BETON
1. Pengertian Beton
Beton adalah
campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa
bahan campuran tambahan yang membentuk massa padat. . Dalam pengertian umum
beton berarti campuran bahan bangunan berupa pasir dan kerikil atau koral
kemudian diikat semen bercampur air. Sifat beton berubah karena sifat semen,
agregat dan air, maupun perbandingan pencampurannya. Untuk mendapatkan beton
optimum pada penggunaan yang khas, perlu dipilih bahan yang sesuai dan dicampur
secara tepat.
Kebaikan dan kebaikan beton dibandingkan dengan
bahan bangunan lain adalah sebagai berikut:
a. Kebaikan
Beton
1. Harganya relatif murah karena menggunakan bahan lokal.
2. Mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap
pengkaratan atau pembusukan oleh kondisi lingkungan.
3. Adukan beton mudah diangkut maupun dicetak dalam bentuk dan ukuran sesuai
keinginan.
4. Kuat tekan beton jika dikombinasikan dengan baja akan mampu memikul beban
yang berat.
Adukan beton dapat disemprotkan di permukaan beton
lama yang retak maupun diisikan ke dalam retakan beton dalam proses perbaikan.
Selain itu dapat pula dipompakan ke tempat yang posisinya sulit.
5. Biaya perawatan yang cukup rendah karena termasuk tahan aus dan tahan
kebakaran.
b. Keburukan
Beton
·
Beton memiliki kuat tarik yang rendah
sehingga mudah retak. Oleh karena itu perlu diberi baja tulangan, atau tulangan
kasa (meshes).
·
Adukan beton menyusut saat
pengeringan sehingga perlu dibuat dilatasi (expansion joint) untuk stuktur yang
panjang untuk memberi tempat bagi susut pengerasan dan pengembangan beton.
·
Beton keras (beton) mengembang dan
menyusut bila terjadi perubahan suhu, sehingga perlu dibuat dilatasi untuk
mencegah terjadinya retak-retak akibat perubahan suhu.
·
Beton sulit untuk kedap air secara sempurna,
sehingga selalu dapat dimasuki air, dan air yang membawa kandungan garam dapat
merusak beton.
·
Beton bersifat getas (tidak daktail)
sehingga harus dihitung dan di detail secara seksama agar setelah
dikomposisikan dengan baja tulangan menjadi bersifat daktail, terutama pada
struktur tahan gempa.
2. Sifat Beton dan Jenis Beton
Sifat
Beton :
Untuk keperluan
perancangan dan pelaksanaan struktur beton, maka pengetahuan tentang
sifat-sifat adukan beton maupun sifat-sifat beton yang telah mengeras perlu
diketahui. Sifat-sifat tersebut antara lain.
Ø Kuat
Hancur
Beton dapat mencapai kuat hancur sampai 80 N/mm2
(12.000 lb/in2), atau lebih tergantung pada perbandingan air-semen serta
tingkat pemadatannya. Kuat hancur dari beton dipengaruhi oleh sejumlah faktor,
selain oleh perbandingan air-semen dan tingkat pemadatannya. Faktor-faktor
penting lainnya yaitu:
·
Jenis semen dan kualitasnya,
mempengaruhi kekuatan rata-rata dan kuat batas beton.
·
Jenis dan lekak-lekuk bidang
permukaan agregat. Kenyataan menunjukan bahwa penggunaan agregat akan
menghasilkan beton, dengan kuat desak maupun tarik yang lebih besar dari
penggunaan krikil halus dari sungai.
·
Effisiensi dari perawatan (curing).
Kehilangan kekuatan sampai 40% dapat terjadi bila pengeringan diadakan sebelum
waktunya. Perawatan adalah hal yang sangat penting oada pekerjaan lapangan dan
pembuatan benda uji.
·
Suhu , Pada umumnya kecepatan
pengerasan beton bertambah dengan bertambahnya suhu. Pada titik beku kuat
hancur beton akan tetap rendah untuk waktu yang lama.
