MATERIAL BETON (2)

AGREGAT

Agregat yang digunakan dalam campuran beton terdiri dari 2 jenis, yaitu :

• Agregat halus (pasir)
• Agregat kasar (kerikil atau batuan pecah)

Agregat halus dan agregat kasar dibedakan berdasarkan ukurannya. Agregat kasar memiliki ukuran lebih besar dari 4.75mm (standar ASTM). Sedangkan yang lebih kecil dari 4.75mm dikategorikan sebagai agregat halus.

Jenis agregat bedasarkan :

• Sumber :
• Alam : kerikil dan pasir alami
• Buatan : Bijih besi, terak tanur tinggi, fly ash
• Berat :
• Berat : berat volume >2800 kg/m3
• Ringan : berat volume antara 2200-2500 kg/m3
• Tekstur permukaan :
• Halus, berbutir, kasar, bentuk sarang lebah, dsb
• Bentuk :
• bulat, bersudut, pipih, pipih dan panjang, dsb

Agregat kasar yang berasal dari alam, berdasaran jenis batuan asal diagi menjadi :

1. Asal batuan beku (granit, quartz-diorit, syenit, basalt, dll)
2. Asal batuan endapan (dolomit, chert, batu kapur, dll)
3. Asal batuan metamorf (marmer, kuartsit, dll)

Kurva Gradasi

Gradasi adalah distribusi dari ukuran agregat. Untuk mengetahui gradasi, dilakukan pengujian melalui analisa saringan. Hasil grafis dari analisa saringan tersebut dinamakan kurva gradasi

 
sumber :andykasipil.blogspot.co.id

Variasi distribusi gradasi :

• Gradasi sela : jika salah satu/lebih ukuran butir pada satu set saringan tidak ada
• Gradasi menerus : jika dalam satu set saringan seluruh ukuran butiran terdistribusi dengan baik
• Gradasi seragam : jila dalam satu set aringan agregatnya memunyai ukuran yang sama

Modulus Kehalusan (fineness modulus) adalan indeks yang dipakai untuk mengukur kehalusan atau kekasaran agregat

• Didefinisikan sebagai jumlah persen dari butir agregat yang tertinggal dalam satu set saringan
• Memberikan indikasi kemungkinan perilaku suatu campuran beton pada suatu gradasi tertentu
• Dapat dipakai sebagai dasar untuk mencari perbandingan dari suatu campuran agregat

sumber : http://3.bp.blogspot.com

Pengaruh kekuatan agregat terhadap kekuatan beton :

• Dapat mempengaruhi kuat tekan beton
• Untuk memperoleh campuran beton dan kualitas beton yang baik
• Campuran beton terdiri dari variasi berbagai ukuran agregat
• Agregatnya harus terdistribusi dengan bail
• Kekuatan beton tidak hanya dipengaruhi oleh kekuatan mekanik agregat, tetapi juga dipengaruhi oleh :
• Karakteristik lekatan agregat dengan mortar semen
• Karakteristik kandungan mineral agregat
• Semakin tinggi modulus elastisitas, semakin tinggi kekuatan betonya
• Kekuatan agregat dipengaruhi oleh :
• Ikatan/lekatan antar partikelnya
• prositas agregat
• kompisisi bahan pembuatan
• Kekuatan beton tidak akan jauh berbeda dari kekuatan agregat pembentuknya. Pada umumnya, kekuatan beton akan lebih rendah
• Pada beton bermutu tinggi (>60Mpa), keruntuhan biasa terjadi karena kegagalan lekatan antara pasta dan semen agregat
• Beton mutu tinggi harus menggunakan agregat yang memiliki karakteristik daya ikat yang kuat dengan mortar semen baik secara kimia maupun fisik
• Kukuatan ikatan pasta semen dengan agregatnya pda zona transisi merupakan faktor utama penentu daya tahan abrasi untuk beton pada daerah splashing
• Terlepasnya ikatan antara agregat kasar dngan pasta semen merupakan kegagalan struktur yang umum terjadi pada daerah splashing
• Ukuran, bentuk serta sifat fisik dan kimiawi agregat amat mempengaruhi karakteristik zona transisi termasuk pembentukan microcracking pada zona transisi

Ukuran agregat maksimum :

