buku ajar struktur beton bertulang i dan ii ridwan
Post on 12-Oct-2015
492 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Page
1
BUKU AJAR
SRUKTUR BETON BERTULANG
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCAAN
INSTITUT TEKNOLOGI PADANG
OLEH
Ir. Mhd Ridwan,MT
2012
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Pagei
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, atas
rahmatNya sehingga penyusunan Buku Ajar Konstruksi Beton dapat diselesaikan.
Tulisan ini disusun untuk menunjang proses belajar mengajar untuk mata kuliah
Konstruksi Beton sehingga pelaksanaannya dapat berjalan dengan baik dan lancar, serta
pada akhirnya tujuan dari mata kuliah ini dapat dicapai.Tulisan ini bukanlah satu-
satunya pegangan mahasiswa untuk mata kuliah ini, terdapat banyak buku yang bisa
digunakan sebagai acuan pustaka. Diharapkan mahasiswa bisa mendapatkan materi dari
sumber lain.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih banyak kelemahan dan
kekurangannya. Oleh karena itu kritik dan saran pembaca dan juga rekan sejawat
terutama yang mengasuh mata kuliah ini sangat kami perlukan untuk kesempurnaan
tulisan ini. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih.
Padang, Februari 2011
Penulis
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Pageii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ................................................................................................... i
DAFTAR ISI .................................................................................................................. ii
BAB I SEMEN .............................................................................................................. 1
1.1 Sejarah Semen .......................................................................................................... 1
1.2 Sifat-Sifat Semen ..................................................................................................... 1
1.3 Semen Portland ........................................................................................................ 1
1.3.1 Jenis-Jenis Semen Portland secara Umum ............................................................. 2
1.3.2 Pembuatan Semen Portland ................................................................................... 3
1.4 Pengikatan (Setting) .................................................................................................. 5
1.4.1 Kehalusan .............................................................................................................. 5
1.4.2 Waktu Ikat ............................................................................................................. 5
1.5 Kekuatan .................................................................................................................. 61.6 Penggunaan Semen Portland ................................................................................... 6
1.7 Warna Semen ........................................................................................................... 7
1.8 Penyimpanan Semen ................................................................................................. 8
1.9 Pemeriksaan Semen .................................................................................................. 9
1.10 Pasta Semen ........................................................................................................... 9
1.11 Semen Merah ......................................................................................................... 10
1.12 Semen Bentuk Tinggi ............................................................................................. 10
BAB II AIR .................................................................................................................... 11
2.1 Pendahuluan ............................................................................................................. 11
2.2 Fungsi Air ................................................................................................................ 112.3 Persyaratan Air Untuk Beton ................................................................................... 13
2.4 Shringkage ................................................................................................................ 16
BAB III AGREGAT ...................................................................................................... 18
3.1 Pendahuluan .............................................................................................................. 18
3.2 Jenis Agregat ............................................................................................................ 18
3.2.1 Agregat Kasar ....................................................................................................... 18
3.2.2 Agregat Halus ....................................................................................................... 19
3.3 Sifat Fisik Agregat ................................................................................................... 20
3.4 Kekuatan Agregat .................................................................................................... 20
3.5 Susunan Butir Agregat (Gradasi) ............................................................................. 223.6 Kebersihan Agregat ................................................................................................. 22
3.7 Berat Volume dan Berat Jenis Agregat .................................................................... 23
3.7.1 Berat Volume Agregat .......................................................................................... 23
3.7.2 Berat Jenis Agregat ............................................................................................... 23
3.8 Kandungan Unsur Kimia Agregat ........................................................................... 23
3.9 Porositas Agregat ..................................................................................................... 24
BAB IV BAHAN TAMBAH (ZATADDITIVE) .......................................................... 25
4.1 Pendahuluan ............................................................................................................. 25
4.2 Jenis Bahan Tambahan ............................................................................................ 25
4.2.1 Bahan Tambahan Kimia (Chemical Admixture) .................................................... 26
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Pageiii
4.2.2 Bahan Tambahan Mineral (Mineral Admixture) .................................................. 30
4.3 Cara Pakai Bahan Tambahan (ZatAdditive) ............................................................. 31
BAB V BETON NORMAL ........................................................................................... 33
5.1 Hipotesis Dasar Beton Bertulang ............................................................................. 335.2 Karakteristik Beton ................................................................................................... 33
5.3 Parameter-parameter yang Mempengaruhi Kualitas Beton ..................................... 34
5.4 Definisi Beton Normal ............................................................................................. 35
5.5 Persyaratan Mix Disain Beton Normal .................................................................... 35
5.6 Jenis-Jenis Mix Disain ............................................................................................. 37
5.7 Contoh Perhitungan Mix Disain Beton Normal ...................................................... 37
BAB VI BETON MUTU TINGGI ................................................................................ 50
6.1 Pendahuluan ............................................................................................................. 50
6.2 Sifat-Sifat Beton Mutu Tinggi ................................................................................. 51
6.2.1 Sifat Fisik Beton Mutu Tinggi .............................................................................. 526.2.1 Sifat Mekanik Beton Mutu Tinggi ........................................................................ 52
6.3 Persyaratan Mix Disain Beton Mutu Tinggi ............................................................ 54
6.4 Jenis Mix Disain Beton Mutu Tinggi ...................................................................... 58
6.5 Contoh dan Perhitungan Mix Disain Sesuai dengan Jenis Campuran ..................... 60
6.6 Analisa Balok Beton Mutu Tinggi ........................................................................... 66
BAB VII BETON BERTULANG ................................................................................. 68
7.1 Pengertian ................................................................................................................ 68
7.2 Baja Tulangan .......................................................................................................... 69
7.3 Keuntungan dan Kerugian Struktur Beton ............................................................... 69
7.4 Perkembangan Peraturan Beton di Indonesia .......................................................... 70
7.5 Istilah dan Definisi ................................................................................................... 71
7.6 Jenis Beban .............................................................................................................. 71
7.7 Kombinasi Beban ..................................................................................................... 72
7.8 Faktor Reduksi Kekuatan () ................................................................................... 73
BAB VIII LENTUR MURNI ........................................................................................ 74
8.1 Asumsi-Asumsi ......................................................................................................... 74
8.2 Penutup Beton .......................................................................................................... 75
8.3 Persyaratan Tumpuan .............................................................................................. 76
8.3.1 Bentang Teoritis Balok ......................................................................................... 778.3.2 Perkiraan Dimensi Balok ...................................................................................... 77
8.3.3 Kondisi Penulangan .............................................................................................. 78
8.3.4 Persentase Tulangan Seimbang (b) ...................................................................... 788.3.5 Persentase Tulangan Minimum dan Maksimum .................................................. 79
BAB IX ANALISIS DAN PERENCANAAN PENAMPANG PERSEGI TERHADAP
LENTUR DENGAN TULANGAN TUNGGAL ........................................... 80
9.1 Analisis Penampang ................................................................................................. 80
9.2 Analisis Penampang Persegi Tulangan Tunggal ..................................................... 80
9.3 Perencanaan Penampang Persegi dengan Tulangan Tunggal .................................. 83
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Pageiv
BAB X ANALISIS DAN PERENCANAAN PENAMPANG PERSEGI TERHADAP
LENTUR DENGAN TULANGAN RANGKAP ........................................... 85
10.1 Analisis Penampang ............................................................................................... 85
10.2 Pemeriksanaan Keserasian Regangan .................................................................... 87
10.3 Contoh Analisis Penampang dengan Tulangan Rangkap ...................................... 9110.4 Perencanaan Penampang Persegi Terhadap Lentur dengan Tulangan Rangkap .... 94
BAB XI ANALISIS BALOK T...................................................................................... 98
11.1 Pendahuluan ........................................................................................................... 98
11.2 Lebar Efektif Flens ................................................................................................ 98
11.3 Analisis Balok T .................................................................................................... 99
BAB XII GAYA GESER BALOK ................................................................................. 1
11.1 Tegangan Geser ..................................................................................................... 1
11.2 Jenis Retak pada Balok .......................................................................................... 2
11.3 Ragam Keruntuhan pada Balok ............................................................................. 211.4 Mekanisme Transfer Geser .................................................................................... 5
11.5 Tulangan Geser ...................................................................................................... 7
11.6 Penampang Kritis ................................................................................................... 8
BAB II PERENCANAAN PENAMPANG BALOK PERSEGI
TERHADAP GESER ..................................................................................................... 9
12.1 Pendahuluan ........................................................................................................... 9
12.2 Langkah-Langkah Perencanaan Penampang terhadap Geser ................................ 9
BAB III TORSI (PUNTIR)............................................................................................. 17
13.1 Pendahuluan ............................................................................................................ 17
13.2 Tipe-Tipe Torsi ...................................................................................................... 17
13.3 Perencanaan Geser Akibat Pengaruh Torsi ........................................................... 18
13.4 Ketentuan Tulangan Torsi ..................................................................................... 19
13.5 Ketentuan Tulangan Torsi Minimum ..................................................................... 20
13.6 Ketentuan Detail Tulangan Torsi ........................................................................... 20
BAB IV LENTUR MURNI PELAT .............................................................................. 22
14.1 Persyaratan Tumpuan Pelat .................................................................................... 22
14.2 Panjang Bentang Teoritis Pelat .............................................................................. 23
14.3 Distribusi Gaya-gaya dalam Pelat Satu Arah ......................................................... 2414.4 Perencanaan Pelat Satu Arah ................................................................................. 25
14.5 Perencanaan Pelat Dua Arah .................................................................................. 31
14.6 Perencanaan Penulangan Pelat Dua Arah .............................................................. 34
BAB V KOLOM ............................................................................................................. 38
15.1 Pendahuluan ........................................................................................................... 38
15.2 Pertimbangan Desain .............................................................................................. 39
15.3 Kolom dengan Tulangan pada Dua Sisi ................................................................ 41
15.4 Penampang dengan Tulangan Terdistribusi ........................................................... 53
15.5 Bidang Interaksi Biaksial ...................................................................................... 61
15.6Bresler Reciprocal Method ..................................................................................... 64
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Pagev
15.7 Bresler Load Contour Method ............................................................................... 65
15.8 Kolom Langsing .................................................................................................... 67
15.9 Penggunaan Aglinment Chart dalam Menentukan Faktor K .................................. 68
15.10 Metode Pembesaran Momen .............................................................................. 71
15.11 Analisis Orde Kedua ............................................................................................. 73
BAB VI PONDASI ......................................................................................................... 81
16.1 Tipe Pondasi .......................................................................................................... 81
16.2 Analisis Pondasi Setempat ...................................................................................... 84
16.2.1 Kekuatan dan Tegangan Tanah ........................................................................... 84
16.2.2 Kekuatan Geser ................................................................................................... 85
16.2.3 Penulangan Lentur .............................................................................................. 86
16.2.4 Pemindahan Gaya-gaya pada Dasar Kolom ....................................................... 87
16.2.5 Penyaluran Tulangan .......................................................................................... 87
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 104
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
1
BAB I
SEMEN
1.1Sejarah SemenPada zaman Mesir, Yunani dan Romawi Kuno, bahan perekat batu - batuan
dalam konstruksi dipergunakan bahan inorganik. Setelah revolusi industri di ropa maka
dikembangkah banyak penelitian-penelitian penting. Pada tahun 1797 James Parker
(penemu Inggris) menemukan suatu pembaharuan dengan membuat semen hydraulit
dengan cara membakar batuan kapur dan batuan silika.