·
Umur. Pada keadaan yang normal
kekuatan beton akan bertambah dengan umurnya. Kecepatan bertambahnya kekuatan
tergantung pada jenis semen.
Ø Durability (Keawetan)
Merupakan kemampuan beton untuk bertahan
seperti kondisi yang direncanakan tanpa terjadi korosi dalam jangka waktu yang
direncanakan. Dalam hal ini perlu pembatasan nialii faktor air semen maksimum
maupun pembatasan dosis semen minimum yang digunakan sesuai dengan kondisi
lingkungan.
Ø Kuat Tarik
Kuat tarik beton berkisar seper-delapan belas
kuat desak pada waktu umurnya masih muda, dan berkisar seper-sepuluh
sesudahnya.biasanya tidak diperhitungkan di dalam perencanaan beton. Kuat tarik
merupakan bagian penting di dalam menahan retak-retak akibat perubahan kadar
air dan suhu. Pengujian kuat tarik diadakan untuk pembuatan beton konstruksi
jalan raya dan lapangan terbang.
Ø Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas beton adalah perbandingan
antara kuat tekan beton dengan regangan beton biasanya ditentukan pada 25-50%
dari kuat tekan beton.
Ø Rangkak (Creep)
Merupakan salah satu sifat beton dimana beton
mengalami deformasi terus-menerus menurut waktu dibawah beban yang dipikul.
Ø Susut (Shrinkage)
Merupakan perubahan volume yang tidak
berhubungan dengnan pembebanan.
Ø Kecelakaan (Workability)
Workability adalah sifat-sifat adukan beton atau
mortar yang ditentukan oleh kemudahan dalam pencampuran, pengangkutan,
pengecoran, pemadatan, dan finishing. Atau workability adalah besarnya kerja
yang dibutuhkan untuk menghasilkan kompaksi penuh.
Jenis Beton :
·
Beton siklop
Beton jenis ini sama dengan beton normal biasa ,
perbedaannya ialah pada beton ini digunakan ukuran agregat yang relative
besar2.beton ini digunakan pada pembuatan bendungan, pangkal jembatan,dan
sebagainnya.ukuran agregat kasar dapat sampai 20 cm,namun proporsi agregat yang
lebih besar dari biasanya ini sebaiknya tidak lebih dari 20 persen dari agregat
seluruhnya.
·
Beton Ringan
Beton jenis ini sama dengan beton biasa
perbedaannya hanya agregat kasarnya diganti dengan agregat ringan. Selain itu
dapat pula dengan beton biasa yang diberi bahan tambah yang mampu membentuk
gelembung udara waktu pengadukanbeton berlangsung.beton semacam ini mempunyai
banyk pori sehingga berat jenisnya lebih rendah daripada beton biasa.
·
Beton non pasir
Beton jenis ini dibuat tanpa pasir , jadi hanya
air,semen, dan kerikil saja.karena tanpa pasir maka rongga rongga kerikil tidak
terisi. Sehingga beton berongga dan berat jenisnya lebih rendah daripada beton
biasa. Selain itu Karena tanpa pasir maka tidak dibutuhkan pasta2 untuk
menyelimuti butir2 pasir sehingga kebtuhan semen relative lebih sedikit.
·
Beton bertulang
Beton biasa sangat lemah dengan gaya tarik,
namun sangat kuat dengan gaya tekan, batang baja dapat dimasukkan pada bagian
beton yang tertarik untuk membantu beton. Beto yang dimasuki batang baja pada
bagian tariknya ini disebut beton bertulang.
·
Beton prategang
Jenis beton ini sama dengan beton bertulang,
perbedaannya adalah batangnya baja yang dimasukkan ke dalam beton ditegangkan
dahulu . batang baja ini tetap mempunyai tegangan sampai beton yang dituang
mengeras.bagian balok beton ini walaupun menahan lenturan tidak akan terjadi
retak.