• Semakin besar ukuran agregat, semakin kecil kebutuhan airnya
• Untuk agregat >38.1mm, walaupun kekuatan meningkat tapi daerah lekatan berkurang, maka terjadi penurunan kekuatan
• Agregat >40mm akan memiliki resiko segregasi

sumber : http://lh5.ggpht.com

Persyaratan agregat untuk campuran beton :

• Tidak boleh reaktif
• usunan gradasinya harus memenuhi persyaratan
• Tidak mengandung bahan-bahan yang berpengaruh buruk pada beton
• Kekerasan dan soundness harus memenuhi syarat
  

Admixture

Didefinisikan sebagai material selain air, agregat dan semen yang digunakan sebagai campuran beton dan ditambahkan pada adukan sebelum atau selama pengadukan yang bertujuan untuk memodifikasi sifat-sifat beton

Admixture dibedakan menjadi :

1. Chemical admixture : digunakan untuk mengubah perilaku beton pada saat pengerjaan dan penempatan
2. Mineral admixture : merupakan pozzolan, biasa digunakan untuk perbaikan kinerja kekuatannya, tetapi juga bisa memodifikasi perilaku beton segar. Disebut juga cement subtitutes / replacements.

Pozzolan : bahan yang mengandung senyawa silica dan alumina, dimana bahan pozzoan itu sendiri tidak memiliki sifat seperti semen. Karena bentuknya halus dan dengan adanya air, maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi secara kimiawi dengan Kalsium hidroksida (senyawa hasil semen dan air) pada suhu kamar membentuk senyawa kalsium aluminat hidrat yang memiliki sifat seperti semen

Bahan Pozzolan terbagi menjadi 2, yaitu :

1. Pozzolam alam (natural) : Tufa (batu vulkanuk lembut), abu vulkanis dan tanah Diatomae. Di indonesia dikenal sebagai TRASS
2. Pozzolan buatan (sintetis) : yang termasuk dalam nejnis ini adalah hasil pembakaran tanah liat dan hasil pembakaran batu bara (Fly Ash)

Kegunaan Admixture : 

• Memodifikasi sifat-siat mortar dan beton segar sehingga :
• Meningkatkan workability tanpa mengubah kadar air
• Mempercepat atau memperlambat waktu pengikatan awal
• Mengurangi panas hidrasi
• Meningkatkan kemampuan pumping beton
• Memodifikasi sifat mortar atau beton yang telah mengeras
• Mempercepat tingkat pengembangan kekuatan kekuatan pada umur dini
• Meningkatkan kekuatan tarik, tekan, dan lentur
• Menurunkan permeabilitas (meningkatkan ketahanan terhadap serangan CO2, sulfat, dan klorida

Admixture tidak bisa digunakan sebagai kompensasi untuk material dengan kualitas rendah atau untuk praktek pengerjaan beton yang buruk

Sifat dan Karakteristik Beton

Sifat beton basah :

• Workabilitas. 
• Faktor yang harus dipikirkan :
• Bentuk dan ukuran elemen struktural
• Jarak penulangan
• Detail lainnya yang berhubungan dengan pengecoran dan pemadatan
• Faktor  yang mempengaruhi :
• Kandungan air
• Ukuran agregat dan gradasi
• Perbandingan semen dan agregat
• Kandungan admixture
• Kehalusan semen
• Konsistensi (ukuran kekenyalan suatu adukan beton. DIuji dengan slump test

Slump adalah perbedaan ketinggian adukan beton dan cetakan. Biasa digunakan untuk ukuran workabilitas

sumber : http://www.mastour.com

Sumber : http://lauwtjunnji.weebly.com

Sumber : http://universal-motion.com

Sumber : http://image.slidesharecdn.com

STANDAR YANG DIGUNAKAN DALAM PEMBUATAN BETON

Dalam pembuatan material terutama beton, ada standar-standar yang sudah diatur dalam proses pembuatan. Standar-standar tersebut harus diikuti untuk menciptakan sebuah beton yang berkualitas baik dan sesuai dengan standar. Sebelum membahas lebih lanjut, perlu diketahui beberapa standar yang akan dibahas, antara lain :

