BAB IITEKNOLOGI BETON

2.1. Pendahuluan

Beton umumnya didefinisikan sebagai batu buatan yang terdiri dari

campuran agregat (alam atau buatan),semen (umumnya PC), dan air; yang setelah

mengeras menjadi massa yang padat dan punya kekuatan serta tidak larut dalam

air.

Beton umumnya mempunyaid kuat tarik kecil tetapi sangat kuat menahan

tekan

Sesuai dengan berat jenis agregat ,berat isi beton dikelompokkan dalam:

Beton ringan density beton keras ≤ 1,8 kg/l agregat ringan

Beton normal ,, 1,8-2,8 kg/l agregat normal

Beton berat ,, ≥2,8 kg/l agregat berat

Kelas dan mutu beton sesuai PBI 71

Kelas Mutu s’bk

kg/cm2

s’bm(S=46)

kg/cm2

Tujuan Pengawasan

Mutu agregat

terhadap

Kuat tekan

I

II

III

Bo

B1

K 125

K 175

K 225

>K225

-

-

125

175

225

>225

-

-

200

250

300

> 300

Non

strukturil

Strukturil

Strukturil

Strukturil

Strukturil

Ringan

Sedang

Ketat

Ketat

Ketat

Ketat

Tanpa

Tanpa

Kontinyu

Kontinyu

Kontinyu

Kontinyu

Untuk pembuatan benda uji kuat tekan dan perhitungan diatur sbb:

1.Benda uji berbentuk kubus 15x15x15cm sebanyak 20 buah

2.Kuat tekan dihitung sebagai berikut:

Kuat tekan 1 buah benda uji : s’b = P/A, kg/cm2

Kuat tekan rata-rata s’bm = S s’b / n

Deviasi standar S = Ö S (s’b -s’bm)/n-1

Kuat tekan karakteristik s’bk = s’bm – kS, kg/cm2 dimana k untuk tingkat

kegagalan 5% = 1,64

Kelas dan mutu beton sesuai SNI

PBI 89 yang diatur dalam SK SNI dan SNI tata cara pembuatan dan

perhitungan beton normal tidak mengatur kelas dan mutu beton seperti

diatas,tetapi mensyaratkan bahwa untuk pembuatan beton mutu ³ 20 MPa

harus dilakukan dalam perbandingan berat dan diawasi secara kontinyu

Untuk pembuatan benda uji kuat tekan dan perhitungan diatur sbb :

1.Kuat tekan dihitung sebagai berikut:

f’cr = f’c + k x S ,Mpa

f’cr = kuat tekan rata-rata yang ditargetkan

f’c = kuat tekan yang disyaratkan

k = konstanta untuk tingkat kegagalan/cacat 5% = 1,64

S = sama dengan PBI 71

2.Benda uji berbentuk silinder Ø15 cm ,tinggi 30 cm,sebanyak 30 buah.Jika

kurang dari yang disyaratkan maka dikalikan dengan pengali deviasi standar,sbb:

Tabel 2.1. Faktor Pengali deviasi standar, SNI T 15 - 1991

Jumlah benda uji Faktor pengali deviasi standar

Kurang dari 15

15

20

25

30

Rumus khusus **

1,16

1,08

1,03

1,00

**Rumus khusus f’cr = f’c + 12 Mpa

2.2 Bahan Baku

Pada umumnya bahan baku beton adalah :

Bahan Perekat

Dapat berupa bahan perekat hidrolis maupun non hidrolis

Agregat

Berupa agregat halus, agregat kasar, jika perlu dapat ditambahkan filler.

Agregat dapat berasal dari alam maupun buatan.

Air

Bahan tambah

Bahan tambah dipakai untuk meningkatkan kinerja beton, jika diperlukan.

Untuk menghasilkan beton, semua bahan baku dengan jumlah yang sudah

dihitung sesuai kebutuhan, diaduk baik manual maupun memakai mesin .

Lamanya pengadukan, kecepatan putaran mesin, posisi dan bentuk bilah

pengaduk, mutu bahan, pemakaian bahan tambah, menentukan kekohesifan beton

segar dan mempengaruhi mutu beton secara keseluruhan. Setelah diaduk beton

dicetak sesuai bentuk yang dinginkan, kemudian dirawat sampai beton mencapai

seluruh kekuatannya pada umur 28 hari atau lebih tergantung bahan bakunya.

2.3 Sifat Umum Beton

Beberapa sifat beton yang menguntungkan dapat dikemukakan sebagai berikut

:

Dapat dicetak menurut bentuk yang dikehendaki

Dapat dicor di tempat sehingga memudahkan pekerjaan

Mempunyai sifat lebih tahan api

Lebih awet dan tahan lama

Lebih ekonomis

Sebaliknya kerugian menggunakan konstruksi beton adalah :

Untuk pembuatan beton yang dilaksanakan di lapangan memerlukan

kontrol/pengawasan yang ketat.

Keseragaman beton sukar dipertahankan jika kondisi dilapangan berubah-

ubah.

Dalam penggunaannya beton dibatasi oleh suatu harga yang diinginkan

dalam perencanaan.

Jika proses pengerjaan dan perawatan tidak sesuai dengan yang

dibutuhkan, mutu beton dapat menurun secara signifikan.

2.4. Beton Segar

Yang dimaksud dengan beton segar adalah beton yang berada pada kondisi

setelah selesai diaduk dan belum mengeras (plastis, sebelum semen mengikat)

2.4.1 Sifat Beton segar

Tiga sifat utama beton segar :

1.kekentalan yaitu ukuran untuk menunjukkan kecairan beton

2.Kemudahan mengalir Údalam acuan/cetakan

3.Kemudahan dipadatkan yaitu mudah /sukarnya mengeluarkan

udara yang tersekap.

