semen, air dan agregat serta bahan tambah(admixture) bila di perlukan.– Beton struktural, yaitu beton yang menggunakan bahan campuran semen, air,

agregat dan bahan tambah bila diperlukan serta baja tulangan(besi beton).

Berdasarkan mutu kinerjanya, maka beton dikelompokkan menjadi dua yaitu beton mutu tinggi normal dan beton mutu tinggi. Berdasarkan ACI Committee 21 1.4R-93(ACICornmiltee:1996). Beton mutu normal adalah beton yang mempunyai nilai kuat tekan kurang dari 41MPa.

BETONMUTU TINGGIdan berdasarkan ACI Committee 363R-92, beton mutu tinggi adalah beton yang mempunyai nilai kuat tekan 41MPa atau lebih.

Klasifikasi beton berdasarkan kekuatan-nya, dapat dibagi dalam tiga kelas yaitu:• Kuat tekan karakteristiknya 200-500kg/cm2 disebut Beton Normal NormalStrength

Concrete (NSC).• Kuat tekan karakteristiknya 500-800kg/cm2 disebut Beton Mutu tinggi High

Sterngth Concrete(HSC).• Kuat tekan karakteristiknya lebih dari 800kg/cm2 disebut Beton Sangat Tinggi

VeryHighStrengthConcrete (VHSC).

Beton mutu tinggi dapat diartikan sebagai beton yang berorientasi pada kekuatan yang tinggi (HighStrengthConcrete) yang mempertimbangkan keawetan(durability) beton serta kemudahan pengerjaan beton (work-ability).AdapunmenurutACI Commitice 363State of The Arton High Strength Concrete bahwasannya batasan minimum untuk HighSterngthConcrete adalah 6000psi(41MPa). Sedangkan berdasarkan SNIPd-T-04-2004 C beton mutu tinggi adalah beton dengan kuat tekan yang disyaratkan f’c40Mpa–80Mpa, dengan benda uji standar silinder diameter 15cm dan tinggi30 cm.

FaktoryangHarusDiperhatikanpadaBetonMutu Tinggi

Tinggi rendahnya mutu beton dipe-ngaruhi oleh porositas, sifat-sifat fisik, kimiawi dan mekanik pada pengikatnya. Porositas dipengaruhi oleh penggunaan air pada saat reaksi hidrasi semen dan factor rasio air(w/c) dalam material beton akan menentukan reaksi tersebut, tetapi nilai optimalnya harus diperhatikan, karena akan mempengaruhi nilai kelecakan/slump(workability), penyulihan(bleeding) dan pemisahan antara agregat kasar dan mortar(segregation).

Untuk menghasilkan beton mutu tinggi, ada beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu:

• Faktor Air Semen (FAS)Pada beton mutu tinggi atau sangat tinggi, faktor air semen dapat diartikan sebagai watertocementious ratio, yaitu rasio total berat air(termasuk air yang terkandung dalam agregat dan pasir) terhadap berat total semen dan additivecementious yang umumnya ditambahkan pada campuran beton mutu tinggi. Untuk menghasilkan sebuah beton mutu tinggi FAS dalam beton harus rendah.Untuk membuat beton bermutu tinggi faktor air semen yang dipergunakan antara 0,28 sampai dengan 0,38. Sedangkan menurut (SNI03-6468-2000) beton mutu tinggi nilai faktor air semennya ada dalam rentang 0,2-0,5. Tujuan pengurangan FAS adalah untuk mengurangi seminimal mungkin porositas beton yang dibuat sehingga dihasilkan beton berkekuatan tinggi.

FaktoryangHarusDiperhatikanpadaBetonMutu Tinggi

• Kualitas Agregat HalusKualitas agregat halus yang dapat menghasilkan beton mutu tinggi adalah berbentuk bulat, tekstur halus(smooth texture), modulus kehalusan, bersih dari bahan lain yang mengganggu, gradasi yang baik dan teratur.

• Kualitas agregat kasar Kualitas agregat kasar yang dapat menghasilkan beton mutu

tinggi adalah:– Porositas rendah.– Bentuk fisik agregat, dimana berbentuk kubikal dan tajam.– Ukuran maksimum agregat15mm–25 mm.

(TriMulyono,TeknologiBeton : 299).– Gradasi yang baik dan teratur.– Bersih serta kuat tekan hancur yang tinggi.