·
Beton pracetak
Beton biasa dicetak /dituang di tempat.namun
dapat pula dicetak di tempat lain,fungsinya di cetak di tempat lain agar memperoleh
mutu yang lebih baik.selain itu dipakai jika tempat pembuatan beton sangat
terbatas.sehingga sulit menyediakan tempat percetakanperawatan betonnya.
·
Beton massa
Beton yang dituang dalam volume besar yaitu
perbandingan antara volume dan permukaannya besar. Bila dimensinya lebih besar
dari 60 sm. Pondasi besar,pilar, bendungan. Harus diperhatikan perbedaan
temeratur.
·
Fero semen
Suatu bahan gabungan yang diperoleh dengan cara
memberikan ortar semen suatu tulangan yang berupa suatu anyaman kawat baja.
·
Beton serat
Beton komposit yang terdiri dari beton biasa dan
bahan lain yang berupa serat. Serat berupa batang2 5 sd 500mm,panjang
25-100mm.serat asbatos,tumbuh2an , serat plastic, kawat baja.
·
Lain-Lain
Beton mutu tinggi,polimer beton,beton modifikasi
blok,polimer impregnated concrete,beton kinerja tinggi, dll.
3.
Bahan-Bahan Penyusun Beton
a. Semen
Semen adalah bahan organik yang mengeras pada
percampuran dengan air atau larutan garam. Jenis-jenis semen menurut BPS adalah
:
§ semen abu atau semen portland adalah bubuk/bulk berwarna abu kebiru-biruan,
dibentuk dari bahan utama batu kapur/gamping berkadar kalsium tinggi yang
diolah dalam tanur yang bersuhu dan bertekanan tinggi. Semen ini biasa
digunakan sebagai perekat untuk memplester. Semen ini berdasarkan prosentase
kandungan penyusunannya terdiri dari 5 (lima) tipe, yaitu tipe I sd. V.
§ semen putih (gray cement) adalah semen yang lebih murni dari semen abu dan
digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing), seperti sebagai filler atau
pengisi. Semen jenis ini dibuat dari bahan utama kalsit (calcite) limestone
murni.
§ oil well cement atau semen sumur minyak adalah semen khusus yang digunakan
dalam proses pengeboran minyak bumi atau gas alam, baik di darat maupun di
lepas pantai.
§ mixed & fly ash cement adalah campuran semen abu dengan Pozzolan buatan
(fly ash). Pozzolan buatan (fly ash) merupakan hasil sampingan dari pembakaran
batubara yang mengandung amorphous silika, aluminium oksida, besi oksida dan
oksida lainnya dalam berbagai variasi jumlah. Semen ini digunakan sebagai
campuran untuk membuat beton, sehingga menjadi lebih keras.
Semen yang biasa digunakan pada teknik sipil
adalah semen portland. Semen portland adalah bahan pengikat hidrolis berupa
bubuk halus yang dihasilkan dengan cara menghaluskan clinker (bahan ini
terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis) dengan
batu gips sebagai tambahan.
Pada umumnya semen portland yang digunakan
adalah jenis semen portland biasa (ordinary cement portland), yaitu semen
portland yang digunakan untuk tujuan umum. jenis semen portland dapat dibagi
menurut beberapa segi yaitu: Segi
Proses pembuatan semen dapat dibedakan
menurut :
a) Proses
basah : semua bahan baku yang ada dicampur dengan air, dihancurkan dan diuapkan
kemudian dibakar dengan menggunakan bahan bakar minyak, bakar (bunker crude
oil). Proses ini jarang digunakan karena masalah keterbatasan energi BBM.
b) Proses
kering : menggunakan teknik penggilingan dan blending kemudian dibakar dengan
bahan bakar batubara. Proses ini meliputi lima tahap pengelolaan yaitu :
c) proses
pengeringan dan penggilingan bahan baku di rotary dryer dan roller meal.
d) proses
pencampuran (homogenizing raw meal) untuk mendapatkan campuran yang homogen.
e) proses
pembakaran raw meal untuk menghasilkan terak (clinker : bahan setengah jadi
yang dibutuhkan untuk pembuatan semen).
f) proses
pendinginan terak.
g) proses
penggilingan akhir di mana clinker dan gypsum digiling dengan cement mill.