Sifat pengerjaan beton

Sifat pengerjaan beton tergantung antara lain:

Karakteristik bahan

Perbandingan campuran

Cara pengangkutan dan pemadatan

Ukuran, bentuk,kekasaran permukaan acuan/cetakan

Jumlah dan jarak tulangan

Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat pengerjaan beton :

1. Bahan-bahan campuran :

a.Jenis semen

b.Kebersihan air

c.Penggunaan admixture

d.Agregat: ukuran maksimum, bentuk dan kondisi permukaan, gradasi,

susunan

campuran (perbandingan kasar & halus), kebersihan agregat, kadar

air

dan daya serap air.

e.Susunan campuran masing-masing bahan

f. Pengadukan rata/tidak

2. Kondisi lingkungan sekeliling :

a.Suhu

b.Kelembaban

c.Kecepatan angin

Dinyatakan sebagai kecepatan penguapan air

3. Waktu pengadukan,

4. Stabilitas bahan dalam adukan :

Segregasi : beton kasar, sangat encer, bleeding : beton kurus,butir

semen

kasar. Jika terjadi ketidak kohesifan campuran diatasi dengan

perbaikan

susunan campuran antara lain dengan memperbaiki kadar air, kadar

pasir,

max.besar butir, jumlah butiran halus/filler Ketidak kohesifan beton

umumnya disebabkan oleh: kekurangan semen, kekurangan pasir,

kekurangan air, kekurangan susunan besar butir agregat tidak baik,

A/C

dan C/W, kebersihan agregat, cara pengadukan, penggunaan

admixture,

susunan besar butir agregat tidak baik.

Perbandingan agregat-semen yang mempengaruhi sifat pengerjaan beton,

secara pendekatan dinyatakan dalam tabel di bawah ini:

Tabel 2.2. Pengaruh ukuran max agregat dari gradasi sama terhadap perbandingan

agregat-semen dengan fas 0,55 (Mc.Intosh 1964).

Ukuran Max Sifat Pengerjaan

Agregat mm

Sukar Sedang Mudah

kerikil

bentuktdk

teratur

Batu

pecah

kerikil

bentuk tdk

teratur

Batu

pecah

kerikil

bentuk

tdkteratur

Batu

pecah

9,5

19,0

37,5

5,3

6,7

7,6

4,8

5,5

6,4

4,7

5,4

6,5

4,2

4,7

5,5

4,4

4,9

5,9

3,7

4,4

5,2

2.4.2 Pengujian Beton Segar

Sifat yang ditentukan / diuji:

1.Konsistensi

Workability dinyatakan sebagai kemudahan dikerjakan.

Cohesiveness (kekompakan / plastisitas) dinyatakan sebagai tidak terjadi

bleeding dan segregasi.

Konsistensi diuji dengan cara sbb:

a. Alat slump berupa kerucut Abram

Pengujian slump ini tidak cocok untuk beton yang sangat kering atau sangat

encer. Nilai slump dinyatakan dalam mm,cm,inci.

BS : 4 lapis a’ 25 tusukan tiap lapis

ASTM : 3 lapis a’ 25 tusukan tiap lapis

Batas nilai slump (menurut PBI 71)

Tabel 2.3: Nilai nilai slump untuk pekerjaan beton

Uraian Slump (cm)

Max Min

Dinding,pelat pondasi telapak bertulang 12,5 5,0

Pondasi telapak tidak bertulang,kaison,&

konstruksi dibawah tanah

9,0 2,5

Pelat,balok,kolom,dinding 15,0 7,5

Perkerasan jalan 7,5 5,0

Pembetonan massal 7,5 2,5

b. VB (von bährner) konsistometer

Terutama untuk beton yang kental. Konsistensi dinyatakan dalam detik.Alat

ini jarang digunakan di lapangan, karena membutuhkan sumber listrik.

c.Meja Alir (flowtable)

Terutama untuk beton yang encer (flowing concrete)

1. ASTM

Benda uji dicetak dengan ukuran f atas 15cm f bawah 20 cm dan tinggi 20

cm diketuk 25X dalam waktu 15 detik

D – d

F = X 100 %

d

F = D – d cm /mm

2. DIN

Benda uji yang dicetak dengan ukuran f atas 13 cm f bawah 20 cm dan

tinggi 20 cm diketuk 15X dalam waktu 45 detik

F = D – d cm a. Kelly ball, hampir sama dengan slump test. Nilai slump ditentukan dari

berapa dalam bola dengan tinggi 15,2 cm ( 6 inci) tenggelam di dalam beton

b. K slump tester.

2.Berat isi /Bulk density

Gunanya:

a. Untuk menghitung hasil beton (yield) yang diperoleh dalam

pelaksanaan dibandingkan dengan rencana.

Total bahan mix design

Yield = ____________________ X100% ≥ 90 %

Berat isi beton pelaks

.

b Mengkoreksi susunan campuran jika B.I. pelaksanaan berbeda jauh

dengan B.I. disain / rencana

Cara pengujian :

Berat didefinisikan sebagai berat isi bersih beton segar dibagi dengan

volume silinder.

3. Kadar udara

Gunanya untuk mengetahui banyaknya udara yang terperangkap dalam

beton segar. Sebaiknya udara dibatasi 2% karena udara dapat menurunkan

kekuatan beton. Kadar udara diuji antara lain dengan airmeter

4.Waktu ikat awal

Penting diketahui untuk menentukan lamanya pengerjaan beton mulai dari

pencampuran sampai penyelesaian akhir/finishing. Diuji antara lain dengan alat

penetrometer dimana waktu ikat awal tercapai apabila beton segar tersebut dapat

menahan beban 500 psi.