FaktoryangHarusDiperhatikanpadaBetonMutu Tinggi

• Bahan TambahBahan tambah digunakan untuk memodifikasi sifat dan karateristik dari beton. Salah satu bahan tambah yang sering digunakan yaitu super plasticizer. Keistimewaan penggunaan super plasticizer dalam campuran pasta semen maupun campuran beton antara lain:– Menjaga kandungan air dan semen tetap konstan sehingga didapatkan

campuran dengan workability tinggi.– Mengurangi jumlah air dan menjaga kandungan semen dengan

kemampuan kerjanya tetap sama serta menghasilkan faktor air semen yang lebih rendah dengan kekuatan yang lebih besar.

– Penggunaan superplasticizer menyebabkan sedikit bahkan tidak ada udara masuk kedalam beton.

– Tidak adanya pengaruh korosi terhadap tulangan.

BAHANPENYUSUNBETON

Beton merupakan bahan gabungan yang terdiri dari agregat kasar(batu pecah atau kerikil) dan halus(pasir) yang dicampur dengan semen sebagai bahan perekatnya dan air sebagai bahan pembantu untuk keperluan reaksi kimia selama proses pengerasan dan perawatan beton berlangsung ,serta kadang-kadang ditambah bahan kimia tertentu(chemical admixture) atau bahan pengisi tertentu bila diperlukan. Nilai kekuatannya, mutu dan daya tahan(durability) beton merupakan fungsi dari beberapa faktor, diantaranya nilai perbandingan campuran (komposisi), mutu bahan penyusunnya, metode pelaksanaan pengecoran, temperature lingkungan, dan kondisi perawatan selama pengerasan

A. AgregatAgregatmerupakansalahsatubahanpengisipadabeton,yangmencapai70%-75%darivolumebeton,sehinggaagregatsangatberpengaruhterhadapsifat-sifatbeton.Denganagregatyangbaik,betondapatdikerjakan(workable),kuat,tahanlama(durable)danekonomis(PaulNugraha dan Antoni, 2007).– Jenisagregatberdasarkansumbernya dapat digolongkan menjadi

AgregatAlam,Agregatalamadalahbutiranmineralyangmerupakanhasildisintegrasi alami batu-batuanataujugaberupahasilmesinpemecahbatudenganmemecahbatualami.

– AgregatBuatan,merupakanagregatyangdibuatdengantujuanpenggunaankhususataukarenakekuranganagregat alam.

• MenurutMulyono(2003),karakteristikagregatsangatberpengaruhpadamutucampuranbeton.Sifatfisikdanmekanis(karakteristik)agregatyangdigunakanIndonesiaharusmemenuhisyaratSII0052-80,“MutudanCaraUjiAgregatBeton”danketentuanyangdiberikanolehASTMC-33-82,“StandardSpecification for ConcreteAgregates”.

Indeksyangdipakaiuntukukurankehalusandankekasaranbutiragregatditetapkandenganmodulushalusbutir(Abrams,1918).Modulushalusbutir(MHB)didefinisikansebagaijumlahpersentasekumulatifdaributiragregatyangtertingaldiatassatusetayakan(25,19,12.5,10,5,2.5,1.2,0.6,0.3,0.15mm)dibagiseratus(Ilsley, 1942).

Karakteristik Agregat HalusAgregatdisebutagregathalusjikabutirannyakurangatausamadengan4,75mm (No.4ASTMC33).

• GradasiAgregatHalus,batasgradasiagregathalusMenurutSK.SNIT-15-1990-03(BS).dapatdilihatpadatable2.2.• ModulusHalusButir(MHB),syaratmodulushalusbutir(MHB)untukbetonmenurutASTMyaitu2,20%–

3,10%.MHB2,5s/d3,0disarankanuntukbetonmututinggi(Larrard,1990).• BeratJenis(SpesificGravity),syaratberatjenisagregathalusmenurutASTMyaitu 1.60 – 3.2 kg/liter.• Absorpsi(PenyerapanAir),syaratabsorpsi(penyerapan)menurutASTM 0,2%– 2,0%.• BeratVolume,spesifikasiagregatkasarmenurutASTMC29yaitu1,6– 1,9 kg/liter.• Kadarair,spesifikasikadarairagregatmenurutASTMyaitu3%-5%.• KadarLumpur,kadar lumpuragregatbetonmenurut spesifikasiASTMyaitu0,2%-6,0%.

Karakteristik AgregatKasarAgregat disebut agregat kasar jika butiran ukurannya sudah melebihi 4,75 mm (No.4ASTMC33). Karakteristik agregat kasar yang perlu diperhatikan diantaranya:

• Gradasi Agregat Kasar, gradasi agregat adalah distribusi dari ukuran agregat atau proporsi dari macam-macam ukuran butir agregat berdasarkan analisa saringan.