Pada tahun 1824 John Aspeden (pengukir batu Inggris membuat paten tentang
perbaikan cara membuat batu-batuan. Semen yang digunakan akhirnya disebut"Portland", kira-kira 20 tahun kemudian setclah pembaharuan oleh John Aspeden
berubah diproduksi semen dengan kualitas yang dapat diandalkan. Tahun 1850 Portland
cement dengan kualitas yang baik dikembangkan di Inggris dengan dibukanya 4 buah
pabrik semen dan sejak itu mulai bermunculan pabrik semen di negara Eropa dan
Amerika disusul oleh Jepang dan negara - negara di dunia lainnya. Semen berasal dari
kata "cement" dan dalam bahasa Inggrisnya yaitu pengikat/perekat. Kata Cement
diambil dari kata "cemenum yaitu nama yang diberikan kepada batu kapur yang
serbuknya telah dipergunakan sebagai bahan adukan lebih dari 2000 tahun yang lain
dinegara Italia.
1.2Sifat-Sifat SemenSemen adalah Hidrolic. Binder (perekat hidraulis) yaitu senyawa - senyawa yang
terkandung didalam semen tersebut dapat bereaksi dengan air dan membentuk zat baru
yang bersifat sebagai perekat terhadap batuan. Oleh karena itu maka semen bersifat:
Dapat mengeras bila dicampur dengan air. Tidak larut dalam air.
1.3Semen PortlandSemen Portland adalah bahan pengikat organis yang sangat penting dipakai
dalam bangunan - bangunan pada masa kini. Semen Portland adalah bahan pengikat
Hidrolig (Hidrolic bending agent) artinya dapat mengeras dengan adanya air.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
2
1.3.1 Jenis - Jenis Semen Portland secara Umum1. Ordinary Portland Cement
Adalah semen Portland yang dipakai untuk semua macam konstruksi apabila tidak
diperlukan sifat-sifat khusus seperti ketahanan terhadap silfat, panas, hidrasi. Semen
portland ini yang biasa dipakai untuk umurn dan biasanya dikenal dengan nama
semen saja karena pembuatannya massal.
2. Moderate Sulphate ResistanceAdalah semen portland yang dipakai untuk kebutuhan semua macam konstruksi
apabila diisyaratkan mempunyai ketahanan terhadap sulfat pada tingkatan sedang
yaitu dipakai dilokasi tanah yang mengandung air tanah 0,08% - 0,17% dan
mengandung 125 ppm SO3 serta pH tidak kurang dari 6 dan sedang yaitu pada
lokasi suhunya agak tinggi.
3. Hight Early Strength CementAdalah semen portland yang digiling lebih halus dan mehgandung C38 lebih banyak
dibandingkan Ordinary Portland Cement. Mempunyai sifat pengembangan kekuatan
awal dan kekuatan pada umur panjang yang lebih linggi dibandingkan OPC. Semen
ini dapat dipakai pada keadaan emergency dan musim dingin, disamping itu dapat
juga digunakan untuk concrete product atau presstress concrete.
4. Low Heat of Hydration CementSifat- sifatnya ;
Panas hidrasi yang rendah, oleh karenanya sesuai untuk masa concreteconstruction.
Kekuatan tekan awalnya rendah tetapi kekuatan tekan pada umur panjang adalahsama dengan Ordinary Portland Cement.
Shrinkage akibat pengeringan adalah rendah. Bersifat chemical, resistance terutarna terhadap sulfat.
5. High Sulfate Resistance CementSifatnya mempunyai ketahanan terhadap sulfat yang tinggi. Semen ini dipakai untuk
semua jenis konstruksi apabila kadar sulfat pada air tanah dan tanah 0,17%-1,67%
dan 12 ppm 1250 ppm dinyatakan sebagai SO3. Misalnya pada konstruksi untuk
air buangan atau konstruksi di bawah air.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
3
6. Super High Early Strength Portland CementSemen ini dipakai untuk kebutuhan kebutuhuan konstruksi yang perlu cepat
selesai atau pekerjaan grating karena mempunyai kekuatan tekan yang tinggi.
7. Calloid CementAdalah semen yang pada pemakaiannya dipakai dalam bentuk Sturry semen
(Calloid) yang dipoMPakan mengingat pengecoran harus dilakukan pada formasi
yang dalam dan sempit.
8. Blended CementDalam rangka memproduksi sifat ordinary portland cement maka dikembangkan
jenis Blended cement. Dalam pemasarannya dikenal dengan Fly Ash Cement,
Pozoland Cement, Masnry Cement. Jenis-Jenis dalam Blanded Cement tergantung
pada proses dan bahan yang digunakan dan berakibat pada keunggulan keunggulan
yang dimilikinya. Keunggulan ini diharapkan untuk memperbaiki :
Kelecakan Plastisitas Kerapatan Panas hidrasi Ketahanan Dll
1.3.2 Pembuatan Semen PortlandPada pembuatan semen portland, batu kapur dan lempung atau batu karang,
tanah liat kemudian digiling halus dan dicampur dengan air membentuk, slurry (bubur).
Slurry ini kemudian dibakar dalam sebuah tanur sampai menjadi klinker pada suhu
1450
o
C.Klinker didinginkan dan kemudian digiling halus disertai penambahan 3-4% gips
untuk memperlambat hidrasi komponen aluminat dari semen sehingga waktu pergeseran
tidak berlangsung dengan cepat. Klinker, slury yang dibakar dalam suatu Rotary Klin
yang hasilnya berupa batu keras.
Komponen - komponen Semen Portland :
Trikalsium Silikat(C3S) Dikalsium Silikat(C2S)
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
4
Trikalsium Aluminat (C, A) Tetra Kalsium Alurnino Ferit (C4AF)Semen Portland terdiri dari 4 oksidasi utama
Kapur CaO (60 - 66) % Silika SiO2 (19 25) % Alumina Al2O3 (3 8)% Besi Fe2O3 (1 5)%
Pengerasan adalah proses kimia dimana terjadi senyawa baru. Proses pengerasan
terjadi dalam 2 tahap :
Tahap I (Tahap Pendahuluan)Bila butir - butir semen mengalami kontak dengan air, maka lapisan permukaan dari
mineral - mineral yang terdapat didalain semen mulai bereaksi dengannya secara
kimia. C2S mengalami hidrolisa dan hidrasi diiringi dengan pembentukan 2 senyawa
baru :
3CaO.SiO2+ (n + 1) H 2O 2CaO.Si.nH2O + Ca(OH)2
Sedangkan C2S dan C3A1 hanya mengalami pembentukan hidrat sebagai
berikut;
2CaO.SiO2+nH2O = 2CaSiO2.nH2O (Kalsium Hydroksilat)
3CaO.Al2O3+ 6H2O = 3CaO.Al2O3.6H20 (Kalsium Hydro Aluminat)
Terbentuknya senyawa - senyawa hidrat menyebabkan terjadinya senyawa -senyawa
yang sukar larut, terutama senyawa kalsium hydroksilat dan dengan cepat
menyebabkan adukan (Mortar). Proses hydrasi dari senyawa - senyawa kalsium
hanya terjadi secara insentif pada waktu terjadi pengikatan awal, penetrasi air
kedalam lapisan yang lebih dalam dari partikel semen sangat tertahan sehingga
interaksi antara air oleh senyawa - senyawa kompleks dalam semen berkurang
sehingga proses berkembang dengan lambat.
Tahap II (Peristiwa Kolidal)Pada tahap ini terjadi peristiwa kolidal pada saat Ca (OH)2 menjadi jernih betul,
senyawa - senyawa hydrat yang terurai sekarang sukar larut dan tinggal dalam
keadaan kolidal/gel. Pada proses reaksi hydrasi selanjutnya dari 3CaO.SiO2 terjadi
dan menghasilkan C-S-H dengan volume lebih dari dua kali volume semen, C-S-M
ini mengisi rongga kemudian membentuk titik kontak yang menghasilkan kekakuan.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
5
Pada tahap berikutnya terjadi konsentrasi dari C-S-M yang akhirnya pasta menjadi
kaku dan proses pengerasan pun mulai terjadi.
1.4 Pengikatan (Setting)Sifat set pada adonan semen dengan air adalah dimaksud sebagai gejala
terjadinya kekakuan pada adonan tersebut.
Dikenal dua macam setting time (waktu pengikatan):
Initial Setting Time(waktu pengikatan awal)Ialah waktu mulai terjadi adonan sampai mulai terjadi kekakuan tertentu dimana
adonan sudah mulai tidak workable.
Final Setting Time(waktu pengikatan akhir)Ialah waktu mulai terjadi adonan sampai terjadi kekakuan penuh.
Pada umumnya setting time dipengaruhi oleh :
1. Kandungan C 3AMakin besar kandungan C3A akan cenderung menghasilkan setting time yang
pendek.
2. Kandungan Gypsum (CaSO4.2H2O)Makin besar kandungan CaSO4.2H2O didalam semen menghasilkan setting timeyang panjang.
1.4.1 Kehalusan
Kehalusan sangat mempengaruhi penggeseran semen portlad dan juga
kekuatannya, makin halus semen makin cepat dan lebih cfektif terjadinya inleraksi
dengan air dan kekuatannya pun makin tinggi. Kehalusan tersebut setidaknya 80%
(berat) harus dapat melalui ayakan yang 4900 lubang tiap cm, biasanya kehalusan
dinyatakan luas permukaan tiap gram bahan.