2.4.3.Pengerjaan Beton Segar

1.Perencanaan kebutuhan bahan

Di bahas pada bab berikutnya.

2. Pencampuran

a.Perbandingan berat. Beton yang di bahas pada bab ini adalah yang bermutu ≥ 20

MPa

atau ≥ 225 kg/cm 2  yang susunan campurannya direncanakan dalam

perbandingan

berat.

b.Perbandingan volume, dilakukan jika tidak terdapat timbangan di lapangan:

Konversi dari perbandingan berat,dengan cara bulking,contoh :

1 m³ beton

Berat Volume

Air 200 kg 200 lt

Semen 320 kg 320 = 256 lt

1,25

Pasir 650 kg 650 = 500 lt

1,3

Agregat kasar 1250 kg 1250 = 833 lt

1,5

Susunan campuran nominal (nominal mix)

Contoh : semen : pasir : agregat kasar

1 bg : 2 bg : 3 bg = 50 kg : 100 kg : 150 kg

3.Pengadukan

Dengan cara :

Manual

Karena tergantung dari tenaga orang & alat yang dipakai , memerlukan

waktu

yang lama dengan resiko pencampuran kurang rata.Agar campuran rata

sebaiknya sekali aduk maksimum 50 liter dengan waktu pengadukan

sekitara 10

– 15 menit.

Mesin pengaduk :

a. Drum

Wadahnya berbentuk semacam drum dengan sudu/bilah (blade).mesin

pengaduk berputar bersama-sama sudu/bilahnya.kemiringan drum dapat

diatur

agar pengadukan homogen.Pengisian dan pengeluaran dari arah

samping.Ada

juga yang drumnya berputar pada arah horizontal kapasitas 250 lt, 500 lt ,

1m³.

b. Kincir

Wadahnya dilengkapi dengan kincir baik berbentuk spiral maupun sudu,

yang

bergerak kincirnya,sedang wadahnya diam.biasanya untuk pembuatan bata

beton.

c. Pan mixer

Terdiri dari pan / semacam drum yang duduk.Wadahnya berputar,

bladenya

diam atau sebaliknya. Dapat digunakan untuk beton yang kental sekali.

Kekenyalan dan rata atau tidaknya pengadukan dapat langsung terlihat.

Umumnya untuk beton pracetak.

Kecepatan Putaran

Tergantung kapasitasnya,jenis drum 14-20 rpm. Untuk kincir 20- 30 rpm.

Untuk pan lambat 12-20 rpm, sedangkan yang cepat 20–60 rpm tergantung

konsistensi rencana adukan. Ada yang kecepatan putarannya dapat diatur

tergantung dari konsistensinya.

Lama Pengadukan

Tergantung dari :

a. Jumlah beton yang diaduk

b. Besar butir max agregat

c. Kekentalan adukan

d. Kapasitas dan efektifitas mesin pengaduk

Untuk beton yang terlalu kental,waktu pengadukan ± 2x beton yang

normal konsistensinya. Secara umum waktu pengadukan berkisar 5 – 15 menit.

Untuk 400 lt beton (kapasitas mixer) ± 1 menit sedangkan kapasitas 4500 lt ± 3

menit. Jumlah beton yang diaduk umumnya ½ kapasitas mesin pengaduk.

Jika pengadukan terlalu lama,dapat mengakibatkan :

a. Adukan semakin kental karena terjadi penguapan

b. Sebagian agregat kasar menjadi aus dan pecah

c. Sebagian butir pasir yang lunak dapat hancur sehingga beton makin kental dan

penyusutannya besar.

4. Pengangkutan

Selama pengangkutan ke tempat pengecoran, kekentalan dan kehohesifan,

beton harus terjaga.Di perjalanan beton dapat bertambah kental karena :

a. Hidrasi semen

b. Penguapan oleh suhu dan agregat

Minimal kekentalan beton ketika dicorkan harus kurang lebih sama

dengan rencana.Untuk beton yang diaduk pada Batching plant sebaiknya disertai

dengan keterangan nama dan alamat Batching plant, tanggal pembuatan, jumlah

beton per-m3, jumlah semen per-m3 beton, maksimum besar butir agregat dan

susunan besar butir, kekentalan beton, jenis beton dan data pengujian tekan dicatat

dengan lengkap.

Pengangkutan dapat dilakukan secara :

Sederhana :

Ember / dolag diangkut orang

Kereta dorong

Talang

Mekanis:

Truck (dumptruck)

Conveyer belt

Crane dengan skip : pengecoran dam, basement, dalam air

Trimi : pengecoran pondasi, pengecoran dalam air

Pompa

5. Pengecoran

Hal-hal yang harus diperhatikan :

a. Persiapan pengecoran

Antara lain meliputi :

Pembersihan cetakan dan bagian-bagian yang akan dicor dari sampah,

tanah, minyak.

Kecermatan dimensi cetakan dari bagian-bagian konstruksi yang akan

dicor.

Ukuran, bentuk, dan pemasangan tulangan.

Kerapatan cetakan.

