Tugas

Mata Kuliah     : Teknologi Bahan

Dosen             :  Ir. H. Sumirin, MS

Mahasiswa      : Saktria Wirawan / MTS 11.19.3.0414

Teknologi Bahan ( Beton )

A.     Pengertian beton

Seiring dengan perkembangan pembangunan saat ini dengan permintaan akan daya tahan bangunan yang baik maka beton kemudian menjadi salah satu bahan konstruksi  yang paling banyak digunakan dalam suatu konstruksi bangunan, hal ini dikarenakan bahan-bahan dasar pembuatan beton seperti air, semen, pasir dan agregat kasar mudah ditemukan, selain itu beton mudah di buat dan dibentuk sesuai dengan keinginan dan juga karena beton merupakan bahan konstruksi yang awet dan tahan lama dan memiliki kuat tekan yang tinggi.

Menurut pedoman beton 1989, beton di definisikan sebagai campuran cement Portland atau sembarang semen hidrolik yang lain, agregat halus,agregat kasar dan air, dengan atau tampa menggunakan bahan tambahan. Macam dan jenis beton berdasarkan bahan pembentukannya adalah beton normal, beton bertulang, beton pra tekan, beton ringan, beton tampa tulangan dan beton fiber.

B. Bahan penyusun beton

Ø Semen

Semen merupakan bahan salah satu bahan penyusun beton yang berupa bubuk halus yang jika dicampur dengan air akan menghasilkan adukan semen atau biasa juga disebut dengan pasta.  Adukan semen atau pasta ini berfungsi untuk mengikat dan menahan bersama agregat-agregat di dalam campuran. Ada beberapa jenis semen yang kita kenal, yaitu:

§  Semen portland

§  Semen blended hidrolis

§  Semen hidrolis expansif

Dari berbagai jenis semen diatas, semen portland adalah semen yang pada umumnya digunakan pada pelaksanaan konstruksi. Adapun semen lainnya hanya digunakan untuk bangunan atau kondisi tertentu saja. Semen ini pun memiliki syarat mutu berdasarkan SNI, ASTM C 595 dan ASTM C845. Dan dalam penggunaannya dalam pekerjaan konstruksi, semen yang digunakan harus sesuai dengan semen yang digunakan pada perancangan proporsi campuran.

Ø Air

Air pada campuran beton memicu proses kimiawi dari semen, air  bagian vital dari campuran beton karena air diperlukan untuk hidrasi semen yang akan menghasilkan adukan semen yang akan mengeras seperti batu. Adukan semen atau pasta ini yang ketika keras akan mengikat agregat-agregat menjadi satu kesatuan yang padu.  Kualitas air sangat berpegaruh terhadap mutu beton Karena itu air yang digunakan harus memiliki syarat yakni :

·      Air yang digunakan pada campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan yang merusak, yang mengandung oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang akan mempengaruhi  beton atau tulangan

·       Air pencampur yang digunakan pada beton prategang atau pada beton yang didalamnya tertanam logam aluminium, termasuk air bebas yang ada pada agregat, tidak boleh mengandung ion klorida yang berlebihan

·      Air yang digunakan adalah air yang dapat diminum

Ø Agregat

Agregat dalam fungsinya hanya sebagai pengisi akan tetapi hal ini justru penting karena agregat akan menentukan sifat motar suatu beton. Agregat dapat dibedakan menjadi dua yakni agregat kasar seperti batu pecah dan kerikil serta agregat halus yakni pasir.

Beberapa karakteristik dari agregat yang perlu diperhatikan adalah:

·      Kekuatan dan kekerasan, agregat-agregat yang mempunyai kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi akan menghasil beton dengan kekuatan yang lebih tinggi juga.