1.4.2Waktu IkatMenentukan awal dan akhir pengikatan pasta semen, disamping kehalusan.
waktu ikat juga sangal dipengaruhi oleh komposisi mineral dari air yang dipakai, air
yang dipergunakan semen disamping yang digunakan untuk menghidrasikan semen juga
diperlukan air yang memberikan mobilitas bagi pasta semen proses hydrasi memerlukan
banyak air sebanyak 15% berat semen, tetapi untuk inenjamin mobilitas pasta semen
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
6
tersebut diperlukan air yang lebih banyak penguapan air yang kclebihan tersebut diiringi
terjadinya pori-pori dalam campuran semen tersebut (beton, adukan, plesteran) tegangan
disebabkan adanya penyusutan (Shrinkage), terjadinya retak - retak dan kekuatan dari
bahan tersebut tadi akan menurun.
1.5 KekuatanKekuatan semen yang diukur adalah kekuatan tekan terhadap pasta, mortar,
beton.
Pasta : campuran antara semen dan air pada peibandingan tertentu Mortar : campuran antara semen, air dan pasir pada perbandingan tertentu Beton : campuran antara semen, air, pasir dan agregat/kerikil peda perbandingan
tertentu, kadang-kadang ditambah additive.
Umumnya kekuatan tekan diukur pada umur 28 hari. Kekuatan tekan yaitu kekuatan
tarik dan kekuatan lentur. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan tekan adalah :
1. Kualitas semen (makin halus semen makin tinggi kekuatan tekannya)2. Kualitas selain semen
a. Kualitas air (suhu air 23 C 1,7 C )b.
Kualitas agregat
c. Kualitas additiveUntuk mengetahui mutu semen biasanya dibuat kubus-kubus untuk kuat
tekannya yang ukurannya bermacam-macam, bisa juga dibuat spesimen-spesimen uniuk
kuat tarik yang berbentuk khusus dan untuk kuat lentur prisma-prisma yang berukuran
4x4x16 cm2. Benda-benda percobaan (spesimen) tersebut dibuat dari campuran semen
portland.
1.6 Penggunaan Semen PortlandAdapun penggunaan semen Portland antara lain :
1. Sebagai bahan pengikat dalam pembuatan campuran beton.2. Bahan untuk pembuatan elemen - elemen bangunan, seperti : tegel, genteng, pipa -
pipa dan lain- lain.
3. Dipakai sebagai bahan campuran pembuatan semen PPC (Puzzolanic PortlandCement)
4. Dipakai sebagai bahan stabilitasi seperti bata-bata tanah stabilitasi.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
7
Tabel 1.6a Syarat Syarat Kimia Semen Portland Standar
No Uraian Jenis Semen Portland I II III IV V
1 Magnesium Oksida, M30 maks % berat 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0
2 Belerang Trioksida S03rnaks % berat
a. Bila CA < 8 % 3.0 3,0 3,5 3,0
b. Bila CsA > 8 % 3,5 4,5
3 Hilang pijar maks % berat 3,0 3,0 3,0 2,5 3,0
4 Bagian tidak larut maks % berat 1,5 1,5 1,5 1.5 1.5
5 Alkali sebagai Na20, maks % berat +) 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6
6 Trikalsium Silikat C3S, maks % berat ++)
7 Dikalsium Silikat C2S, min % berat ++) 40,0
8 Trikalsium Aluminat C3A, maks % berat ++) 8,0 15,0 5,0
9 Tetrakalsium Aluminoferit ditambah 2 x Trikalsium 20,0
Aluminal ( C4AF + 2CsA ) atau kadar larytan padat
( C4AF + C
2F ), rnaks % berat ++)
10 Jumlah Trikalsium Silikat dan Trikalsium Aluminat 58,0
( C3S + C3A ) maks % berat ++)
Tabel 1.6b Syarat - syarat Fisika Semen Portland Standar
No Uraiart Jenis Semen Portland I II III IV V
1 Kehalusan, sisa diatas ayakan 0,09 mm maks % berat 10 10 10 10 10
Dengan alat Blaine, luas permukaan tiap satuan berat
semen, min m2/kg
280 280 300 280 280
2 Waktu pengikatan dengan alat Vicat : @
Awal, min menit 60 60 60 60 60
Akhir, maks jam 8 8 8 8 83 Waktu pengikaian aengan alat Gillmore : @
Awal, min menit 10 10 10 10 10
Akhir, maks Jam
4 Kekekalan :
Pemuaian dalam Otoklat % maks 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
1.7 Warna SemenMasyarakat pemakai semen di Indonesia sering kali tidak mengerti tentang
hubungan antara warna semen dengan mutu semen. Oleh karena itu berikut ini
penjelasan tentang hubungan warna semen dengan mutu semen.
Warna gelap atau pucat ditentukan oleh dua hal, yaitu :
1. Kandungan Magnesia (Magnesium Oxide - MgO )MgO umumnya berasal dari Limestone, dalam proses pembakaran didalam
klinkerisasi, kadar MgO tidak lebih dati 2%, maka MgO terscbut akan bersenyawa
dengan mineral klinker menghasilkan senyawa mineral yang berwarna gelap,
senyawa ini tidak memberikan pengaruh negatif atau positif terhadap kualitas semen.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
8
Jika kadar MgO lebih dari 2% maka kelebihannya disebut periclase atau free MgO.
Periclase berekasi dengan air menghasilkan MgO(OH)2.
Reaksinya :
MgO + H2O Mg (OH)2
Reaksi ini berjalan lambat. Volume MgO(OH)2lebih besar dari volume MgO maka
dapat menyebabkan terjadinya keretakan expansi volume tcrsebut, peristiwa ini
dikenal dengan "magnesia expansion".
Jika kadarnya lebih besar dari 2% digolongkan kepada negatif komponen, jika
kadarnya sama atau lebih besar dari 5% maka semen tersebut sudah tidak memenuhi
standar ASTM atau SII untuk type I.
2. Kandungan Tetra Kalsium Alumino Ferrite (C4AF)Disamping MgO, C4AF dapat menyebabkan warna semen menjadi gelap karena
warna C4 AF itu gelap. Makin besar kadar C4AF, akan menyebabkan kadar C3A
makin kecil dan ini menyebabkan kekuatan tekan semen akan menurun. Secara
proses produksi kadar C4 AF ini dapat diatur yaitu dengan menaikkan proporsi
pemakaian pasir besi dan mengurangi clay. Namun dengan harga pasir besi mahal
dari bahan baku yang lainnya, maka kenaikkan kadar C4AF disamping menurunkankualitas juga menaikkan product cost.
Dari penjelasan diatas, sebenarnya dapat disimpulkan bahwa warna semen tidak
dapat menentukan kualitas dari semen, bahkan pada batas tertentu warna semen yang
gelap yang disebabkan oleh adanya MgO yang terlalu besar atau kadar C4AF Yang
terlalu besar. Sedangkan semen dengan warna pucat pasti tidak mernpunyai kelemahan
kelemahan yang diakibatkan oleh sebab-sebab tersebut diatas akan menghasilkan
kualitas semen yang rendah.
1.8 Penyimpanan SemenSemen Portland akan tetap bermutu baik jika tidak berhubungan dengan air atau
udara lembab. Cara penyimpanan yang baik adalah dengan jalan memperhatikan hal-hal
berikut ini :
1. Tempat penyimpanan semen sedapat mungkin harus kedap air, semua retak -retakpada genting dan tembok harus secepatnya diperbaiki, tidak boleh ada lubang antara
tembok dan genting.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
9
2. Lantai harus dinaikkan diatas tanah untuk menjaga agar supaya tidak terjadipenyerapan air.
3. Kantong-kantong semen harus disimpan berimpit sedemikian rupa sehingga tidakterjadi perputaran udara diantaranya, kantong semen tidak boleh berimpit dengan
tembok dan semen itu harus ditutupi dengan kain terpoal.
4. Unsur semen yang dapat digunakan pada konstruksi beton boleh melebihi 3 bulan,Bila ada keragu-raguan tentang mutu maka semen harus diperiksa dengan
pemeriksaan standard untuk pengujian.
1.9 Pemeriksaan SemenPemeriksaan semen meliputi:
1. Pemeriksaan konsistensi normal.2. Pemeriksaan waktu pengikatan awal dengan jarum picat3. Pemeriksaan pengikatan semen dengan jarum Gillmore4. Pemeriksaan pengikatan semu5. Pemeriksaan kuat tekan mortar6. Pemeriksaan pemuaian pasta semen dengan autoolave7. Pemeriksaan kadar udara dalam mortar semen8. Pemeriksaan kehalusan semen9. Pemeriksaan jenis semen
1.10 Pasta SemenDalam beton, pasta semen merupakan bahan utama serta merupakan pcngikat
butir-butir agregat mutu massa yang kuat dan padat. Sifat pengikatan pasta semen
disebabkan oleh reaksi kimia antara semen dan air.
Semen + air pasta semen + CaO + Panas
Hanya diperlukan sedikit air untuk menyelesaikan reaksi kimia ini, kelcbihan air
dapat menurunkan kekuatan dan ketahanan pasta tetapi dalam prakteknya lebih benyak
air yang digunakan. Perbandingan antara air dan semen yang tepat perlu dicari. Beton
biasanya terdiri dari:
Semen 7 - 14% volume beton Air 15 - 19% volume beton Agregat 66 - 78% volume beton
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
10
1.11 Semen MerahYang disebut semen merah yaitu: Semen merah termasuk kedalam puzzolan
buatan, dibuat dari bata merah yang digiling halus, berdasarkan susunan kadarnya bahan
bereaksi asam. Semen merah ini bila dicampur dengan kapur dan air akan mengeras
seperti halnya puzzolan-puzzolan lainnya. Hal ini disebabkan karena bahan tersebut
mengandung siliki amorf didalam mineral-mineral tersebut, didalamnya membentuk
scnyawa kalsium hidroksilat. Semen merah biasanya digunakan untuk bahan campuran
mortar (adukan).
1.12 Semen Bentuk TinggiSifat - sifat semen bentuk tinggi :- Kekuatan awalnya tinggi- Penggilingan lebih halus- Bisa dipakai dalam waktu yang singkat- Daya ikatnya lebih kerasJenis-jenis semen yang lainnya :
a. Semen abu terbangb. Semen abu besic. Semen kapur tinggid. Semen portland pozzolane. Semen tras kapur
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
11
BAB II
AIR
2.1 PendahuluanMeningkatnya aktivitas perekonomian baik disektor industri, pariwisata,
perdagangan serta meningkatnya jumlah penduduk didaerah perkotaan & sentra-sentra
industri mengakibatkan kebutuhan penyediaan air akan terus meniangkat baik secara
kualitas maupun kuantitas. Secara umum bahwa pemanfaatan sumber daya air
digunakan untuk kebutuhan irigasi.