• ASTM (American Society for Testing Material) adalah standar operasional / metode analisa Amerika untuk pengujian material, yang sudah dibakukan.
• SNI (Standar Nasional Indonesia) adalah suatu dokumen yang berisikan ketentuan teknis, pedoman dan karakteristik kegiatan dan produk yang berlaku secara Nasional untuk membentuk keteraturan yang optimum dalam konteks keperluan tertentu.
• AASHTO (The American Association of State Highway and Transportation Officials) adalah standar yang isinya mengatur tentang spesifikasi, protokol yang digunakan dalam pengujian, serta ketentuan dan panduan yang digunakan dalam proses desain jalan raya dan konstruksi bangunan di Amerika.
• ACI (American Concrete Institute) adalah perkumpulan non-profit yang mengatur tentang pengaturan perkembangan organisasi.
• AS (Australian Standard) adalah standar yang buat oleh komunitas Standard Australia. AS mengatur standar dan regulasi berbagai hal yang dianggap dapat memberikan keuntungan bagi negara Australia.
• BS (British Standards) adalah standar yang dibuat oleh British Standard Institution dengan tujuan untuk menciptakan sebuah standar yang layak di Britania Raya agar barang produksi Britania Raya lebih efisien dan efektif.
• ENV (Environment Standards) adalah standar mengatur ketentuan servis terhadap lingkungan sekitar.

Setelah mengetahui beberapa standar yang ada, maka berikut adalah beberapa isi dari standar-standar tersebut (bahasa disesuaikan dengan isi dan negara asal dari standar) :

• ASTM
• ASTM C136-84a  : Standard method for sieve analysis of fine and coarse aggregates.

• ASTM C33-90 : Specification for concrete aggregates.

• ASTM C131 - 1989 : Test for resistance to abrasion of small size coarse aggreggate by use of the Los Angeles Machine.

• ASTM C227 - 1990 : Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Cement-Aggregate Combinations (Mortar-Bar Method).
• ASTM C289 - 1987 : Test for alkali-silica reactivity of aggregates.
• ASTM C40 - 1992 : Standart test method for organic impurities in fine aggregates for concrete.
• ASTM CC17-90 : Standard test method for materials finer than 75-MM (no.200) sieve in mineral aggregates by washing.
• ASTM C123 - 1990 : Standard test method for lightweight particles in aggregate.

• SNI
• SNI 03-2417-2008 : Cara uji keausan agregat menggunakan mesin Los Angeles.
• SNI 03-1968-1990 : Agregat halus dan kasar, metode pengujian analisis saringan.
• SNI 03-3407-2008 : Cara uji sifat kekekalan agregat dengan cara perendaman menggunakan larutan natrium sulfat atau magnesium sulfat.
• SNI 03-2816-1992 : Metode pengujian kotoran organik dalam pasir untuk campuran dan beton.
• SNI 03-4142-1996 : Metode pengujian bahan dalam agregat yang lolos saringan no. 200 (0,075mm)
• SNI 03-3416-1994 : Agregat, metode pengujian ringan.

• AASHTO
• AASHTO T27-24 : Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates.

• ACI
• ACI 318 : Building Code Requirements for Reinforced Concrete, provides minimum requirements for the design and construction of structural concrete members of any structure erected under the requirements of a general building code that incorporates it.

• BS
• BS 3148:1980 : Method of test for water makin concrete (including notes on the suitability of the water).

• AS
• AS 2758.1 : Aggregates and rock for engineering purposes.
• AS 1141 section 35 : Method for testing and sampling aggregate.

• ENV
• ENV 206:1992 : Concrete, performance, production, placing, and compliance criteria.

MATERIAL BETON (1)

MATERIAL BETON

 

Sumber : http://pre13.deviantart.net

Pengertian Beton

Sumber :ftp://kuliah.ocean.itb.ac.id/

Beton adalah bahan bangunan yang paling umum dan digunakan pada hampir semua bangunan karena sifatnya yang memiliki kekuatan tekan yang tinggi. Beton terdiri dari campuran 20% - 27% pasir, 40% - 45% kerikil atau batu pecah, 10% - 12% semen, dan 14% - 18% air serta 3% - 6% udara. Beton bisa juga ditambahkan campuran lain (admixtures) untuk menambah tingkat kemudahan untuk dikerjakan (workability) dan ketahanan (durability). 