·      Ketahanan dalam jika mengalami gerusan dan kelapukan

·      Secara kimia tidak reaktif sehingga tidak akan beraksi dengan larutan semen

·      Bersih sehingga rekatan antara agregat-agregat dengan adukan semen tidak terganggu

·      Bergradasi, agregat-agregate sebaiknya mempunyai ukuran yang bervariasi sehingga mereka akan bisa bersatu dengan baik. Sebagai hasilnya, beton yang dihasilkan akan lebih padat dan kuat.

·      Bentuk agregat, agregat yang bundar akan menhasilkan campuran yang mudah dikerjakan sedangkan agregat yang berbentuk tajam akan sukar untuk dicor, dikerjakan/diratakan dan dipadatkan akan tetapi menghasilkan beton yang lebih kuat.

Agregat-agregat sebaiknya disimpan ditempat yang bersih, terpisah dari bahan konstruksi yang lain dan kering. Jika tempat penyimpanan basah, maka jumlah air yang diperlukan untuk campuran perlu dikoreksi.

Ø Bahan Tambahan

Bahan tambah atau admixture adalah bahan-bahan yang ditambahkan pada kedalam campuran beton pada saat atau selama pencampuran berlangsung, bahan tambahan ini berfungsi untuk memenuhi kecocokan beton untuk pekerjaan tertentu dalam hal mengubah sifat-sifat, menghemat biaya dan waktu.

Bahan tambahan ini dapat berupa mineral admixture seperti silica fume, Fly ash sebagai bahan ppemcampur semen, dan bahan tambahan berupa chemical admixture seperti Plastisizer, Retarder sebagai bahan pemcampur beton.

Beton memiliki kelebihan yakni dapat dibentuk dengan mudah sesuai dengan kebutuhan konstruksi, mampu memikul beban berat, tahan terhadap temperatur tinggi serta memiliki biaya pemeliharaan yang kecil.

 Sedang kelebihan, beton juga memiliki kekurangan, adapun kekurangan dari beton itu sendiri adalah bentuk yang telah dibuat sulit untuk diubah, pelaksanaan pembuatannya membutuhkan ketelitian yang tinggi, berat dan memiliki daya pantul suara yang besar.

Kuat tekan beton tergantung dari mutu beton yang dibuat, pembuatan beton ini disesuaikan dengan kekuatan struktur yang dikehendaki.

 Adapun faktor –faktor yang mempengaruhi dari kekuatan tekan beton adalah : bahan-bahan penyusun beton yang digunakan, metode pencampuran, pemeliharaannya, serta keadaan pada saat beton dibuat.

C.    Pengerjaan Beton

Adapun proses pengerjaan beton adalah :   

Ø  Persiapan

Sebelum penuangan beton maka hal pertama yang diperhatikan

·      Semua peralatan harus bersih

·      Ruang yang akan diisi beton harus bersih

·      Pasangan dinding yang berhubungan langsung dengan beton harus di basahi dengan air sampai jenuh

·      Semua kotoran dan serpihan beton atau bahan-bahan lainnya harus dibersihkan karena akan mempengaruhi lekatan beton

Ø  Penakaran

Beton yang memiliki kuat tekan lebih besar atau sama dengan 20 MPa, proporsi penakarannya didasarkan pada atas penakaran berat, sedang untuk untuk beton yang memiliki kuat tekan lebih kecil dari 20 MPa maka proporsi penakarannya boleh menggunakan penakaran volume.

Ø  Pengadukan (Pencampuran)

Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual maupun dengan menggunakan mesin. Dan  pengadukan ini dilakukan sampai didapatkan suatu sifat yang palstis dalam campuran beton segar. Indikasinya dapat dilihat dari warna adukan yang merata,  kelecakan yang cukup dan tampak homongen.

Selama proses pengadukan harus dilakukan pendataan rinci mengenai jumlah batch aduk yang dihasilkan, proporsi material, perkiraan lokasi dari penuangan akhir pada struktur dan waktu dan tanggal pengadukan serta penuanagan.