Agar kebutuhan air secara menyeluruh dapat dipenuhi maka perlu adanya
pengembangan dan pengelolaan sumber daya air secara terpadu, sehingga air dapatdimanfaatkan secara efektif dan efesien. Pembangunan dibidang sumber daya air secara
bertahap dan berkelanjutan termasuk perbaikan dan peningkatan sebagian besar jaringan
irigasinya dari konstruksi sederhana seperti: kayu, batu, tanah menjadi bangunan air
yang permanen.
2.2 Fungsi AirTujuan utama dari penggunaan air adalah agar terjadi hidrasi yaitu reaksi kimia
antara semen dan air yang menyebabkan campuran ini menjadi keras setelah lewat
beberapa waktu tertentu. Air yang dibutuhkan agar terjadi proses hidrasi tidak banyak,
kira - kira 30% dari berat semen. Dengan menambah lebih benyak air harus dibatasi
sebab penggunaan air yang terlalu banyak dapat menyebabkan berkurangnya kekuatan
beton.
Keadaan kandungan air secara nyata dari pasta dipengaruhi oleh kandungan
kelembaban dalam agregat. Bila kondisi udara kering, pasta akan menyerap air. Dengan
cara demikian secara efektif menurunkan faktor air semen dan mengurangi workability.
Pada sisi yang lain jika agregat terlalu basah, pasta akan mengkontribusi air
kepermukaan pasta, keduanya meningkatkan kadar air semen dan workability tetapi
menurunkan kekuatan. Oleh karena agregat yang digunakan dalam pencampuran beton
diusahakan dalam keadaan SSD (Saturated Surface Dry), yaitu butir- butir agregat yang
jenuh air, artinya semua pori-pori yang tembus air terisi penuh oleh air sedang
permukaannya kering, Proses agregat dari keadaan kering lab menjadi keadaan SSD
dapat dijelaskan sebagai berikut:
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
12
Gambar 2.2 Proses agregat dari keadaan kering lab menjadi keadaan SSD
Selama proses pengerasan, beton akan mengalami reaksi kimia yaitu proses
hidrasi, proses hidrasi membutuhkan air dalam jumlah yang cukup, sehingga dihindari
terjadinya penguapan, sebab akan menghentikan proses hidrasi akibat kehilangan air.Penguapan selain menghentikan proses hidrasi juga menyebabkan penyusutan kering
secara tepat, yang mengakibatkan beton menjadi retak-retak, untuk itu dilakukan
pekerjaan perawatan beton agar permukaannya selalu basah.
Perawatan beton yang perlu dilakukan adalah menjaga kelembaban beton agar
terus menerus dalam keadaan basah selarna beberapa hari dan mencegah penguapan dan
penyusutan awal. Perawatan yang teratur dan terjaga akan memperbaiki kualitas beton
itu sendiri yaitu membuat beton tahan terhadap agresi kimia. Cara perawatan beton yang
dilakukan antara lain sebagai berikut :
1. Menyirami permukaan beton dengan air secara terus menerusHal ini dilakukan pada waktu beton belum mengeras, dilakukan sekitar satu minggu
setelah pencetakan beton. Perawatan dengan cara ini dapat dilakukan pada beton
untuk konstruksi balok, kolom dan dinding - dinding vertikal.
2. Mengenai permukaan beton dengan air.Perawatan dengan cara ini sangat cocok untuk konstruksi pelat-pelat atap.
Penggenangan yang dilakukan minimal dua minggu untuk menurunkan suhu akibat
terjadi penguapan.
3. Menyelimuti permukaan beton dengan karung basah.Perawatan dengan cara ini dilakukan minimal dua minggu secara terus menerus.
Bila karung kelihatan akan kering maka karung segera disiram lagi. Karena karung
basah dapat melindungi beton dari terik rnatahari langsung dan
menurunkan suhu penguapan beton.
Penyerapan air Air reaksi
Agregat kreding lab Agregat kering udara(mengandung air
didalamnya tetapi pori -pori belum dipenuhi oleh air
serta permukaan agregat
tetap kering)
Agregat dalam keadaan SSD ( pori -
pori agregat dipenuhi oleh air
tetapi permukaan agregat tetapkering)
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
13
Air untuk perawatan dan pembuatan beton tidak boleh mengandung minyak, asam,
alkali, garam, bahan-bahan organis atau bahan lain yang dapat merusak beton atau
tulangannya. Sebaiknya digunakan air bersih, tidak berasa, tidak berbau dan dapat
diminum.
Air merupakan media pencampur pada pembuatan pasta, mortar dan beton.
Mortel adalah terbentuk senyawa-senyawa hidrat menyebabkan terjadinya senyawa-
senyawa yang sukar larut dalam air terutama senyawa kalsium hidroksilat dan dengan
cepat menyebabkan adukan.
Kandungan air yang tinggi menghalangi proses pengikatan dan kandungan air
yang rendah menyebabkan reaksi tidak selesai. Kandungan air yang tinggi dapat
mengakibatkan mudah mengerjakannya, kekuatan mortar dan beton rendah, mortar dan
beton menjadi porous. Terjadinya pemisahan antara pasir/agregat pada adukan mortar
atau beton yang disebut segresi. Kekuatan dari hardened cement pasta ditentukan oleh
perbandingan berat antara faktor air semen.
2.3 Persyaratan Air Untuk BetonKetentuan umum air yang digunakan untuk beton, yaitu ;
1. Air yang digunakan untuk pembuatan beton harus bersih, tidak bolehmengandung minyak, asam, alkali, garam-garam. Zat organik atau bahan-bahan lain
yang dapat merusak beton dan atau baja tulangan. Air tawar yang umumnya dapat
diminum baik air yang telah diolah diperusahaan air minuin maupun tanpa diolah
dapat dipakai untuk pembuatan beton.
2. Air yang dipergunakan untuk pembuatan beton pratekan dan beton yang didalamnyaakan tertanam logam aluminium serta beton bertulang tidak boleh mengandung
sejumlah ion khlorida. Sebagai pedoman, kadar ion khlorida (Cl) tidak melaMPaui
500 mg per liter air. Didalam beton ion khlorida dapat berasal dari air, agregat dan
bahan tambahan (admixture) dan biasanya total khlorida maksimum (dalam %
terhadap berat semen) yang diisyaratkan adalah:
- Beton pratekan 0,06%- Beton bertulang yang selamanya berhubungan dengan khlorida 0,15%- Beton bertulang yang selamanya kering atau terlindung dari basah 1,00%- Konstruksi beton bertulang lainnya 0,30%
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
14
3. Air tawar yang tidak dapat diminum tidak boleh dipakai untuk pembuatan betonkecuali dapat dipenuhi ketentuan - ketentuan berikut:
- Pemilihan campuran beton yang akan dipakai didasarkan kepada campuranbeton yang mempergunakan air dari sumber yang sama yang telah menunjukkan
bahwa mutu beton yang diisyaratkan dapat dipenuhi. Dilakukan percobaan
perbandingan antara mortar yang memakai air tersebut dan mortar yang
memakai air tawar yang dapat diminum atau air suling. Untuk ini dibuat kubus
uji mortar berukuran sisi 50 mm dengan cara sesuai dengan ASTM C 109.
Air tersebut dapat dipakai untuk pembuatan beton apabila tekan mortar yang
memakai air tersebut pada umur 7 hari dan umur 28 hari paling sedikit adalah
90 % dari kuat tekan mortar yang memakai air tawar yang dapat diminum atau
air sulung.
Air yang berasal dari sumber alam tanpa pengolahan, sering mengandung bahan
- bahan organik dan zat-zat yang mengandung seperti lempung/tanah liat, minyak dan
pengotoran lain yang berpengaruh buruk kepada mutu dan sifat beton. Ion-ion utama
yang biasanya terdapat dalam air adalah kalsium, magnesium, natrium, kalium, sulfat,
khlorida, nitrat dan kadang-kadang karbonat. Air yang mengandung ion-ion tersebut
dalam jumlah gabungan sebesar tidak lebih dari 2000 mg perliter pada umumnya baik
untuk beton. Syarat - syarat air untuk campuran
a. Kadar Clorida < 500 ppm.b. Kadar SO4< 1000 ppm.c. Kadar Fe < 40000 ppmd. Kadar Na2CO3& K2CO3< 1000 ppme. Kadar CaCO3& MgO < 400 ppm.f.
Zat memadat < 2000 ppm.
Pengaruh kandungan asam dalam air terhadap kualitas mortar dan beton :- Mortar atau beton dapat mengalami kerusakan oleh pengaruh asam.- Serangan asam pada mortar dan beton akan mempengaruhi ketahanan pasta
tersebut.
Pengaruh pelarut CarbonatPelarut Carbonat akan bereaksi dengan Ca(OH)7 membentuk CaCO3 dan akan
bereaksi lagi dengan pelarut carbonat membentuk calcium bicarbonat yang sifatnya
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
15
larut dalam air, akibatnya mortar atau beton akan terkikis dan cepat rapuh.
Pengaruh bahah padatBahan padat bukan pencampur mortar atau beton. Air yang mengandung bahan
padat atau lumpur, apabila dipakai untuk moncampur semen dan agregat maka
terjadinya pasta tidak sempurna. Agregat dilapisi dengan bahan padat, tidak terikat
satu sama lain. Akibatnya agregat akan lepas-lepas dan mortar atau beton tidak kuat.
Pengaruh kandungan minyakAir yang mengandung minyak akan mengakibatkan emulsi apabila dipakai untuk
mencampur semen. Agregat akan dilapisi minyak berupa film, sehingga agregat
kurang sempurna ikatannya satu sama lain. Agregat bisa lepas - lepas dan mortar
atau beton tidak kuat.
Pengaruh air lautAir laut tidak boleh dipakai sebagai media pencampur semen karena pada
permukaan mortar atau beton akan terlihat putih-putih yang sifatnya larut dalam air,
sehingga lama-lama terkikis dan mortar atau beton menjadi rapuh.