Dari proses pembuatan semen di atas akan terjadi
penguapan karena pembakaran dengan suhu mencapai 900 derajat Celcius sehingga
menghasilkan : residu (sisa) yang tak larut, sulfur trioksida, silika yang
larut, besi dan alumunium oksida, oksida besi, kalsium, magnesium, alkali,
fosfor, dan kapur bebas.
b. Agregat
Agregat adalah butiran mineral yang berfungsi
sebagai bahan pengisi dalam campuran mortar (aduk) dan beton. Agregat diperoleh
dari sumber daya alam yang telah mengalami pengecilan ukuran secara alamiah
melalui proses pelapukan dan aberasi yang berlangsung lama. Atau agregat dapat
juga diperoleh dengan memecah batuan induk yang lebih besar.
Agregat halus untuk beton adalah agregat berupa
pasir alam sebagai hasil disintegrasi alami dari batu-batuan atau berupa pasir
buatan yang dihasilkan oleh alat-alat pemecah batu dan mempunyai ukuran butir 5
mm.
Agregat kasar untuk beton adalah agregat berupa
kerikil kecil sebagai hasil disintegrasi alami dari batu-batuan atau berupa
batu pecah yang diperoleh dari pemecahan batu, memiliki ukuran butir antara
5-40 mm. Besar butir maksimum yang diizinkan tergantung pada maksud pemakaian.
Pada teknologi beton, agregat terdiri dari
banyak klasifikasi, yaitu;
§ Ditinjau dari asalnya
1. Agregat alam
ada umumnya agregat alam menggunakan bahan
baku alam atau hasil penghancurannya. Jenis batu alam yang baik untuk agregat
adalah batuan beku. Jenis batu endapan atau metamorph juga dapat dipakai
meskipun kualitasnya masih perlu dipilih. Batuan yang abaik untuk agregat
adalah butiran-butiran yang keras kompak, tidak pipih , kekal (volume tidak
mudah berubah karena perubahan cuaca), serta tidak terpengaruh keadaan
sekelilingnya.
Agregat alam dapat dibedakan atas tiga kelompok.
a. kerikil dan pasir alam agregat jenis ini merupakan hasil penghancuran oleh
a;lam dari batuan induknya. Seringkali agregat ini terdapat jauh dari asalnya
karena terbawa arus air atau angin, dan mengendap di suatu tempat. Pada umumnya
pasir dan kerikil yang terbawa arus air berbentuk bulat, sehingga dianggap baik
untuk agregat aduk atau beton. Umumnya pula jenis agregat ini bentuknya berubah-ubah
dan tidak homogen sehingga dalam penggunaannya untuk beton diperlukan perhatian
khusus. Karena perubahan susunan butir agregat sangat berpengaruh terhadap
sifat beton yang dibuat agregat tersebut.
b. Agregat batu pecah,Jenis batu yang baik untuka agregat ini adalah batuan
beku yang kompak. Di dalam pemakaiannya, batu pecah membutuhkan air lebih
banyak karena luas bidang permukaannya relatif lebih luas. Dengan demikian
untuk mendapatkan kelecakan aduk tertentu dan faktor air semen sama, beton
dengan agregat batu pecah akan menggunakan semen sedikit lebih banyak daripada
beton dengan menggunakan pasir atau kerikil alam. kekuatan beton dengan batu
pecah biasanya juga lebih tinggi , karena daya lekat perekat pada permukaan
batu pecah lebih baik daripada butiran yang halus. Macam-macam batu yang cocok
digunakan untuk agregat beton yaitu:
a) Batu
kapur adalah hasil sedimentasi yang komposisi utamanya adalah kalsium karbonat.