Beton dan Beton Bertulang

Beton memiliki banyak kekurangan seperti kekuatan tarik yang rendah, dan mudah retak karena tegangan tarik akibat beban / rangkak (creep), susut yang tertahan (shrinkage), dan perubahan temperatur. Oleh karena itu, beton digabung dengan baja menjadi beton bertulang untuk memberikan kekuatan tarik yang tidak dimiliki oleh beton.

Keuntungan Penggunaan Beton Bertulang untuk Material Struktur

Sumber : http://elisa.ugm.ac.id

1. Kekuatan tekan yang tinggi.
2. Tahan terhadap air dan api.
3. Sangat kaku.
4. Pemeliharaan mudah.
5. Umurnya yang panjang.
6. Mudah diproduksi.
7. Digunakan untuk berbagai elemen struktur.
8. Ekonomis.
9. Tidak memerlukan tenaga kerja yang dilatih khusus. 

Kerugian Penggunaan Beton Bertulang untuk Material Struktur

Sumber : http://4.bp.blogspot.com

1. Mempunyai kekuatan tarik yang rendah (berkisar antara 9-15% kuat tekannya) sehingga memerlukan baja tulangan untuk menahan tarik.
2. Memerlukan cetakan/bekisting yang biayanya bisa cukup tinggi.
3. Struktur umumnya berat.
4. Berdimensi besar.
5. Karakteristik beton yang bervariasi.
6. Volumenya berubah terhadap waktu (karena susut dan rangkak).

Sumber : ftp://kuliah.ocean.itb.ac.id/

Sumber : ftp://kuliah.ocean.itb.ac.id/

Sumber : ftp://kuliah.ocean.itb.ac.id/

Kriteria agar Beton yang Dihasilkan Berkualitas Baik

Sumber : http://www.rumahku.com

• Masih dalam keadaan basah

1. Memiliki campuran yang konsisten sedemikian hingga adukan dapat dipadatkan dengan mudah.
2. Adukan yang cukup kohesif sehingga beton tetap homogen.

• Keadaan sudah mengeras

1. Kekuatan tekan beton sesuai dengan yang diisyaratkan.
2. Durabilitas  beton sesuai dengan yang diisyaratkan.

Sifat Mekanik Beton

• Kekuatan Tekan (fc')

Sumber : ftp://kuliah.ocean.itb.ac.id

Kekuatan beton bisa memberi gambaran keseluruhan kualitas beton tersebut karena kekuatan terkait langsung dengan struktur hidrasi dari pasta semennya tetapi, tidak dapat menjadi gambaran durabilitas beton. Kekuatan beton biasanya diukur dari uji silinder beton ukuran 15x30 cm usia 28 hari dimana kekuatan beton ini dipengaruhi oleh :

1. Perbandingan air/semen (water/cement ratio)
2. Tipe semen
3. Admixtures
4. Agregat
5. Kelembapan selama perawatan (curing)
6. Temperatur selama perawatan
7. Umur beton
8. Kecepatan pembebanan

 

•  Modulus Elastisitas

  
  

  Modulus Elastisitas adalah konstanta elastis dari material beton yang besarnya dapat ditentukan dari kurva hubungan tegangan-regangan yang merupakan kemiringan atau tangen dari kurva tersebut. Terdapat beberapa definisi berdasarkan letaknya pada kurva tegangan terhadap regangan yaitu : modulus awal berupa kemiringan kurva tegangan terhadap regangan di titik awal kurva, modulus tangen berupa kemiringan kurva di satu titik singgung, dan modulu secan berupa kemiringan antara titik awal dan titik tertentu.

•   Susut (Shrinkage)

  Susut adalah perubahan berupa penurunan volume yang tidak disebabkan oleh beban yang disebabkan oleh faktor air semen dan berbanding terbalik dengan ukuran agregat kasarnya. Hal ini terjadi saat beton mengeras dan air yang menguap menyebabkan beton akan susut dan retak yang dapat mengurangi kekuatan elemen struktur dan menyebabkan baja tulangan terbuka sehingga rawan terhadap korosi. Biasanya hal ini berlangsung pada waktu yang lama dan 90% terjadi pada tahun pertama. Semakin luas permukaan beton yang terbuka, semakin tinggi tingkat susut yang terjadi. Besarnya susut tergantung pada komposisi beton yaitu w/c ratio, agregat, dan jenis semen.