Ø Penuangan adukan

Dalam hal penuangan adukan ada beberapa hal yang mesti diperhatikan yakni :

·      Campuran yang akan dituangkan harus ditempatkan sedekat mungkin cetakan akhir untuk mencegaj segresi

·      Pembetonan harus dilakukan dengan kecepatan penuangan yang diatur sehingga campuran beton selalu dalam keadaan plastis.

·      Campuran beton yang setengah mengeras dan kotor tidak boleh dituangkan lagi

·       Setelah penuangan beton dimulai, maka pelaksanaan harus dilakukan tampa henti hingga diselasikan penuangan suatu panel atau penampang yang dibentuk oleh batas-batas elemennya atau batas penghentian penuangan yang sudah ditentukan.

·      Beton yang dituangkan harusdipadatkan dengan alat yang tepat secara sempurna dan harus diusahakan secara maksimal agar dapat mengisi semua rongga beton.

Ø  Pemadatan Beton

Pemadatan dilakukan setelah penuangan beton, kebutuhan akan alat pemadat disesuaikan dengan kapasitas pengecoran dan tingkat kesulitan pengerjaan dan pemadatan ini dilakukan sebelum terjadi setting time pada beton.

Ø  Pekerjaan akhir (finishing)

Pekerjaan finishing dilakukan untuk mendapatkan kondisi permukaan beton yang rata dan mulus, pekerjaan ini dilakukan dengan pada saat beton tercapai final setting karena pada masa ini beton masih bisa dibentuk .

Ø  Perawatan beton (Curing)

Perawatan dilakukan agar proses hidrasi selanjutnya tidak mengalami gangguan . jika hal ini terjadi maka beton akan mengalami keretakan karena kehilangan air yang begitu cepat.

Perawatan dilakukan minimal selama tujuh hari dan beton berkekuatan awal tinggi minimal selama tiga hari serta harus dipertahankan dalam kondisi lembab kecuali dilakukan dengan perawatan yang dipercepat.

D. Pengujian Beton

Setelah dilakukan pengerjaan beton maka dilakukan tahapan pengujian beton, hal ini dilakukan dengan maksud untuk mendapatkan nilai kekuatan dari struktur yang direncanakan dan langkah perbaiakannya.

Pelaksanaan pengujian beton ini dilakukan dengan pengambilan sampel dan secara umum di bagi menjadi tiga kegiatan yakni pengambilan contoh dari bahan penyusun beton, pengambilan contoh pengujian beton segar dan pengaruhnya nanti setelah beton mengeras, serta pengambilan contoh setelah beton mengeras.

Kebutuhan akan beton semakin meningkat seiring dengan meningkatnya tuntutan dan kebutuhan akan infrastruktur baik itu gedung-gedung bertingkat, jembatan, bendungan serta infrastruktur lainnya. Kemudahan akan beton yang meningkat inipun dijawab dengan perkembangan teknologi beton itu sendiri sehingga saat ini terdapat beberapa jenis beton yang tersedia sesuai dengan kebutuhan peruntuntukan penggunaanya dengan segenap kelebihan dan kekurangan yang melekat didalamnya.

E.  Jenis-jenis Beton

Ø  Beton Mutu Tinggi

Beton mutu tinggi merupakan hasil dari perkembang teknologi beton dan akhirnya dapat memeperbaiki dan meningkatkan hamper semua kinerja beton menjadi suatu material modern yang berkinerja tinggi. Kebutuhan akan beton mutu tinggi semakin meningkat karena kebutuhan dan tuntutan akan infrastruktur yang baik, kuat dan awet dengan  semakin meningkat. Hal ini dapat terlihat dari kebutuhan akan gedung-gedung tinggi, jalan dan jembatan dengan bentang panjang dan lebar. Hal ini tentunya harus didukung dengan ketersediaan beton mutu tinggi untuk mendukung struktur dari bangunan infrastruktur tersebut.