Semakin keras dan padat jenis batu kapur ini semakin cocok untuk pembuatan
beton.
b) Batu
api. Meliputi granit, basalt, dolerit, gabbros dan porphyries. Granit adalah
keras ulet dan padat sehingga merupakan agregat yang baik untuk beton. Basalt
merupakan batu api yang menyerupai granit, tetapi struktur butirnya lebih halus
karena pendinginan yang cepat pada proses pembentukannya. Dolerit mempunyai
struktur butir kristal yang halus dan mengandung felspar banyak. Beberapa
dolerit bilamana digunakan untuk beton dapat menyebabkan retak-retak dan
menggangggu penggunaannya. Diketahi bahwa batu ini mengembang dan menyusut
sesuai dengan kelembaban.
c) Sandstone.
Sandstone bervariasi mulai dari yang paling keras dengan komposisi butiran yang
berdekatan , sampai yang lebih lunak dengan butiran yang lebih lepas, seperti
batu tulis yang berpasir, dimana adanya tanah liat menyebabkannya menjadi
lunak, gampang pecah dan daya serapnya tinggi.
d) Batu
tulis biasanya agregat yang tidak baik , lunak, lemah, dan berlapis dan daya
serapnya tinggi. Selain itu bentuknya yang pipih menyebabkan partikel-partikel
ini sulit dipadatkan di dalam beton.
e) Batuan
metamorforsa, bervariasi dalam karakternya. Marmer dan quartzites biasanya
pejal, padat, serta cukup ulet dan kuat.
c. agregat batu apung ,merupakan agregat alamiah yang ringan dan umum
digunakan. Penggunaan batu apung harus bebas dari debu volkanik halus dan
bahan-bahan yang bukan volkanik, misalnya lempung. Batu ini memiliki sifat
isolasi panas yang baik.
2. Agregat buatan
Agregat buatan adalah suatu agregat yang dibuat
dengan tujuan penggunaan khusus, atau karena kekurangan agregat batuan-batuan
alam. Berikut adalah contoh agregat buatan:
a. klinker dan breeze
pada umumnya klinker dianggap sebagai bahan yang
dibakar sempurna, massanya mengeras dan berinti, serta terisi bahan yang
sedikit terbakar. Adapun breeze merupakan bahan residu yang kurang keras dan
kurang baik pembakarannya, sehingga mengandung lebih banyak bahan yang mudah
terbakar. Kuantitas bahan yang mudah terbakar akan mempengaruhi rambatan
kelembapan. Makin banyak bahan yang mudah terbakar semakin besar pula terjadinya
rambatan kelembapan.Sumber utama jenis agregat ini adalah stasiun pembangkit
tenaga dimana ketel uap dipanasi dengan bahan bakar padat. Agregat jenis ini
banyak dipergunakan untuk memproduksi blok dan pelat untuk partisi/penyekat
dalam dan tembok interior lainnya.
b. agregat yang berasal dari bahan-bahan yang mengembang
tanah liat dan batu tulis yang terjadi secara
alamiah dapat dipergunakan unytuk membuat bahan berpori yang ringan, dengan
permukaan yang berbentuk sel-sel dengan pemanasan sampai suhu sekitar 1000 0C –
2000 0C.
c. cooke breeze
cooke breeze adalah hasil tambahan dari sisa
bakaran bahan bakar batu arang yang kurang sempurna pembakarannya, biasanya
terdapat pada dapur-dapur rumah tangga di negara-negara Eropa dan Amerika.