Letak, kekuatan perancah / penyangga.

b. Konsistensi beton

Konsistensi beton yang akan dibuat, sesuai / tidak dengan kondisi

lapangan meliputi :

Suhu

Jarak dari tempat pembuatan beton ke tempat pengecoran

Dimensi bagian konstruksi yang akan dicor

c. Kekohesifan beton :

Pada waktu pengecoran, baik dari pengangkutan sampai pengisian

cetakan, harus selalu kompak, tidak terjadi segregasi dan bleeding.

d. Waktu pengikatan

Apabila jarak angkut jauh dan waktu tempuh lama, pengecoran dilakukan

sebelum waktu ikat awal tercapai.

e. Sambungan dingin (cold joint)

Jika pengerjaan beton adalah menyambung antara beton yang sudah kuat

dengan beton baru / fresh concrete, sambungan harus diusahakan berada pada

posisi netral dalam konstruksi. Untuk pelat dan balok kira-kira di tengah bentang

dimana D 0 atau jika terdapat pertemuan dengan balok lain pada jarak 2x lebar

balok dari titik pertemuan tersebut.

Untuk beton yang kedap air: reservoar, atap, konstruksi di laut, usahakan

tidak terdapat sambungan. Sudut sambungan 450.

Cara pengecoran

1. Sederhana :

Ditumpahkan

Dialirkan dengan corong, talang, pipa

2. Dengan bantuan alat :

a. Skip : Untuk beton berukuran besar ( 1 – 3 M3) yang ditumpahkan

sekaligus. Untuk beton yang berhubungan / dalam air.

b. Trimi : Untuk konstruksi di bawah air / yang akan terganggu oleh air.

Beton dimasukkan dalam pipa yang -nya bertingkat kemudian

ditekankan masuk ke tempat beton dicorkan

c. Pompa: Memerlukan kecermatan pelaksanaan dalam hal :

Mix design beton

Jenis peralatan dan pompa disesuaikan dengan jarak, permukaan dan

daya pemompaan yang diperlukan. Peralatan yang dipakai pada

prinsipnya terdiri dari: bak penampung, mesin pemompa, pipa

penyaluran, pipa-pipa penyaluran yang dapat dibengkokkan,

dibelokkan, dan diarahkan ke tempat pengecoran. Pengecoran dengan

pompa dapat dilakukan untuk berbagai macam konstruksi.

d. Spraying / disemprotkan

Untuk penggunaan khusus, misalnya :

Untuk konstruksi yang tidak memerlukan cetakan pada 2 bidang beton,

misalnya : terowongan, kanal (ukuran besar) dsb.

Untuk mengisikan beton ke dalam rongga-rongga pada suatu

konstruksi yang tidak dapat dikerjakan dengan cara biasa.

Untuk perbaikan bidang-bidang tertentu yang tidak dapat dicapai

dengan cara biasa.

e. Slip Forming

Cara pengecoran untuk konstruksi yang mempunyai dimensi sama

sepanjang /

setinggi tertentu, umpama : silo, menara, cerobong.

Cetakan / acuannya adalah untuk sebagian konstruksi tersebut

dilaksanakan

tahap demi tahap sesuai dengan waktu pengikatan beton. Umpamanya

waktu

pengikatan beton 3 jam, maka setelah 3 jam cetakan ini digerakkan ke

atas

sampai beton dicorkan.

Pelaksanaan Pengecoran

1. Pondasi :

Telapak

Sumuran : ditumpahkan dengan mencegah segregasi. Jatuhnya beton tegak

lurus. Jika miring jangan sampai kena dinding.

Plat

Pengecoran dengan cara ditumpahkan tetapi dijaga jangan sampai beton

mengalir horisontal.Jiksa menggunakan talang,sediakan penampung.Beton

jangan dibiarkan bertimbunan baru dipindahkan,untuk mencegah

segregasi.

2. Kolom

Beton boleh dijatuhkan setinggi < 1,5 m.Beton dimasukkan pada lubang

pada bidang sisi cetakan.Jatuhnya beton harus tegak dan lurus dan tidak

menyentuh dinding cetakan.Pengecoran dilakukan secara bertahap.

Pemadatan untuk kolom dilakukan :

Dari dalam dengan penggetar tusuk (pin vibrator)

Dari luar dengan menempelkan penggetar pada dinding cetakan.

Gabungan dari kedua hal tersebut,tergantung dimensi kolom.

3. Balok

Untuk pertemuan balok dengan kolompada tulangan rapat perlu

diperhatikan besar butir max.agregat.Beton jangan dibiarkan mengalir

horisontal,untuk mencegah segregasi.

4. Dinding

Tinggi jatuh beton jangan >1,5 m.Jika dinding cukup tinggi harus dibagi

menjadi beberapa tahap sepanjang dinding.Kalau perlu memakai

corong.Hindarkan sambungan pada tempat yamg berbahaya dan antara beton yang

sudah keras dengan yang masih segar.Karena itu kecepatan pengecoran harus

disesuaikan dengan dimensi dinding.Untuk dinding yang harus kedap air tidak

boleh ada cold joint.

5. Lantai atau Atap.

Karena permukaannya terbuka, beton harus dibuat sekental mungkin

dengan gradasi agregat yang baik.Dapat dicorkan dengan kereta dorong atau

ditumpahkan dengan ember / dolak. Beton tidak boleh mengalir horizontal atau

digeser sebagian-sebagian. Sedapat mungkin tidak ada cold joint. Pemadatan

dengan pin / vibrator. Segera sesudah pemadatan permukaan beton harus dijaga

dari kontak langsung dengan matahari.

6. Pemadatan (vibrating)

Dilakukan secara :

a. Ditusuk :

Untuk beton relatif encer (slump ³ 100 mm) dan kekuatan rendah.

Dengan cara ini beton tidak dapat menjadi plastis pada waktu pencetakan.

b. Digetar :

Beton menjadi lebih plastis sehingga dapat bergerak mengisi cetakan

dengan banyak serta padat.

Lama penggetaran tergantung dari :

Slump(workability). Makin kental makin lama.