Dengan beton mutu tinggi dimensi dari struktur dapat diperkecil sehingga beban sturuktur menjadi lebih ringan, dengan beban struktur yang lebih ringan maka beban yang diterima pondasi secara keseluruhan menjadi lebih kecil. Hal ini tentunya memberikan keuntungan dari segi ekonomi serta pemanfaatan ruangan pada suatu bangunan tinggi akan semakin maksimal karena dimensi struktur kolom semakin kecil.

Sesuai dengan perkembangan teknologi beton yang demikian pesat, kriteria dari mutu beton tinggi selalu berubah sesuai dengan tingkat mutu yang dicapai. Pada tahun 1950an, beton dengan kuat tekan 30 MPa sudah dikategorikan sebagai beton mutu tinggi, pada tahun 1960an hingga awal tahun 1970an, criteria lebih lazim adalah 40 MPa. Saat ini disebut mutu tinggi untuk kuat tekan 50 MPa, dan 80 MPa sebagai beton mutu sangat tinggi, sedangkan 120 MPa dikategorikan sebagai beton bermutu ultra tinggi (Supartono, 1998).

Adapun faktor yang mempegaruhi kekuatan dan mutu beton adalah :

·      Faktor air semen (Fas w/c) yang rendah

·      Kualitas agregat halus (Pasir)

·      Kualitas agregat kasar (Batu pecah,Koral)

·      Penggunaan admixture dan adiftif mineral yang tepat

·      Prosedur yang beenar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton

·      Pengawasan ddan pengendalian yang ketat pada keseluruhan prosedur dan mutu pelaksanaan yang didukung oleh koordinasi yang optimal

Untuk mendapatkan beton mutu tinggi maka diperlukan penelitian terhadap bahan susun dengan kualitas baik, faktor air semen terhadap kuat tekan beton, pengaruh modulus kehalusan agregat kasar terhadap kuat tekan beton,serta penelitian pengaruh gradasi agregat kasar terhadap kuat tekan beton.

Hasil dari penelitian Seperti yang diurai diatas akan sangat berpegaruh pada hasil dari produkis beton mutu tinggi karena pada dasarnya beton mutu tinggi dibuat dari bahan-bahan penyusun beton yang memiliki kualitas yang sangat  baik serta dibuat dengan prosedur yang baik dengan pengawasan yang ketat pada segenap proses produksi beton. Semakin baik bahan-bahan penyusun beton serta proses produksi beton maka semakin bagus pula kualitas atau mutu dari suatu beton.

Ø  Beton Pracetak

Pracetak dapat diartikan sebagai suatu proses produksi elemen struktur arsitekturla  pada suatu tempat/lokasi yang berbeda dengan tempat/lokasi dimana elemen struktur arsitektural tersebut akan digunakan. Teknologi pracetak ini dapat diterapkan pada berbagai jenis material yang salah satunya adalah beton.

Beton pracetak pada dasarnya tidak jauh berbeda dengan beton biasa pada umumnya, yang membedakan hanya pada proses produksinya dimana lokasi pembuatanya berbeda dengan lokasi dimana elemen tersebut akan digunakan.

Pada umumnya penggunaan beton pracetak dianggap lebih ekonomis dibandingkan dengan pengecoran ditempat dengan alasan mengurangi biaya pemakaian bekisting, mereduksi upah kerja karena jumlah pekerja lebih sedikit, meruduksi durasi pelaksanaan proyek sehingga biaya yang dikeluarkan menjadi lebih kecil, selain itu pengerjaan beton dipermukaan tanah jauh lebih mudah dan aman untuk dilakukan, seperti persiapan cetakan, pengecoran, perapian permukaan, perawatan dan penggunaan bekisting yang dapat berulang kali.

