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