Frekuensi penggetar (rpm). Makin tinggi frekuensi makin pendek

waktu.

Amplitudo alat penggetar. Amplitudo makin besar waktu penggetaran

semakinsebentar.

Jenis-jenis alat penggetar :

a. Pin vibrator internal vibrator

Dimasukkan ke dalam beton sedalam tidak lebih dari panjang jarum.

Kemiringan

jarum tidak boleh lebih dari 300. Alat penggetar dengan fekuensi tertentu

mempunyai jarak penggetaran tertentu sekitar 20 – 30 cm.

b. Penggetar batang (single/double beam) surface vibrator

Untuk lantai, atap, jalan dengan panjang batang 4, 6, 9, 12 meter. Dilengkapi

roda

dan rel sehingga dapat digerakkan horizontal. Jika terjadi bleeding dilakukan

penggetaran ulang/revibrating. Untuk lantai/jalan menggunakan trowel =

ruskam

yang sekaligus juga sebagai penggetar.

c. Penggetar luar (tempel) eksternal vibrator

d. Meja penggetar (vibrating table)

e. Spinning/dipintal

f. Digetar dan dikempa.

Tidak digunakan untuk beton konstruksi di tempat. Untuk beton pracetak

misalnya

untuk pipa, plat, panel, ubin, bata, beton, balok atau konstruksi khusus. Juga

untuk

beton mutu tinggi pracetak.

7. Perawatan (curing)

Pengertian:

“Curing” adalah usaha untuk memberi kesempatan pada beton

mengembangkan kekuatan hingga tingkat kematangan tertentu tanpa terjadi cacat.

Curing dibedakan menjadi dua:

1.Curing normal :

Suhu udara sama dengan suhu ruangan/air sehingga kematangan

ditentukan oleh lamanya waktu perawatan. Selama proses pematangan beton

harus cukup diberi air/ kelembaban agar tidak terjadi pelepasan air dari beton.

Cara perawatan normal :

Memberikan kelembaban cukup di permukaan beton (< 65 % RH)

a. Penyiraman ruangan sekitar beton

Memberikan embun

Membasahi permukaan beton secara periodik

b. Perendaman (water curing)

Menggenangi permukaan beton untuk waktu tertentu : lantai, plat, atap,

jembatan, jalan.

Menutup beton dengan pasir basah / kain / bahan menyerap air yang

basah.

c. Menggunakan curing membrance

Dari lembaran plastik, atau terpal

d. Bahan kimia yang ditaburkan pada permukaan beton.

2. Curing Dipercepat

Mempercepat hidrasi semen karena suhu rendah. Cara perawatan antara lain :

Memberikan uap air pada beton. Suhu + 800C disemburkan secara

bertahap

selama waktu tertentu.

Menghembuskan udara panas.

Menutup permukaan beton dengan lembaran isolasi panas beton

menjadi panas karena panas hidrasi tidak keluar dari beton.

Mempercepat pengerasan mis : 1 hari curing normal = 7 hari curing

dipercepat.

Menutup dengan lembaran isolasi

Dengan aliran listrik untuk beton pracetak

Dengan uap :

o Tekanan rendah : suhu < 800C dalam ruangan curing.

o Tekanan tinggi : suhu 2000C, 8 – 16 atm.

Merendam dalam air panas, 40 – 500C dengan waktu 4 – 16 jam

2.5 Beton Keras (Hardened Concrete)

2.5.1 Pendahuluan

Sifat beton keras dinyatakan dalam : a.Kekuatan.

b.Keawetan.

Sifat ini diperhitungkan setelah beton berumur 28 hari dimana dianggap

proses pengembangan kekuatan telah ,mencapai 100 %.

Walaupun demikian,proses pengerasan beton setelah selesai dicetak

sampai umur 28 hari harus dirawat secara serius terutama untuk beton mutu

tinggi,karena kekuatan dan keawetan beton tergantung dari proses pematangan

(maturity) tersebut.

2.5.2 Kekuatan Beton.

Kekuatan beton dinyatakan dengan sifat mekanisnya yaitu kemampuan

beton untuk memikul beban yang bekerja padanya,baik sendiri sendiri maupun

bersamaan.

Kekuatan antara lain dinyatakan dalam:

a.Kekuatan Tekan

1. Destruktif : di laboratorium dengan benda uji kubus atau silinder

di lapangan dengan coredrill, lalu diuji destruktif di lab.

2. non destruktif : di lapangan dengan Schmidt hammer test dan Pundit

Mutu beton umumnya dinilai dari kuat tekannya. Beton merupakan bahan

yang getas,karena itu kemampuan untuk memikul beban tekan jauh lebih besar

dibandingkan dengan beban yang lain.

Pada PBI 1971 kuat tekan beton dinyatakan dengan kuat tekan

karakteristik yaitu kekuatan tekan dari sejumlah benda uji yang menyebar dengan

penyimpangan/ deviasi tertentu menurut lengkung Gaus. Kuat tekan karakteristik

dinyatakan sebagai s’bk = s’bm – kS.

Pada PBI 89 yang diatur dalam SK SNI kuat tekan dinyatakan sebagai

kuat tekan yang disyaratkan, dinyatakan sebagai f’c. Hasil perhitungan dinyatakan

sebagai kuat tekan rata-rata yang ditargetkan dinyatakan sebagai f’cr = f’c + kS

Kuat tekan dipengaruhi oleh :

1. karakteristik bahan

2. susunan campuran

3. suhu pengerasan

4. pengerjaan beton segar

5. perawatan

Pengujian di Laboratorium dilakukan dengan benda uji berbentuk :

Kubus :

10X10X10 cm

15X15X15 cm (standar)

20X20X20 cm

Silinder:

10 cm tinggi 20 cm

15 cm tinggi 30 cm (standar).