Hal - hal yang mempengaruhi kekuatan tekan
Faktor air semen (water ratio cement= w/c)Faktor air semen adalah perbandingan berat air terhadap berat semen. Faktor air
semen (FAS = w/c) = berat air/berat semen. Faktor air semen harus dihitung
sehingga caripuran air dan semen mcnjadi pasta yang baik, artinya tidak kelebihan
air dan tidak kelebihan semen. Apabila faktor air semen tinggi, berat air tinggi,
sehingga kelebihan air akibatnya air akan merembes keluar membawa sebagian
pasta semen, pasta tidak cukup mengikat agregat dan mengisi rongga yang
menyebabkan beton tidak kuat. Hal ini harus dipahami oleh pelaksana pembuat
mortar atau beton. Kadang kala karena menginginkan jumlah pasta yang besar
dengan menambahkan air tanpa perhitungan, sehingga menjadi encer.
Pemisahan (segration)Beton dikatakan mengalami pemisahan apabila agrcgat kasar terpisah dari campuran
selama pengangkutan, pengecoran dan pemadatan sehingga sukar dipadatkan,
berongga-rongga tidak homogen, beton yang berongga-rongga kurang kuat/mudah
pecah.
Bleeding
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
16
Bleedingadalah pemisahan air dari campuran beton yang merembes kepermukaan
beton waktu diangkut, dipadatkan atau setelah dipadatkan.Bleedingterjadi karena:
- Pemakaian air yang berlebihan.- Semennya kurang.- Agregat kasar turun karena beratnya sendiri dan air naik kepermukaan dengan
sendirinya akibat gaya capillary.
Bleedingdapat mengakibatkan permukaan beton rusak dan apabila penguapan lebih
cepat dari bleeding, beton akan retak-retak.
2.4 ShrinkageKandungan air dari adonan semen dengan air yang telah mengeras dapat
diklasifikasikan menjadi 3 macam :
1. Air (H2O) yang telah terikat dalam senyawa - senyawa hydrat yang mengeras.Air ini terikat secara ikatan kimiawi, biasanya disebut "combined water atau "non-
evaporable water.
2. Adsorber water atau gei water yaitu H2O yang terikat secara ikatan fisika dalammolekul - molekul cement gel.
3. Air bebas (free water) adalah air yang terdapat diantara fase padat dan pasta, air inidisebut "capillary water".
Pada proses pengeringan beton terjadi penguapan dari "capillary water" yang
menyebabkan terjadinya penyusutan dari volume beton atau shrinkage. Shrinkage ini
dipengaruhi oleh :
- Komposisi semen.- Jumlah mixing water- Concrete mix.- Curing condition. Pengaruh komposisi semen terhadap shrinkage
Pada dasarnya komponen yang terkandung pada semen yang melepaskan panas
hidrasi paling besar akan memberikan kontribusi terhadap shrinkage paling besar.
Karena panas hidrasi tersebut akan menaikkan suhu pengeringan.
Pengaruh jumlah mixing waterterhadap shrinkage.Makin besar mixing water yang dipakai maka makin besar terjadinya penguapan
capillary water selama proses pengeringan dan oleh karenanya makin besar
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
17
terjadinya shrinkage.
Pengaruh concrete mixterhadap shrinkageShrinkage dapat dikurangi dengan memperbanyak agregat dan juga steel
reinforcementsjuga dapat mengurangi terjadinya shrinkage.
Pengaruh curing conditionterhadap shrinkageSuhu, humidity, aliran angin adalah berpengaruh terhadap shrinkage karena faktor -
faktor tersebut berpengaruh terhadap kecepatan penguapan capillary water.
Penentuan pemakaian air juga dapat ditentukan sebagai berikut:
Banyaknya air yang dipcrlukan tergantung pada mobilitas dan pengerjaan
adukan beton yang diinginkan. Dalam penentuan kebutuhan air untuk adukan beton
absorsi air oleh agregat kasar haruslah diperhitungkan sebab dalam hal ini absorsi
melebihi 0,5 % berat.
Karena pengerasan beton berdasarkan reaksi antera semen & air, sangat
diperlukan agar memeriksa apakah air yang akan digunakan memenuhi syarat-syarat
teretentu. Air tawar yang boleh diminum tanpa meragukan boleh dipakai. Air minum
tidak selalu ada dan bila tidak ada disarankan untuk mengamati air tersebut agar tidak
mengandung bahan-bahan yang merusak beton/baja.
Pertama-tama kita harus mengamati apakah air itu tidak mengandung bahan
bahan perusak. Conlohnya fosfat, minyak, asam, alkali, bahan-bahan organik atau
garam-garam. Penelitian ini harus dilakukan di laboratorium kimia. Selain air
dibutuhkan untuk reaksi pengikatan, dipakai pula sebagai perawatan. Sesudah beton
dituang, metode perawatan selanjutnya yaitu secara membasahi terus-menerus atau
beton yang baru dituang direndam air.
Air ini pun harus memenuhi syarat-syarat yang lebih tinggi dari pada air untuk
pembuatan beton, misalkan air untuk perawatan selanjutnya keasaman tidak boleh pH
nya > 6, juga tidak boleh terlalu sedikit mengandung kapur.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
18
BAB III
AGREGAT
3.1 Pendahuluan
Pesatnya pembangunan sering mengalami kekurangan akan bahan-bahan
bangunan seperti semen, kayu dan agregat. Kekurangan akan bahan-bahan tersebut
diantaranya disebabkan karena belum berkembangnya industri-industri bahan bangunan
dan pengolahan bahan bangunan yang kurang sempurna, misalnya masih sering terjadi
campuran agregat untuk pemakaian beton yang rnengandung tanah (lempung) sehingga
hasilnya akan mempengaruhi kekuatan beton yang dihasilkan. Oleh karena itu perlu
dilakukan penelitian-penelitian mengenai sifat-sifat dan karakteristik dari bahan-bahanbangunan khnsusnya agregat sehingga dapat mencegah kesalahan-kesalahan
dikemudian hari.
3.2Jenis AgregatAgregat merupakan komponen beton yang paling berperan dalam menentukan
besarnya kekuatan beton. Pada beton biasanya terdapat 60% sampai 80% volume
agregat. Agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton
dapat berfungsi sebagai benda yang utuh, homogen, rapat, dimana agregat yang
berukuran kecil berfungsi sebagai pengisi celah yang ada diantara agregat berukuran
besar. Dua jenis agregat adalah :
1. Agregat kasar (kerikil, batu pecah atau pecahan dari blast furnace)2. Agregat halus (pasir alami atau batuan)
Karena agregat merupakan bahan yang terbanyak didalam beton, maka semakin
banyak person agregat dalam campuran akan semakin murah harga beton, dcngan syarat
campurannya masih cukup mudah dikerjakan untuk elemen struktur yang memakai
beton tersebut.
3.2.1 Agregat KasarAgregat disebut agregat kasar apabila ukurannya sudah melebihi inch (6 mm).
Sifat agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton keras dan daya tahannya
terhadap disintegrasi beton, cuaca dan efek-efek perusak lainnya. Agregat kasar mineral
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
19
ini harus bersih dari bahan-bahan organik dan harus mempunyai ikatan yang baik
dengan sel semen. Jenis -jenis agregat kasar yang umum adalah :
1. Batu pecah alamiBahan ini didapat dari cadas atau batu pecah alami yang digali. Batu ini dapat
berasal dari gunung api, jenis sedimen atau jcnis metamorf. Meskipun dapat
menghasilkan kekuatan yang tinggi terhadap beton, batu pecah kurang mcmberikan
kemudahan pengerjaan dan pengecoran dibandingkan dengan jenis agregat kasar
lainnya.
2. Kerikil alamiKerikil ini 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 buatanTerutama berupa slag atau shale yang bisa digunakan untuk beton berbobot ririgan.
Biasanya merupakan hasil dari proses lain seperti dari blast-furnace dan lain - lain.
4. Agregat untuk pelindung nuklir dan berbobot beratDengan adanya tuntutan yang spesifik pada jaman atom sekarang ini, juga untuk
pelindung dari radiasi nuklir sebagai akibat dari semakin banyaknya pcmbangkit
atom dan stasiun tenaga nuklir, maka perlu ada beton yang dapat melindungi dari
sinar x, sinar gamma dan neutron. Pada beton demikian syarat ekonomis maupun
syarat kemudahan pengerjaan tidak begitu menentukan. Agregat kasar yang
diklasifikasikan disini, misalnya baja pecah, barit, magnetik dan limonit. Berat
volume beton yang dengan agregat biasa adalah sekitar 144 lb/ft3. Sedangkan beton
dengan agregat berbobot berat mernpunyai berat volume sekitar 225 sampai 330
lb/ft
3
. Sifat - sifat beton penahan radiasi yang berbobot berat ini bergantung padakerapatan dan kepadatannya, hampir tidak bergantung pada seklor air - semennya.
Dalam hal demikian, kerapatan yang tinggi merupakan satu satunya kriteria
disamping kerapatan dan kekuatannya.
3.2.2 Agregat HalusAgregat halus merupakan pengisi yang berupa pasir. Ukurannya bervariasi antara
ukuran no. 4 dan no. 100 saringan standar Amerika. Agregat halus yang baik harus
bebas bahan organik, lempung, paitikel yang lebih kecil dan saringan no. 100 atau
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
20
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). Untuk beton penahan
radiasi, serbuk baja halus dan serbuk besi pecah digunakan sebagai agregat halus.
3.3 Sifat Fisik AgregatPada umumnya agregat yang dihasilkan dari Aggregate Crushing Plant (ACP)
memiliki bentuk bersudut. Bentuk pipih atau lonjong dapat terjadi karena komposisi dan
struktur batuan. Pada penghancuran batuan yang sangat keras akan terjadi proporsi
bentuk pipih yang cukup besar. Tetapi pada proses crushing selanjutnya akan didapat
proporsi bentuk bersudut yang lebih baik.Bentuk agregat pipih atau lonjong tidak disukai dalam struktur pekerjaan jalan
karena sifatnya yang mudah patah sehingga dapat mempengaruhi gradasi agregat,
interlockingdan menyebabkan peningkatan Porositas perkerasan tidak beraspal.
Bentuk agregat bulatpun tidak disukai tetapi untuk kondisi perkerasan tertentu,
misalnya kelas jalan rendah, bentuk bulat masih diperbolehkan tetapi hanya sebatas
penggunaan untuk lapisan pondasi bawah dan lapisan pondasi saja. Maksimal
penggunaan untuk lapisan pondasi tidak boleh lebih dari 40%. Sedangkan untuk lapisan
pondasi bawah dapat lebih besar lagi. Pada penggunaan praktis di jalan, agregat
berbentuk bulat dapat digunakan untuk lapisan permukaan dengan sebelumnya
dipecahkan terlebih dahulu.