Cooke breeze mengandung banyak sekali arang, kadang mencapai 75 %. Kandungan
arang yang banyak tadi akan menghambat pengerasan semen sehingga dalam
pemakaiannya perlu mendapat perhatian.
d. Hydite
Agregat jenis ini dibuat dari tanah liat (shale)
yang dibakar dalam dapur berputar. Tanah liat kering atau yang bergumpal –
gumpal atau pecahan shale dibakar mendadak dalam dapur berputar pada suhu
tinggi. Dengan demikian bahan akan membengkak. Hasilnya merupakan
bongkahan-bongkahan tanah yang mengembang serta hampir leleh, kemudian dihancurkan
dan diayak hingga mencapai susunan butir yang diperlukan.
e. Lelite
lelite dibuat dari batu metamorpora atau shale
yang mengandung senyawa-senyawa karbon. Bahan dasarnya dipecah kecil-kecil,
kemudian dilakukan pembakaran dalam dapur vertikal pada suhu yang tinggi (±
1550oC). Pada suhu ini butiran-butiran akan mengembang dan terkumpul di bawah
(dasar) dapur berupa lempeng-lempeng yang berlubang seperti rumah lebah. Dari
lempeng-lempeng ini dibuat bahan tambah dengan memecah dan mengayaknya untuk mendapatkan
butiran-butiran dengan ukuran tertentu. Lempeng itu sendiri dapat dipergunakan
untuk unsur bangunan guna menghambat suara dan panas.
§ Ditinjau dari berat jenisnya
Ditinjau dari berat jenisnya, agregat dibedakan
menjadi tiga macam.:
a.
Agregat Ringan
Agregat ini adalah agregat yang memiliki berat
jenis kurang dari 2,0, dan biasanya digunakan untuk beton non struktural.
Agregat ini juga dapat digunakan untuk beton struktural atau blok dinding
tembok. Kelebihan agregat ini adalah memiliki berat yang rendah , sehingga
strukturnya ringan dan fondasinya dapat lebih kecil. Agregat ini dapat
diperoleh secara alami maupun buatan. Beberapa contoh agregat ringan : agregat
batu apaung, rocklite, lelite, dan sebagainya.
b.
Agregat Normal
Agregat normal adalah agregat yang memiliki
berat jenis antara 2,5 sampai 2,7. agregat ini berasal dari batuan granit,
basalt, kuarsa, dan sebagainya. Beton yang dihasilkan memiki berat jenis
sekitar 2,3 dengan kuat tekan antara 15 Mpa sampai 40 Mpa. Betonnya dinamakan
beton normal
c.
Agregat Berat
Agregat ini memilik berat jenis lebih dari 2,8.
contoh agregat berat , misalnya magnetik (Fe2O4), barytes (BaSO4), dan serbuk
besi. Beton yang dihasilkan juga memiliki berat jenis tinggi (sampai 5,0), yang
efektif sebagai pelindung sinar radiasi sinar X.
4. Air dan Bahan Campuran
Beton menjadi keras karena reaksi antara semen
dan air. Oleh karena itu, air yang dipakai untuk mencampur kadang-kadang
mengubah sifat semen. Air yang digunakan adalah air yang bersih, tidak
mengandung minyak, lumpur dan bahan-bahan kimia yang dapat merusak kekuatan
beton. Untuk itu diperlukan pemeriksaan terlebih dahulu apakah air itu cocok
untuk dipakai sebagai campuran beton atau tidak. Cara berikut ini dipergunakan
untuk pemeriksaan tersebut: Waktu set semen dan kekuatan tekan diukur untuk
mortar yang dicampur dengan air bersih dan yang dicampur air yang diuji, hasil
pengukurannya dibandingkan. Sedangkan air laut hanya dapat dipakai untuk beton
yang tidak mempergunakan baja tulangan karena mengandung garam yang dapat menyebabkan
baja berkarat. Ada beberapa macam bahan campuran. Contoh
khas adalah bahan yang memiliki sifat hidrolik tersembunyi seperti pozolan, abu
terbang, slag tanur tinggi, dan berbagai bahan penambah.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