Adapun kelebihan atau keunggulan dari beton pracetak ini adalah :

·      Durasi proyek menjadi lebih singkat

·      Meruduksi biaya konstruksi

·      Kontinuitas proses konstruksi dapat terjaga

·      Produksi massal

·      Mengurangi biaya pengawasan

·      Mengurangi kebisingan

·      Kualitas beton lebih baik

·      Pelaksanaan konstruksi hamper tidak terpengaruh dari kondisi cuaca

Selain kelebihan, beton pra cetak juga memiliki beberapa kelemahan, adapun kelemahan dari beton pracetak ini adalah :

·      Transportasi (Pemindahan betook pracetak dari lokasi produksi ke lokasi pekerjaan membutuhkan alayt transportasi sehingga membutuhkan biaya tambahan)

·      Erection ( Erection merupakan tahap penyatuan dari elemen beton pracetak menjadi satu kesatuan yang utuh sehingga menjadi sebuah bangunan. Proses ini membutuhkan alat bantu instalasi dan penyediaan alat ini membutuhkan biaya tambahan yang cukup besar)

·      Connection ( dalam usaha menyatukan elemen-elemen beton pracetak dibutuhkan konstruksi tambahan yang mampu meneruskan gaya-gaya yang bekerja dalam elemen dan proses ini juga membutuhkan alat yang betul-betul bagus dan dan membutuhkan biaya yang relative mahal)

Dalam hal pengaplikasian metode beton pracetak, kunci keberhasilan pelaksanaannya sangat dipengaruhi oleh sumber daya manusi dalam proses dan manajemen maupun pelaksanaan dilapangan. Adapun beberapa faktor dari aspek manajemen yang harus diperhatikan adalah : teknologi, bahan, sumber daya manusia, perencanaan, logistik, produksi, pengangkutan dan distribusi,serta instalasi dan perbaikan.

Ø  Beton Serat

   Beton Serat (Fiber Reinforced Concrete) adalah beton yang materialnya ditambah dengan komponen serat yang bisa berupa serat baja, plastik, glass ataupun serabut dari bahan alami.

Walaupun serat dalam campuran tidak terlalu banyak meningkatkan kekuatan beton terhadap gaya tarik, perilaku struktur beton tetap semakin baik misalnya meningkatkan regangan yang dicapai sebelum runtuh, meningkatkan ketahanan beton terhadap benturan dan menambah kerasnya beton.

Lembaran serat semen atau lebih dikenal dengan eternity adalah suatu campuran serat tumbuh-tumbuhan dan semen Portland atau semen sejenis ditambah air tampa atau dengan bahan tambahan lainnya.

Adapun syarat mutu yang harus dipenuhi oleh serat semen adalah :

·      Lembaran serat semen harus mempunyai tepi potongan yang lurus, rata dan tidak mengkerut,sama tebalnya, bersuara nyaring jika disentuh dengan benda keras yang menunjukkan bahwa lembaran serat tidak mudah pecah atau retak

·      Lembaran mudah dipotong – potong tampa terjadinya keretakan pada lembaran serat

Ø Beton Ringan

Beton ringan adalah beton yang memiliki berat jenis (density) lebih ringan daripada beton pada umumnya. Beton ringan dapat dibuat dengan berbagai cara, antara lain dengan: menggunakan agregat ringan (fly ash, batu apung, expanded polystyrene – EPS, dll), campuran antara semen; silika; pozollan; dll (dikenal dengan nama aerated concrete) atau semen dengan cairan kimia penghasil gelembung udara (dikenal dengan nama foamed concrete atau cellular concrete). Keuntungan lain dari beton ringan antara lain:

·       Memiliki nilai tahanan panas (thermal insulation) yang baik

·       Memiliki tahanan suara (peredaman) yang baik

·       Tahan api (fire resistant)

·       Transportasi mudah

·       Dapat mengurangi kebutuhan bekisting (formwok) dan perancah (scaffolding)

Kelemahan beton ringan adalah nilai kuat tekannya (compressive strength) terbatas, sehingga sangat tidak dianjurkan penggunaan untuk perkuatan (struktural). Beton ringan saat ini banyak diaplikasikan dalam proyek berupa dinding, clanding, ornamen bangunan, dan material pengisi.