3.4 Kekuatan AgregatKekuatan agregat tidak begitu mempengaruhi kekuatan beton, bila kekuatan
agregat jauh lebih baik daripada kekuatan beton yang direncanakan. Scbaliknya
pemakaian agregat yang kekuatannya rendah dibandingkan dengan kekuatan beton yang
direncanakan, sangat mempengaruhi kekuatan beton. Semua kondisi lainnya menurun,
bila kekuatan agregat yang dipakai semakin rendah. Kasarnya permukaan agregat juga
mempengaruhi kekuatan beton. Berbeda dengan batu kerikil, batu pecah mempunyai
permukaan cukup kasar dan hal ini menjamin pengikatan yang lebih kuat dengan semen
bila seinua koridisi-kondisi lainnya sama. Ternyata beton batu pecah lebih tinggi
kekuatannya dari beton kerikil.
Alat Uji Ketahanan dan Cara Kerjanya :
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
21
a. Peralatan yang digunakan :Peralatan yang digunakan dalam uji ketahanan agregat adalah Aggregate IMPact
Machine. Alat ini masih digerakkan secara manual dengan tenaga manusia. Berat
total mesin tidak lebih dari 60 kg dan tidak kurang dari 40 kg. Dasar mesin terbuat
dari baja dengan diameter 300 mm dan memiliki berat antara 22 sampai 30 kg.
Cylinder Steel Cup memiliki diameter dalam 102 mm dan kedalaman 50 mm.
Ketebalan cup tidak lebih dari 6 mm. Palu baja yng digunakan memiliki berat antara
13,5 sampai 14 kg dengan bagian bawah (bidang kotak) merupakan lingkaran dan
berbentuk datar. Diameter komak sebesar 100 mm dan ketebalan 50 mm, dengan
chamfer 1,5 mm. Palu diatur sedemikian rupa, sehingga dapat naik turun dengan
rnudah tanpa gesekan berarti. Palu baja bergerak jatuh bebas dengan tinggi jatuh
3805 mm, diukur dari bidang kontak palu sampai permukaan sampel di dalam
cup. Alat pengunci palu dapat sedemikian rupa untuk dapat memudahkan pergantian
sampel dan pemasangan cup. Saringan dengan diameter 14,0 m; 10,0 mm dan 2 ,36
mm. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gr.
b. Penyiapan Sampelo Sampel yang digunakan adalah agregat yang lolos saringan 14,0 mm dan yang
tertahan saringan 10,0 mm. Untuk setiap pengujian dibuat dua sampel.
o Saring antara 500 - 1000 gr agregat pada urutan saringan 14,0 mm dan 10,0 mmselama 10 menit. Sampel yang diambil adalah agregat yang lolos saringan
14,0 mm dan tertahan di 10.0 mm.
o Cuci sampel dengan air yang mengalir dan keringkan dalam oven(110 5)C selama 4 jam (kondisi kering oven).
o Setelah suhu turun (atau sama dengan suhu ruangan, 25C) sampel siap untukdigunakan.
c. Prosedur Pengujiano Ambil kira - kira setengah dari sarnpel yang telah disiapkan dan timbang sebagai
A gr.
o Masukkan sampel dalam cup (Cylindrial Steel Cup) sedemikian rupa hinggatidak melebihi tinggi cup (50 mm). Sampel dimasukkan kedalam cup dengan
sedikit ditekan atau dipadatkan dengan tangan.
o Letakkan Mesin IMPact Agregat pada lantai datar dan keras, seperti lantai beton.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
22
o Letakkan cup berisi sampel pada teMPatnya dan pastikan letak cup sudah baikdan tidak akan bergeser akibat tumbukan palu.
o Atur ketinggian palu agar jarak antara bidang kontak palu dengan permukaansampel 3805 mm.
o Lepaskan pengunci palu dan biarkan palu jatuh bebas ke sampel. Angkat palupada posisi semula dan lepaskan kernbali (jatuh bebas). Tumbukan dilakukan
sebanyak 15 kali dengan tenggang waktu tumbukan tidak lebih dari satu detik.
o Setelah selesai saring benda uji dengan saringan 2,36 mm selama satu menit dantimbang berat yang lolos dengan kctelitian 0,1 gr yang dinyatakan sebagai B gr
dan yang tertahan sebagai C gr. Pastikan tidak ada partikel yang hilang selama
proses tersebut. Jika jumlah berat agregat yang lolos dan tertahan berbeda 1 gr
dengan berta awal (A) maka pengujian harus diulangi.
o Ulangi prosedur tersebut untuk sisa sampel berikutnya.3.5 Susunan Butir Agregat (Gradasi)
Komposisi butiran pasir sungai cenderung menghasilkan beton yang berkualitas
baik. Pasir yang dipakai sebagai campuran beton harus mempunyai atau terdiri dari
partikel-partikel yang ukuran atau besarnya berbeda-beda dari 0,14 - 5,0 mm untuk
mengurangi rongga-rongga sesedikit mungkin.
Untuk butir-butir kerikil yang dapat digunakan tergantung pada dimensi dari
batuan betonnya. Untuk menjamin peneMPatan kerikil dalam campuran beton dengan
baik maka ukuran butiran kerikil tidak boleh lebih besar dari pada penampang
minimum dari konstruksi beton dan tidak boleh lebih besar dari pada jarak minimum
antara dua tulangan pada konstruksi beton bertulang. Ukuran butiran kerikil yang
maksimum ditentukan olch ukuran ayakan dimana yang tinggal diatasnya (residu) tidak
rnelebihi 5 % dari contoh kerikil yang diuji.
3.6 Kebersihan AgregatDalam agregat khususnya pasir zat-zat yang tercampur yang paling berbahaya
adalah lempung yang rnenutupi partikel-partikel dengan semen, menyebabkan
menurunnya kekuatan beton, Adanya lempung didalam pasir ditandai dengan
bcrtambahnya volume waktu direndam air. Pasir yang dimaksudkan akan dipakai
sebagai agregat untuk beton, kadar lempung, pasir halus dan debu tidak boleh lebih dari
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
23
5%. Pasir dapat dibersihkan dari lempung dan zat-zat lainnya dengan jalan mencucinya
dengan air dalam suatu mesin pencuci.
Sedangkan jumlah zat-zat yang tercampur dalam kerikil seperti lempung, pasir
halus dan debu tidak boleh rnelebihi 1%. GuMPalan-guMPalan tanah liat atau
guMPalan-guMPalan lainnya yang dapat merugikan haruslah dibuang dari kerikil yang
akan dipakai sebagai campuran beton.
3.7 Berat Volume dan Berat Jenis Agregat3.7.1 Berat Volume Agregat
Berat volume beton bergantung pada berat volume agregat, berarti juga
bergantung pada jenis agregatnya, apakah berbobot ringan, normal atau berat (untukpelindung terhadap nuklir). Untuk memahami cara menetapkan nilai berat volume
agregat dengan mcnggunakan alat silinder logam dan bahan agregat dengan ukuran
butir lolos saringan dengan ukuran 20 mm dan tertahan pada saringan no. 4.
3.7.2 Berat Jenis AgregatPengukuran berat jenis agregat diperlukan untuk perencanaan campuran agregat,
misalnya dengan aspal. Campuran ini berdasarkan perbandingan berat, karena lebih
teliti dibandingkan dengan perbandingan volume dan juga urluk menentukan banyaknya
pori agregat. Berat jenis yang kecil akan mempunyai volume yang besar sehingga
dengan berat yang sama akan membutuhkan aspal yang banya.
3.8 Kandungan Unsur Kimia AgregatKandungan unsur kimia belerang dan senyawa yang terdapat dalam pasir akan
membantu terjadinya korosi (karat) didalam beton. Pada senyawa ini tidak boleh
melebihi 1 % berat agregat dihitung sebagai SO3. Pasir alami sering mengandung zat-zat organis yang tercampur (sisa-sisa tanaman, humus, dan lain-lain). Ini juga
berpengaruh negatif terhadap semen, sebab organis yang tercampur dapat membentuk
asam organis dan zat-zat lainnya yang dapat bereaksi dengan semen yang sedang
mengeras yang menyebabkan berkurangnya kekuatan beton.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
24
3.9 Porositas AgregatBerdasarkan ukurannya pori agregat memiliki ukuran lebih besar dari 2 mm
ataupun ruangan kosong diantara partikel-partikel batuan ynag gembur. Porositas dari
agregat perlu diketahui sebab erat hubungannya dengan sifat-sifat agregat seperti
kekuatan, sifat absorpsi dan lain-lain.
Agregat dengan kadar pori yang besar akan membutuhkan jumlah semen yang
lebih banyak, karena banyak semen yang terserap dan akan mengakibatkan semen
mcnjadi lebih tipis. Penentuan banyaknya pori ditentukan berdasarkan air yang dapat
terabsorsi oleh agregat.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
25
BAB IV
BAHAN TAMBAHAN (ZATADDITIVE)
4.1 PendahuluanAdalah suatu bahan tambahan untuk beton yaitu suatu produksi disamping bahan
semen, agregat campuran dan air juga dicampurkan dalam campuran spesi beton.
Tujuan dari bahan ini adalah urituk memperbaiki sifat - sifat tertentu dari campuran
beton keras dan lunak. Takaran bahan tambahan ini sangat sedikit dibandingkan dengan
bahan utama hingga takaran bahan ini dapat diabaikan. Bahan tambahan tidak dapat
mengkoreksi komposisi spesi - beton yang buruk, karenanya harus diusahakan
komposisi beton seoptimal mungkm dengan bahan-bahan dasar yang cocok. Ide bahantambahan sering berdasarkan efek ball-bearing, dcngan kata lain gelombang udara kecil
dibentuk dengan massa spesi dan bekerja scbagai pelumas yang mana konsistensinya
terpengaruh.
Dalam praktek pcmbuatan konstruksi beton, bahan tambahan (admixture)
merupakan bahan yang dianggap penting, terutama untuk pembuatan beton di daerah
yang beriklim tropis seperti di Indonesia. Penggunaan bahan tambahan tersebut
dimaksudkan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai dengan sifat beton
yang diinginkan. Definisi bahan tambahan ini mempunyai arti yang luas, yaitu meliputi
material-material seperti polimer, fiber, mineral yang mana dcngan adanya bahan
tambahan ini komposisi beton mempunyai sifat yang berbeda dcngan aslinya atau beton
biasa.