Pengujian dilakukan pada umur-umur tertentu sesuai dengan pengujian

PC.Jika tidak dapat diuji pada umur-umur tersebut,PBI 71 dan SNI T-15_91

memberikan tabel konversi perkiraan perbandingan kekuatan tekan beton.

Tabel 2.4. Perkiraan Kuat tekan beton pada berbagai umur menurut PBI 71

UmurBeton(Hr) 3 7 14 21 28 90 365

PC biasa 0,40 0,65 0,88 0,95 1,0 1,2 1,35

PC dg kekuatan

awal tinggi

0,55 0,75 0,90 0,95 1,0 1,15 1,20

Kuat tekan dihitung sebagai berikut:

Kuat tekan 1 buah benda uji : s’b = P/A, kg/cm2

Kuat tekan rata-rata s’bm = S s’b / n

Deviasi standar S = Ö S (s’b -s’bm)/n-1

Kuat tekan karakteristik s’bk = s’bm – kS, kg/cm2 dimana k untuk tingkat

kegagalan 5% = 1,64

Tabel 2.5. Perkiraan Kuat tekan beton pada berbagai umur menurut SNI T 15 - 91

Umurbeton(Hr) 3 7 14 21 28 90 365

PC type I 0,46 0,70 0,88 0,96 1,0 - -

Kuat tekan dihitung sebagai berikut:

f’cr = f’c + k x S ,Mpa

f’cr = kuat tekan rata-rata yang ditargetkan

f’c = kuat tekan yang disyaratkan

k = konstanta untuk tingkat kegagalan/cacat 5% = 1,64

S = sama dengan PBI 71

b.Kuat tarik

Kuat tarik beton walaupun kecil harus diketahui terutama dalam

perencanaan jalan beton, landasan pesawat udara, atau pada permukaan yang

luas..Komponen-komponen beton disyaratkan dapat menahan tegangan-tegangan

tarik akibat perubahan-perubahan suhu dan cuaca.

Menentukan kuat tarik langsung adalah sukar karena itu diuji tidak

langsung ataupun dengan mengetahui kuat lentur. Kuat tarik tak langsung

(splittering cylinder test diuji dengan cara membelah silinder beton tersebut.

Dimana : P = beban maksimum

l = panjang benda uji

d = diameter silinder

Kuat tarik langsung berkisar 0,45 Ökuat tekan

c.Modulus elastisitas

Modulus elastisitas beton perlu diketahui dalam hubungannya dengan perhitungan

pemakaian tulangan. Diuji dengan menggunakan alat compressometer

menggunakan benda uji silinder 15cm tinggi 30 cm.

E = S2 – S1 kg/cm2

2 - 1

Dimana : S2 = tegangan ketika berada pada daerah elastis = 40% tegangan

maksimum S1 = tegangan ketika 1 terjadi

2 =regangan ketika berada pada daerah elastis = 40% regangan

maksimum

1 = regangan tetap = 0,00005

d.Kuat lentur statis

f’ct = 2P n/mm2

ld

Merupakan kuat tarik tak langsung. Momen lentur merupakan pengalihan

dari tegangan tekan pada bagian atas serta tegangan tarik pada bagian

bawah.Balok hancur akibat tegangan tarik dan lentur (modulus of rupture)

dihitung menurut :

f’lt = P x L kg/cm2

bd2

Dimana : P = beban maksimum

L = jarak antara kedua perletakan

b = lebar balok

d = tinggi balok

Kuat lentur kira-kira 0,7 √kuat tekan

2.5.3 Keawetan Beton

Keawetan dinyatakan dengan ketahanan terhadap kemunduran mutu

akibat pengaruh intern dan ekstern.

Pengaruh intern:

1.Karakteristik bahan

Makin baik dan makin tinggi karateristik dan mutu bahan, makin awet

beton

tersebut.

2.Reaksi alkali agregat

Agregat yang reaktif akan bereaksi dengan alkali pada semen yang

mengakibatkan agregat mengembang sehingga beton menjadi retak dan

terurai

3.Perubahan volume

Reaksi kimia semen dan air → beton mengering

Perbedaan suhu → basah kering berganti-ganti

Tertahannya perubahan volume oleh gaya luar dan dalam → retak-retak

4. Daya serap dan permeabilitas

Permeabilitas : daya tembus : kemudahan air mengalir melalui beton

Daya serap : kemampuan beton untuk menghisap air kedalam pori-

porinya. Dipengaruhi oleh :

a. Faktor air semen yang besar

b. Adanya udara yang tersekap pada beton setelah aelesai dipadatkan

c. Kehalusan butiran semen

d. Komposisi kimia semen

e. Segregasi pada saat pengecoran

Pengaruh ekstern:

1. Pengaruh lingkungan

Pembekuan dan pencairan : mengakibatkan perubahan volume, timbul

retak-retak halus

Perbedaan kelembaban : akibatnya akan menyusut dan memuai berganti-

ganti

Pengaruh cuaca terutama untuk beton yang di luar, akibat hujan dan angin

akan menyebabkan beton terkikis

2. Pengaruh kimia : umumnya menyerang semen

Serangan alkali :

Ca(OH)2 larut dalam air yang mengandung CO2. Karena terjadi

pengapuran ini dapat timbul retak-retak dan penyusutan sehingga

keawetan dapat berkurang. Hal ini dapat terjadi, antara lain karena:

a. Pada bangunan yang berhubungan dengan air, terdapat bagian yang retak.

b. Daerah kropos karena terjadi segregasi.

c. Siar-siar pelaksanaan yang jelek

d. Banyak pori

e. Menyerap air hujan/tanah yang mengandung CO2

Serangan sulfat:

Sulfat bereaksi dengan Ca(OH)2 dan C3A membentuk Calsium Sulfat dan

Calsium Sulfoaluminat. Jenis magnesium sulfat yang paling serius

mengakibatkan pengembangan volume dan rusaknya beton. CaCl

mengurangi ketahanan beton terhadap sulfat.