• Mudulus Halus Butir (HMB), modulus kehalusan butir (FinenessModulus) atau MHB. Spesifikasi modulus halus butir agregat kasar menurut ASTM yaitu 5,5% – 8,5%.

• Absorpsi dan Berat Jenis (SpesificGravity) Agregat Kasar, spesifikasi agregat untuk beton normal menurut ASTM adalah berat jenis agregat kasar yaitu 1,60–3,20kg/liter dan absorpsi pada nilai 0,2– 4,0 %. Untuk beton mutu tinggi akan baik dengan absopsi kurang dari 1%.

• Berat Volume Agregat Kasar,spesifikasi berat volume agregat kasar menurut ASTM yaitu 1,6–1,9 kg/ liter.

• Kadar Air Agregat Kasar, spesifikasi kadar air agregat kasar menurut ASTM yaitu 0,5%-2,0%.• Persentase Keausan, spesifikasi keausan agregat beton menurut ASTM yaitu 15%-50%.• Kadar Lumpur, kadar lumpur agregat beton menurut spesifikasi ASTM yaitu 0,2%-1,0%.

B.SemenFungsi semen dalam beton adalah sebagai bahan perekat (pengikat). Semen yang digunakan untuk bahan beton adalah semen portland (PC) atau semen portland pozzolon, berupa semen hidrolik yang berfungsi sebagai perekat bahan susun beton.

C. A i rAir pada campuran beton akan berpengaruh terhadap:– Sifat workability adukan beton.– Besar kecilnya nilai susut beton.– Kelangsungan reaksi dengan semen portland, sehingga dihasilkan kekuatan selang beberapa waktu.– Perawatan keras adukan beton guna menjamin pengerasan yang baik.

D. Bahan Tambah Admixture atau bahan tambah didefinisikan dalam Standard Definitions Of Terminology

Relating to Concrete and Concrete Aggregates (ASTMC.125-1995:61)dan dalam Cementand Concrete Terminology (ACISP-19) sebagai material selain air, aggregat, dan semen hidrolik yang dicampurkan dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau selama pengadukan berlangsung. Bahan tambah dibagi menjadi dua yaitu bahan tambah mineral (Mineral admixture) dan bahan tambah kimia (ChemicalAdmixture). Bahan tambah digunakan untuk memodifikasi sifat dan karateristik dari beton.

PERANCANGAN CAMPURAN BETONBeberapa metode perancangan campuran(mix design) beton yaitu:

• Metode ACI(American ConceatInstitute Method).• Metode Road NoteNo.4.• Metode SK.SNIT-15-1990-03• Metode campuran coba-coba.• Metode yang digunakan adalah SNI (Pd-T-04-2004-C)

“Tata Cara Pembuatan dan Pelaksanaan Beton Mutu Tinggi”.

METODE PENELITIAN• Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Uji Bahan dan Struktur Teknik Sipil

Universitas Hasanuddin, dengan waktu penelitian selama 3 bulan.• Sampel bahan baku agregat halus bersumber dari sungai Jeneberang(Gowa),

sungai Lekopancing(Maros),sungai Pangkajene(Pangkep). Sementara benda uji beton mutu tinggi dibuat dengan teknologi Self Compacting Concrete (SCC) target kuat tekan (f’c), sebanyak 9 buah untuk setiap sumber bahan baku agregat.

• Untuk mengetahui pengaruh sumber agregat terhadap kuat tekan beton mutu tinggi dengan berdasarkan karakteristik terbaik, maka dibuat 3 (tiga) variasi komposisi campuran beton mutu tinggi menggunakan agregat halus dari tiga sumber berbeda dengan agregat kasar(batu pecah) dari sumber yang sama.

HASIL DAN PEMBAHASANKarakteristik AgregatSecara visual agregat halus dari sungai Jeneberang (Gowa), Sungai Lekopancing (Maros), serta Sungai Pangkajene (Pangkep), dapat dilihat pada gambar 4.1.