4.2 Jenis Bahan Tambahan
Air Entraining Agent(ASTM C260)Yaitu bahan tambahan untuk meningkatkan kadar udara agar beton tahan terhadap
pembekuan dan pencucian terutama untuk daerah salju.
Admixture Kimia (ASTM C49 dan BS 5075)Yaitu bahan tambahan cairan yang ditambahkan untuk mengendalikan waktu
pengerasan (mempercepat atau memperlambat), mereduksi kebutuhan air,
menambah kemudahan pengerjaan beton (meningkatkan nilai slump) dan
sebagainya.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
26
MineralAdmixtureBahan tambahan ini merupakan bahan padat yang dihaluskan yang ditambahkah
untuk memperbaiki sifat beton agar beton mudah dikerjakan dan kekuatan serta
keawetannya meningkat.
Bahan-bahan mineral ini misalnya bahan tambahan puzzolan, slag, abu terbang
(batu bara), abu sekam (gabah) dan silika fume (bahan produksi sampingan silika
murni).
Bahan tambahan lainnyaYang termasuk kategori bahan tambahan ini adalah semua bahan tambahan yang
tidak termasuk dan ketiga kategori diatas, misalnya bahan tambahan jenis polymer,
fiber mash, bahan pencegah keretakan, bahan tambahan yang dapat mengembang,
bahan tambahan untuk perekat (bonding admixture).
4.2.1 Bahan Tambahan Kimia (Chemical Admixture)Ketentuan dan syarat mutu bahan tambahan kimia sesuai dengan ASTM C494-
81 "Standart Specification for Chemical Admixture for Concrete. Definisi tipe dan
jenis bahan tambahan kimia tersebut dapat diterangkan sebagai berikut:
Type A : Water-reducing Admixtures, adalah bahan tambahan yang bersifatmengurangi jumlah air pencampuran beton untuk menghasilkan beton yang
konsistensinya tertentu.
Type B : Retarding Admixture, adalah bahan tambahan yang berfungsi menghambat
pengikat beton.
Type C : Accelerating Admixture, adalah bahan tambahan berfungsi mempercepat
pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton.
Type D : Water Reducing dan Retarding Admixture, adalah bahan tambahan yang
berfungsi ganda mengurangi jumlah air pencampuran yang diperlukan untuk
menghasilkan beton yang konsistensinya tertentu dan menghambat
pengikatan beton.
Type E : Water Reducingdan Accelerating Admixture, adalah bahan tambahan yang
berfungsi ganda mengurangi jumlah air pencampuran yang diperlukan untuk
menghasilkan beton yang konsistensinya tertentu dan mernpercepat
pengikatan beton.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
27
Type F : Water Reducing, High Range Admixture, adalah bahan tambahan yang
berfungsi mengurangi jumlah air pencampuran yang diperlukan untuk
menghasilkan beton yang konsistensinya tertentu sebanyak 12%
Type G : Water Reducing High Range and Retarding Admixture, adalah bahan
tambahan yang berfungsi mengurangi jumlah air pencampuran yang
diperlukan untuk menghasilkan beton yang konsistensinya tertentu,
sebanyak 12 % atau lebih dan juga menghambat pengikatan beton.
Bahan tambahan kimia yang urnum dipakai :
Super PlasticizerTujuannya : mempertinggi kelecakan (zona konsistensi dipertinggi). Mengurangi
jumlah air pencampur.
Pembentuk Gelembung UdaraTujuannya : meninggikan sifat kedap air, meninggikan kelecakannya.
RetarderTujuannya : memperlambat awal pengikatan/pengerasan, memperpanjang waktu
pengerjaan/digunakan pada saat cor, mernbatasi panas hidratasi.
Bahan WarnaTujuannya : memberi warna permukaan. Penggunaan plasticizer dan super
plasticizer dapat dilihat pada skema dibawah :
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
28
Faktor air semen rendah.
Kekuatan dan durabilitas
beton meningkat. Susut
dan perkembangan panasmeningkat. Kelecakan
sesuai
PENGONTROLAN
BETON
Kekuatan sesuai dan
kelecakan meningkat.
Susut dan perkembanganpanas meningkat
Kekuatan dan durabilitas
sesuai
Kecelakaan meningkat
Kekuatan, durabilitas dan
kecelakaan sesuai
Susut dan perkembangan
panas lebih rendah
Faktor air semen rendah
Kekuatan dan durabilitas
beton meningkat
Kecelakaan sesuai
Kekuatan ditingkatkan
(- air)Kekuatan
ditingkatkan (+ semen)
Menghemat semen
(- air semen)
Kekuatan ditingkatkan
(tanpa merubah porsi campuran)Kekuatan
ditingkatkan (- air - semen)
I
II
IIIV
IV
TANPA TAMBAHAN DENGAN TANPA TAMBAHAN
Gambar 4.2.1 Skema Penggunaan Pasticizer dan Sper Pasticizer
Selain bahan-bahan tersebut di atas digunakan juga bahan-bahan (yang
mempengaruhi kekuatan tekan) sebagai berikut :
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
29
1. Water Reducerkegunaannya:a. Meningkatkan workabilitytanpa menambah air, dengan menghasilkan kekuatan
yang sama.
b. Pemakaian semen lebih sedikit untuk kekuatan dan workability yang sama.2. Water Reducerkegunaannya :
a. Mengurangi kecepatan evaluasi panas, dipakai didaerah yang pengecorannyaluas dalam cuaca yang panas.
b. Menghindari terjadinya sambungan dingin pada pengecoran lapisan demilapisan yang mernakan waktu lama
c. Menunda waktu pengikatan awal dengan tetap menjaga workability. Biasanyadipakai apabila jarak antara teMPat pengadukan dengan teMPat yang dibangun
jauh.
d. Memperlambat waktu pengikatan dan pengerasan untuk kondisi penuangan yangsulit Misalnya : pengerjaan penyemenan pondasi pada sumur minyak.
3. AcceleratorKegunaannya :
a. Untuk mempercepat reaksi pada pengerjaan jalan beton yang berfungsi lalulintas yang padat atau untuk menambal kebocoran air yang mempunyai tekanan
merata semua.
4. Air Entrainkegunaannya :a. Mencegah kerusakan beton pada musim dingin karena air dalam beton
membeku.
b. Memperbaiki ketahanan terhadap pembekuan dimusim dingin terutamadigunakan pada perkerasan beton untuk jalan dan landasan pesawat terbang.
5.
Water Proofingkegunaannya :a. Mengurangi kadar air dalam workabilityyang sama.
b. Memasukkan sejumlah udara kedalam beton, dipakai dimusim dingin supaya airdidalam beton tidak membeku.
c. Mengandung mineral filter untuk menghentikan adanya pori-pori udara.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
30
4.2.2 Bahan Tambahan Mineral (Mineral Admixture)
Yang termasuk dalam bahan tambahan mineral adalah :
1. PozzolanPozzolan adalah bahan yang mengandung senyawa silika atau silika alumina dan
alumina yang tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen akan tetapi dalam
bentuknya yang halus dengan adanya air maka senyawa-senyawa tersebut akan
bereaksi dengan kalsium hidroksida pada suhu normal rnembentuk senyawa
senyawa kalsium silikat hidrat dan kalsium yang bersifal hidrolis dan mempunyai
angka kelarutan yang cukup rendah.
Menurut ASTM C618-86 mutu pozzolan dibedakan menjadi tiga kelas, dimana tiap-
tiap kelas ditentukan komposisi kimia dan sifat fisiknya. Pozzolan mempunyai mutu
yang baik apabila jumlah kadar SiO2+ A12O2+ Fe2O, tinggi dan reaktifnya tinggi
dengan kapur.
Ketiga kelas pozzolan diatas adalah :
Kelas N : Pozzolan alam atau hasil pembakaran, pozzolan alam yang dapat
digolongkan didalam jenis ini seperti tanah diatomik, oparine cherts
dan shales, tuff dan abu vulkanik atau pumicite, dimana bisa diproses
melalui pembakaran maupun tidak. Selain itu juga berbagai material
hasil pembakaran yang mempunyai sifat pozzolan yang baik.
Kelas C : Fly ash yang mengandung CaO diatas 10% yang dihasilkan dari
pembakaran lignite atau sub-bitumen batubara.
Kelas F : Fly ashyang mengandung CaO kurang dari 10% yang dihasilkan dari
pembakaran antrhacite atau bitumen batubara.
Sedangkan mcnurut proses pembentukannya, bahan pozzolan dapat dibedakan
menjadi 2 jenis yaitu :a. Pozzolan alam
Pozzolan alam adalah bahan alam yang merupakan sedimentasi dari abu atau
lava gunung berapi mengandung silika aktif yang bila dicampur dengan kapur
padam akan mengadakan proses sementasi.
Sifat pozzolan alam terhadap beton pada dasarnya mirip dengan pola lainnya,
yaitu memperlambat waktu setting sehingga kekuatan awal beton rendah,
bereaksinya dengan Ca(OH)2membentuk senyawa kalsium silikat hidrat (CSH)
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
31
sehingga mengurangi kandungan Ca(OH)2 dalam beton, membuat beton
tahan terhadap air laut dan sulfat.
b. Pozzolan buatanPozzolan buatan sebenarnya banyak macamnya, baik merupakan sisa
pembakaran dari tungku maupun hasil pemanfaatan limahah yang diolah
menjadt abu yang mengandung silika reaktif dengan melalui proses pembakaran
seperti abu terbang (fly ash), abu sekam (rice husk ash), silika fume dan lain-lain.
2. Abu Terbang (Fly Ash)Fly Ashadalah hasil pemisahan sisa pembakaran yang halus dari pembakaran batu
bara yang dialirkan dari ruang pembakaran melalui ketel berupa scmburan asap,
yang dikenal di Inggris sebagai serbuk abu pembakaran. Fly ashmempunyai butiran
yang cukup halus dan berwarna abu-abu kehitaman.
3. Abu SekamAbu sekam adalah limbah dari tanaman padi dimana didalamnya terdapat unsur
SiO2, yang dengan mengatur pembakaran tertentu akan diperoleh silica yang reaktif.
Pembakaran sekam pada proses pembuatan batu bata menoapai suhu 600o - 700.
Pada suhu tersbut akan dihasilkan SiO2 yang reaktif yang dapat dimanfaatkan
sebagai bahan pozzolan buatan.