3. Pengausan : terjadi akibat :

Aliran air yang cepat sehingga terjadi lubang-lubang (erosi kavitasi)

Adanya bahan-bahan pengaus dalam air

Tiupan angin kencang

Gesekan dan benturan lalu lintas

Cara pencegahan antara lain:

Aliran hidrolis setenang mungkin. Di tempat-tempat kritis harus diperkuat

dengan bahan-bahan tahan terhadap erosi kavitasi

Mutu beton dipertinggi

Menggunakan agregat keras

2.6 Pemakaian Beton

Konstruksi beton dapat digunakan hampir di seluruh bidang pekerjaan konstruksi baik diatas tanah, di dalam tanah, di

dalam air baik air tawar maupun air laut. Tidak jarang dalam pemakainannya dikombinasikan dengan bahan lain

seperti baja atau polimer.

2.7 Rancangan Campuran Beton Normal

Untuk menghitung banyaknya bahan pembentuk beton dalam setiap meter

kubik, dapat dihitung dalam berbagai cara. Di Indonesia, perhitungan

rancangan campuran yang dibakukan dalam SK-SNI T 15 – 1990 – 03 diambil

dari Departmen of Environmental ( DoE ) British Standard, dengan berbagai

penyesuaian terhadap kondisi di Indonesia

Metode rancangan campuran lain yang banyak dipakai adalah yang berasal

dari American Concrete Institute dan Portland Cement Asosiation.

2.8 Langkah-langkah Perancangan dengan metoda SK SNI T 15 – 1990

– 03

Sebelumnya ada tiga faktor yang harus dperhatikan dalam merancang

campuran cara ini, yaitu :

1. Harga- harga yang didapatkan dari tabel dan grafik dimaksudkan untuk I

meter kubik beton.

2. Agregat dianggap berada pada kondisi jenuh permukaan kering ( ssd )

sehingga harus dilakukan koreksi terhadap kadar air agregat yang

sebenarnya.

3. Suhu dasar adalah 20 0 C sehingga harus dilakukan koreksi terhadap kadar

air pada suhu sebenarnya karena adanya penguapan saat proses pengerjaan

beton.

Langkah-langkah dalam melakukan hitungan rancangan campuran beton,

adalah sebagai berikut :

1. Tuliskan besarnya kuat tekan yang disyaratkan, sebagai contoh 30 N/mm2

pada umur 28 hari, pada butir 1.

2. Tentukan besarnya deviasi standar, diketahui atau diperkirakan, tulis di

butir 2, misalnya diambil 5 N/mm2

3. Hitung nilai tambah margin, yaitu K x S = 1,64 x 5N/ mm2 = 8,2 N/ mm2

4. Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan = butir 1 + butir 3 = 30 + 8,2 = 38,2

N/ mm2

5. Jenis PC yang dipakai tipe I.

6. Bentuk agregat kasar: batu pecah

Bentuk agregat halus: pasir alami

7. Untuk mencari FAS bebas, tentukan dulu benda uji yang akan dipakai

dalam trial mix, contoh diambil benda uji silinder.Lihat tabel 2.

Menurut tabel.2: Beton dengan agregat kasar batu pecah, FAS 0,5, semen

Portland tipe 1, benda uji silinder, mempunyai kuat tekan 37 N/mm2.

Setelah itu lihat Grafik 1. Tarik garis mendatar (horizontal) dari angka 370

kg/cm2 hingga memotong tegak lurus garis FAS 0,5. Lihat apakah terdapat

kurva kekuatan agregat pada perpotongan tersebut. Jika tidak, buat kurva

baru pada perpotongan tersebut sebagai garis kerja kekuatan agregat 37

N/mm2.

Tarik garis hosontal dari kuat tekan rata-rata 38,2 N/mm2 memotong kurva

agregat yang baru. Tarik garis vertikal kebawah dari titik perpotongan

tersebut untuk mendapatkan besarnya FAS. Dari contoh di dapatkan FAS

0,49.

8. Jika ditentukan, tulis besarnya FAS maksimum.

9. Tulis besar nilai slump. Sebagai contoh ditetapkan 30 – 60 mm.

10. Tulis ukuran agregat maksimum. Sebagai contoh ditetapkan 20 mm.

11. Kadar air bebas , lihat tabel 6. Nilai slump 30 –60 mm, ukuran besar butir

maksimum agregat 20 mm, jenis agregat kasar batu pecah, agregat halus

pasir alam, kadar air tidak dapat diambil langsung dari tabel, tetapi

dihitung dari rumus : 1/3 agregat kasar + 2/3 agregat halus. Dari contoh,

kadar air bebas = 1/3 x 210 kg + 2/3 x 180 kg = 190 kg.