•

Gambar4.1.Visualisasi Agregat Halus (pasir)

Gambar4.2.Visualisasi Agregat Kasar

Hasil Pengujian Kuat Tekan

• Dari tiga jenis agregat halus dengan sumber yang berbeda yang dipergunakan dalam tiga variasi campuran beton

mutu tinggi menghasilkan kuat tekan pada umur 28 hari berturut - turut dari yang paling tinggi yakni pada variasi yang menggunakan agregat halus dari sungai Jeneberang (BMT G-M) dengan kuat tekan rata-rata 861,79Kg/cm2, kemudian agregat halus dari sungai Pangkajene(BMTP-M) dengan kuat tekan rata-rata 739,01Kg/cm2, dan terendah dengan agregat halus dari sungai Maros(BMTM-M) yaitu 553,68Kg/cm2.

Hasil PengujianKuat Tekan

6

• Hubungan karakteristik agregat halus dengan kuat tekanSungai Pangkajene dengan kuat tekan beton mutu tinggi, ditandai dengan nilai koefisien korelasi (R) dan koefisien determinasi (R2).

Hubungan kadar lumpur agregat halus dengan kuat tekan diperoleh persamaan y=146,5x+50,48 dengan korelasi R=0,317 dan koefisien determinasi R2=0,1. Dari nilaiR² =0,1 maka dapat dikatakan bahwa kadar lumpur agregat halus hanya berpengaruh 10% terhadap kuat tekan.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:• Secara umum karakteristik agregat halus dari tiga sumber memenuhi spesifikasi, kecuali kadar lumpur dan

kadar air dari dua sumber agregat yaitu agregat halus eks Sungai Lekopancing (Maros) dan agregat halus eks Sungai Pangkajene (Pangkep) tidak memenuhi spesifikasi.

• Kuat tekan beton mutu tinggi rata-rata yang dihasilkan oleh agregat halus Pasir eks Sungai Lekopancing (Maros) sebesar 553,68Kg/cm2, untuk agregat halus Pasir eks Sungai Pangkajene (Pangkep) sebesar 739,01Kg/cm2 dan dengan menggunakan agregat halus Sungai Jeneberang (Gowa) sebesar 861, 79Kg/cm2..

• Berdasarkan nilai koefisien korelasi dan determinasi karakteristik agregat halus terhadap kuat tekan bahwa sumber agregat halus dengan karakteristik sebagai parameter mempunyai hubungan yang sangat erat dengan kuat tekan dan berkontribusi berpengaruh terhadap perbedaan kuat tekan yang dihasilkan. Koefisien umur rata-rata yang diperoleh untuk umur 7 hari sebesar 0.81 dan untuk umur 14 hari sebesar 0.91.

Saran– Untuk memaksimalkan kuat tekan mutu tinggi yang dicapai dengan agregat alam dari Sungai

Jeneberang (Gowa), Sungai Lekopancing (Maros) dan Sungai Pangkajene (Pangkep), maka sebelum digunakan perlu dicuci terlebih dahulu serta ketelitian dan ketepatan pada komposisi bahan dan prosedur pada saat pelaksanaan pencampuran beton perlu dicermati.

– Dalam rangka kontrol terhadap eksplorasi dan penghematan material konstruksi, maka teknologi beton mutu tinggi dengan menggunakan agregat alam lokal layak menjadi pertimbangan.

– Untuk memperkaya referensi tentang pengaruh sumber agregatter hadap beton mutu tinggi, maka diharapkan adanya penelitian yang serupa dengan lokasi sumber agregat yang berbeda.

DAFTARPUSTAKA

• ASTM,1985.AmericanStandart TestMaterialVol. E, New York.• ASTM,1995.ConcreteandAgregat,Philadelphia:AnnualBookofASTMStandard

Vo.04.02.1995.• DepartemenPemukimandanPrasaranaWilayah.R.I.2004.PedomanKons-

truksidanBangunan:TataCaraPembuatandanPelaksanaanBetonBerkekuatanTinggi.Bandung:PusatLitbangPemukimanBadanLitbangKimpraswil.

• DPU,1990,MetodePembuatandanPerawatanBendaUjiBetondiLaboratorium,SKSNI03-2493-1991,yayasanLPMB,Bandung.

• Mudock,L.J.danBrook,K.M.1978.BahandanPraktekBeton.edisi5,TerjemahanolehStephanus,H.1986. Jakarta: Erlangga.

• Mulyono,T.2004.TeknologiBeton,Andi.Yogjakarta. • Nawi,1985,BetonBertulangSuatuPendekatanDasar,RafikaAditama,Bandung. • Nugraha,PauldanAnthoni,2007, TeknologiBeton, Andi, Yogyakarta.• Tjokrodimulyo,Kardiyono,1995,TeknologiBeton,JurusanTeknikSipilFakultasTeknikUG

M,Yogyakarta.