4.3 Cara Pakai Bahan Tambahan ( Zat Additive )Biasanya penggunaan zat aditive hanya 10 - 20% berat jenis semen. Sebelum
dicampurkan dengan semen, zat aditive dicampur terlebih dahulu dengan air
secukupnya. Lalu dituangkan ke dalam adonan semen yang sudah bercampur dengan
pasir dan koral. Aditive tidak boleh dicampur pada semen yang sudah mulai membatu
atau mengeras.
Aditive jarang dipakai oleh masyarakat umum karena harganya kurang
terjangkau dan pemakaian aditive dalam campuran beton jarang diketahui oleh
masyarakat karena kelangkaan barang tersebut.
Karena mahalnya aditive tersebut biasanya digunakan hanya untuk pengecoran
beton pada bagian yang penting, misalnya pada kolam renang atau kamar mandi lantai
II. Beberapa contoh bahan tambahan untuk beton, yaitu :
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
32
Tabel 4.3 Contoh Bahan Tambahan
NO TIPE PEMIMPIN PABRIK NAMA DAGANG
1 A Sika Flastrocreto NC
Plastiment Bv- 100Plastocrete N
Crosfield Cormix P 1
Cormix P 3
Cormix P.6
FEB Feblow Standard
Berk Tricosal BV
2 B Sika Sika Retardar
Cosfield Cormix P.2
Cormix R.1
Bork Tricosal VZ 100
3 C Sika Sika SetFEB Febeast
Febspeed
Berk Tricosal T4
Tricosal Sill
4 D Sika Plastocrete R
Plastimen VZ
Crosfield Cormix P.S
FEB Ferblow Retarding
Berk Tricosal BVS
5 E Sika Plastocrete- HL
Sika-Set-CLCrofield Cormix P.S
FEB Feblow- Accelerating
Feoeast P.3
Febexel
Berk Tricosal BVS
6 F Sika Sika.ment
Crosfield Cormix SP1
Berk Acosal
Acosal
Acasal NT
G Sika Sikament- R4
Menurut hasil survei terdapat beberapa zat aditive sebagai berikut
Partemen : Rp. 36.000/Kg Supermen : Rp. 21.000/Kg Addibon : Rp. 20.000/Kg
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
33
BAB V
BETON NORMAL
5.1 Hipotesis Dasar Beton BertulangBeton sederhana dibentuk oleh pengerasan campuran semen, air, agregat halus,
agregat kasar (batu pecah/kerikil), udara dan kadang-kadang campuran tambahan
lainnya. Campuran yang masih plastis ini dicor kedalam acuan dan dirawat untuk
mempercepat reaksi hidrasi campuran semen-air yang menyebabkan pengerasan beton.
Bahan yang terbentuk ini mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dan ketahanan
terhadap tarik rendah atau kira- kira kekuatan tariknya 0,1 kali kckuatan terhadap tekan.
Maka penguatan tarik dan geser harus diberikan pada daerah tarik dari penampang
untuk mengatasi kelemahan pada daerah tarik dari elemen beton bertulang.
Karena adanya perbedaan dengan penampang kayu atau baja yang homogen
yang dari komposisinya beton merupakan bahan yang tidak homogen, maka pcrlu
adanya modifikasi pendekatan dari prinsip - prinsip dasar perencanaan struktural. Kedua
komponen ini (beton dan tulangan) harus disusun komposisinya sehingga dapat dipakai
sebagai material yang optimal. Hal ini dimungkinkan karena boton dapat dengan mudah
dibentuk dengan cara meneMPatkan campuran yang masih basah ke dalam cetakan
beton sampai terjadi pengerasan beton. Jika berbagai unsur pembentuk beton tersebut
dirancang dengan baik, maka hasilnya adalah bahan yang kuat, tahan lama dan apabila
dikombinasikan dengan baja tulangan akan menjadi elemen yang utama pada suatu
sistem struktur.
5.2 Karakteristik BetonUntuk merencanakan dan memperoleh beton yang karakteristik dan fungsinya
sesuai dengan tujuan tertentu, kita perlu mengetahui karakteristik beton yang baik. Yang
perlu disadari benar disini adalah perancangan komposisi bahan pembentuk beton
merupakan penentu kualitas beton yang berarti pula kualitas total. Bukan hanya
bahannya yang harus baik, melainkan juga keseragamannya harus dipertahankan pada
keseluruhan produk beton.
Karakteristik beton yang baik disimpulkan sebagai berikut:
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
34
1. KepadatanRuang yang ada pada beton sedapat mungkin terisi oleh agregat dan pasta semen.
Kepadatan mungkin saja merupakan kriteria primer untuk beton yang dipakai pada
radiasi nuklir.
2. Kekuatan.Beton harus mempunyai kekuatan dan daya tahan internal berbagai jenis kegagalan.
3. Faktor air - semen.Faktor air semen harus terkontrol sehingga memenuhi persyaratan kekuatan beton
yang direncanakan.
4. TeksturPermukaan beton ekspos harus mempunyai kerapatan dan kekerasan tekan yang
tahan segala cuaca.
5.3 Parameter-Parameter yang Mempengaruhi kualitas Beton.Untuk mencapai kondisi-kondisi yang dituliskan diatas, harus ada control
kualitas yang baik. Parameter-parameter yang paling penting adalah :
1. Kualitas semen.2. Proporsi semen terhadap air dalam campurannya.3. Kekuatan dan kebersihan agregat.4. Interaksi atau adesi antara pasta semen dan agreyat.5. Pencampuran yang cukup dari bahan-bahan pembentuk beton.6. PeneMPatan yang benar, penyelesaian dan koMPaksi beton segar.7. Perawatan pada temperature yang tidak rendah dari 50 F pada saat beton hendak
mencapai kekuatannya.
8. Kandungan klorida tidak melebihi 0,15% dalam beton ekspos dan 1% untuk betonterlindung.
Penyelidikan mengenai persyaratan ini membuktikan bahwa hampir semua
kontrol menyangkut hal-hal sebelum pengecoran beton segar. Karena kontrol ini
menyangkut penentuan komposisi dan kemudahan mekanis atau kemudahan
pengangkutan dan pengecoran, maka perlu pula dipelajari kriteria-kriteria yang
berdasarkan teori penentuan komposisi untuk setiap campuran beton.
Dua metode yang diterima secara umum untuk perancangan campuran beton
berbobot ringan dan beton berbobot berat adalah metode perancangan campuran
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
35
American Concrete Institute yang berupa rekomendasi praktis untuk perancangan
campuran pada beton struktur ringan.
5.4 Definisi Beton NormalBeton normal adalah beton yang mempunyai berat isi 2200 - 2500 kg/m
menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah serta tidak menggunakan
bahan tambahan. Dalam klasifikasi beton, yang termasuk beton normal adalah kelas II.
Beton kelas II adalah untuk pekerjaan-pekerjaan struktural secara umurn.
Pelaksanannya memerlukan keahlian yang cukup dan harus dilakukan dibawah
pimpinan tenaga-tenaga ahli. Beton kelas II dibagi dalam mutu-mutu standar B1, K125,
Kl75 dan K225. Pada mutu B1, pengawasan mutu hanya dibatasi pengawasan sedangterhadap mutu bahan-bahan, sedangkan terhadap kekuatan tekan tidak diisyaratkan
pemeriksaan. Pada mutu-mutu K15, K175 dan K225, pengawasan mutu terdiri dari
pengawasan yang ketat terhadap mutu bahan-bahan dengan keharusan untuk memeriksa
kekuatan tekan beton secara kontinyu.
Pada beton kelas II, untuk pertimbangan-pertimbangan tertentu bila diinginkan
mutu lain daripada mutu standar yang telah disebutkan diatas, maka hal itu diijinkan
asal syarat-syarat yang ditentukan tetap dipenuhi. Dalam hal ini mutu beton tersebut
dinyatakan dengan hurup K diikuti dengan angka dibelakangnya, yang menyatakan
kekuatan karakteristik beton yang bersangkutan.
5.5 Persyaratan Mix Disain Beton NormalSeperti kita ketahui bahan campuran beton terdiri dari semen, agregat, air dan
bahan tambahan (admixture). Bahan campuran ini sudah diteliti oleh para ahli tcknik
terdahulu, begitu juga dilakukan pada sifat-sifat dan perbandingan bahan-bahan
campuran beton. Pada dasarnya Perencanaan Campuran Adukan Beton (PCAB) harus
memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
1. Memenuhi ketentuan tekan karakteristik atau kekuatan tekan minimum yangdikehendaki (Compressive strength).
2. Memenuhi keawetan terhadap pengaruh-pengaruh serangan agresif lingkungan(durabilitas).
3. Memenuhi kemudahan pengerjaan di lapangan (workabilitas)4. Harga adukan beton harus ekonomis.
-
5/21/2018 Buku Ajar Struktur Beton Bertulang I Dan II Ridwan
Struktur Beton Bertulang Ir. Mhd Ridwan,MT
Page
36
Yang dimaksud kekuatan tekan beton adalah tegangan tekan hancur karakteristik
yang dibutuhkan dan dapat diperkirakan dari tegangan rata-rata, yang dipengaruhi pula
oleh standar deviasi rencana, fc = fcr 1,65.S dan fc = fcr+ 2,33 N 4. Besarnya
standar deviasi rencana (Sr) ini tcrgantung kemampuan mutu pclaksanaan dari
kontraktor, yang mana mutu pelaksanaan ini sangat dipengaruhi oleh manajemen
pelaksanaan di lapangan, peralatan yang dipakai dan skil labour (pengetahuan dari
pelaksana). Harga K = 1,64 yang berarti kemungkinan kegagalan tes benda dibawah fc
sekitar 5%. Pada metode ACI, probabilitas kegagalan 10% dengan K = 1,34. Bila
tegangan ratarata (fcr) diketahui, FAS pun ditentukan pula.
Sedangkan untuk masalah durabilitas ini sulit diukur, sebab masalah keawetan
merupakan fungsi waktu. Dalam beton, hal keawetan ini dipertimbangkan terutama
pada beton yang dibuat pada lingkungan yang agresif atau pekerjaan khusus. Untuk
masalah keawetan ini, unsur-unsur kimia dari bahan-bahan beton yaitu semen, agregat
juga mempunyai pengaruh dan masalah kekedapan beton (water tight) juga merupakan
tuntutan yang harus diperhatikan.
Beberapa saran yung perlu diperhatikan agar beton yang dihasilkan memenuhi syarat
keawetan. Syarat-syarat yang dimaksud antara lain:
1. Penggunaan semen sesuai dengan fungsi dari konstruksi yang akan di
top related