Karena tidak ditetapkan secara pasti, koreksi air terhadap suhu dapat

ditambahkan pada kadar air ini., atau terakhir setelah semua perhitungan

selesai. Jika ditambahkan pada tahap ini maka kadar air = 190 kg + 10 kg

= 200 kg/m3

12. Kadar semen dihitung dari no.11 dibagi no 7 = 200 : 0,49 = 408 kg/m3

13. Kadar semen maksimum diisi jika ditetapkan

14. Kadar semen minimum diisi jika ditetapkan

15. Faktor air semen yang disesuaikan diisi jika no.13 dan 14 ditetapkan.

16. Susunan besar butir agregat halus: dari laboratorium didapat zona II.

17. Persen agregat halus dilihat dari grafik 10 untuk besar butir maksimum

agregat 20 mm, kolom slump 30 – 60 mm, FAS 0,49, susunan butit zona

II, didapatkan 34% - 40 %, diambil rata-rata 37%.

18. Berat jenis relatif agregat ( kering permukaan ) dihitung = 34% x 2,62 +

66% x 2,64 = 2,63.

19. Berat isi beton dilihat dari grafik 13 diambil rata-rata 2365 kg/m3

20. Kadar agregat gabungan = 19 – ( 12 + 11 ) = 1757 kg/m3

21. Kadar agregat halus no.17 x no.20 = 37% x 1757 = 650 kg/m3

22. Kadar agregat kasar = 1757 – 650 = 1107 kg/m3

Campuran beton rencana untuk 1 m3 beton :

Semen = 408 kg

Air = 200 kg

Agregat halus = 650 kg

Agregat kasar = 1107 kg

Berat isi beton segar rencana = 2365 kg/m3

Koreksi air agregat :

1.Agregat halus : penyerapan air 2,1 %. Kadar air 1,9 %

Koreksi : ( 2,1% - 1,9% ) x 650 kg = 1,3 kg

2.Agregat kasar : penyerapan air 1,1 %. Kadar air 1,3 %

Koreksi : | 1,1% - 1,3% | x 1107 kg = 2,2 kg

Campuran beton pelaksanaan untuk 1 m3 beton :

Semen = 418 kg ≈ 418 kg

Air = 200 + 1,3 – 2,2 = 199,1 kg ≈ 199 kg

Agregat halus = 650 – 1,3 = 648,7 kg ≈ 649 kg

Agregat kasar = 1107 + 2,2 = 1109,2 kg ≈ 1109 kg

Berat isi beton segar pelaksanaan = 2365 kg/m3

2.9. Tabel Dan Grafik Rancangan Campuran

Tabel dan grafik rancangan disajikan dibawah ini

2.10 RINGKASAN

Beton umumnya didefinisikan sebagai batu buatan yang terdiri dari campuran

agregat (alam atau buatan),semen (umumnya PC), dan air; yang setelah

mengeras menjadi massa yang padat dan punya kekuatan serta tidak larut dalam

air. Pembahasan beton dibagi menjadi beton segar, perawatan, beton keras,

keawetan, serta rancangan campuran beton. Pada beton segar dibahas sifat dan

pengujian yang dilakukan meliputi konsistensi dan workability, berat isi, kadar

udara dan waktu ikat awal. Selanjutnya pengerjaan beton segar meliputi

pencampuran, pengadukan, pengangkutan, pengecoran dan pemadatan. Beberapa

hal harus diperhatikan agar pembuatan beton berhasil sesuai rencana. Perawatan

dibedakan menjadi perawatan normal dan dipercepat. Pembahasan beton keras

meliputi kuat tekan destruktif dan non destruktif serta perhitungan kuat tekan

beton hasil uji di laboratorium, kuat tarik belah, modulus elastisitas, dan kuat

lentur. Keawetan beton ditinjau dari pengaruh internal seperti mutu bahan, reaksi

kimia agregat dan semen, proses pengerjaan dan perawatan beton, serta pengaruh

eksternal meliputi pengaruh lingkungan seperti

pembekuan dan pencairan yang mengakibatkan perubahan volume dan timbul

retak-retak halus, perbedaan kelembaban yang mengakibatkan susut dan muai

berganti-ganti, pengaruh cuaca terutama untuk beton yang di luar, akibat hujan

dan angin akan menyebabkan beton terkikis, lingkungan yang mengandung

kimia agresif serta pengausan. Rancangan campuran beton normal mengikuti

metode SK-SNI yang diambil dari metode DoE BS bertujuan mengetahui

kebutuhan bahan pembuat beton untuk setiap meter kubik beton normal.

2.11 Soal-soal

1. Pada pembuatan campuran uji coba di laboratorium, pengujian apa yang

mutlak perlu dilakukan untuk beton segar dan beton keras (masing-masing 2).

Jelaskan alasannya.

2. Sebelum pengecoran dimulai, hal-hal apa yang harus diperhatikan agar sesuai

dengan rencana (5).

3. Untuk pengecoran di lapangan, apa yang harus diperhatikan pada pengecoran

balok, kolom dan plat (masing-masing 2).

4. Jika struktur beton yang sudah terpasang tidak sesuai dengan rencana, jelaskan

langkah-langkah apa yang harus ditempuh ( 2 ).

5. Hal apa yang paling penting diperhatikan pada proses pengerjaan beton agar

beton mempunyai keawetan maksimum ( 3 ).

6. Akan dibangun pusat perbelanjaan di kota Jogja. Mutu beton rata-rata 40

MPa. Untuk merancang campuran beton data yang ada sebagai berikut:

Agregat kasar batu pecah; BJ ssd 2,61; besar butir maksimum 10 mm;

penyerapan air 1,1%; kandungan air 0,9%. Agregat halus berasal dari letusan

gunung Merapi; BJ ssd 2,58; penyerapan air 2,1%; kandungan air 2,1%;

masuk Zone III BS; jumlahnya 38% = 674 kg. Faktor air semen 0,48 dengan

air yang sudah dikoreksi terhadap suhu 190 kg. Hitung kebutuhan bahan

pelaksanaan untuk 1 m3 beton.

OooooooOooooo0