DASAR TEKNOLOGI BETON

SIFAT UMUM BETON KELEBIHAN: KEKURANGAN: DAYA TAHAN TINGGI KEKUATAN TEKAN TINGGI MELINDUNGI TULANGAN DARI KARAT MUDAH DIBENTUK RELATIF MURAM KEKURANGAN: KEKUATAN TARIK RENDAH KEMUNGKINAN TERJADI RETAK BOBOTNYA BESAR

BAHAN BAKU BETON AIR SEMEN PASIR AGGREGATE BAHAN TAMBAHAN

AIR AIR BERFUNGSI SEBAGAI PENGENCER FAKTOR AIR SEMEN UMUMNYA 0.65 ATAU 20% DARI BERAT SEMEN KEBUTUHAN AIR UNTUK BETON TERGANTUNG PADA: a. UKURAN AGGREGATE MAKSIMUM b. BENTUK BUTIRAN AGGREGATE c. GRADASI AGGREGATE d. KEBERSIHAN BAHAN e. JUMLAH AGGREGATE HALUS: JIKA AGGREGATE HALUS LEBIH BANYAK, KEBUTUHAN AIR MENURUN

SYARAT KIMIA AIR JERNIH, MAKSIMUM KANDUNGAN KOTORAN 1000 PPM; SEBAIKNYA KONSENTRASI TIDAK LEBIH 200 ppm; KOTORAN PADA AIR MENYEBABKAN: a. GANGGUAN PADA HIDRASI DAN PENGIKATAN AWAL DAN PROSES PENGERASAN b. GANGGUAN PADA KEKUATAN DAN KETAHANAN c. PERUBAHAN VOLUME DAN MENYEBABKAN KERETAKAN d. KOROSI PADA TULANGAN e. BERCAK PADA PERMUKAAN BETON

BATAS TOLERANSI KOTORAN DALAM AIR JENIS KOTORAN KONSENTRASI MAKSIMUM (ppm) KETERANGAN SUSPENSI 2000 SILT, TANAH LIAT, ORGANIK GANGGANG 500-1.000 KARBONAT 1.000 MENGURANGI SETTING TIME BIKARBONAT 400-1000 400 ppm UNTUK Ca, Mg SODIUM SULFAT 10.000 KEKUATAN AWAL MENINGKAT, KEKUATAN AKHIR MENURUN GULA 500 MEMPENGARUHI SETTING TIME GARAM, Zn, Cu, Mn, Sn MEMPERLAMBAT SETTING TIME ASAM ANORGANIS PH TIDAK KURANG DARI 3

JENIS AIR AIR LAUT: TIDAK DIANJURKAN KARENA KANDUNGAN GARAM 35.000 ppm, DAN BERSIFAT KOROSIF; AIR LIMBAH SANITASI: TIDAK BAIK, MENGANDUNG 400 ppm BAHAN ORGANIK, MENGURANGI KEKUATAN BETON; AIR LIMBAH INDUSTRI: TIDAK DIANJURKAN, MENGANDUNG BERBAGAI BAHAN BERBAHAYA; AIR GULA: KANDUNGAN 0,3-0,15 % MEMPERLAMBAT PENGIKATAN AIR TERSUSPENSI SILT: DITOLERANSI SAMPAI 2.000 ppm AIR TERCAMPUR MINYAK: MINYAK MINERAL MENGURANGI KEKUATAN BETON

PERSYARATAN AIR UNTUK BETON TIDAK MENGANDUNG MINYAK ASAM-ALKALI, GARAM, BAHAN ORGANIK; AIR SEBAIKNYA DI CEK DI LABORATORIUM UNTUK MEYAKINKAN KEBERSIHANNYA; JIKA SULIT MENDAPATKAN AIR, DIMUNGKINKAN UJI KEKUATAN SEMEN MENCAPAI 90% DIBANDING DENGAN CONTOH BETON MEMAKAI AIR SULING.

TYPE SEMEN PC STANDARD USA STANDARD U.K. KETERANGAN TYPE I ORDINARY PORTLAND KONSTRUKSI UMUM,K HUSUSNYA BETON PRECAST YANG TIDAK BERSINGGUNGAN DENGAN AIR TYPE II KONSTRUKSI UMUM DENGAN VOLUME SANGAT BESAR (MASS CONCRETE) DAN PANAS HIDRASI BERKURANG UNTUK MENGHINDARI RETAK TYPE III RAPID HARDENING PORTLAND UNTUK BETON YANG CEPAT MENGERAS A.L. UNTUK KONSTRUKSI DARURAT TYPE IV LOW HEAT PORTLAND UNTUK BETON DENGAN VOLUME BESAR SEPERTI BENDUNGAN. PENGERASAN LAMBAT (MAHAL) TYPE V SULPHATE RESISTING PORTLAND UNTUK KONSTRUKSI LINING YANG BERSINGGUNGAN DENGAN TANAH YANG MENGANDUNG SULFAT.

PASIR PASIR UNTUK BETON DAPAT BERSUMBER: PASIR ALAM/SUNGAI PASIR DARI PEMECAH BATU (< O,5 CM) PASIR LAUT (PERLU DICUCI UNTUK MENGURANGI KADAR GARAM).

SYARAT PENGGUNAAN PASIR UKURAN DIAMETER BUTIRAN MAKSIMUM 5 mm; KANDUNGAN BAHAN ORGANIK < 5%; KEKERASAN HARUS MELEBIHI DARI RENCANA KEKUATAN BETON; DISTRIBUSI BUTIRAN MEMENUHI SYARAT

AGGREGATE KORAL/KERIKIL ALAM; KORAL DARI PEMECAH BATU Ø 5 – 40 mm; KORAL BERSISI TAJAM LEBIH MENGHASILKAN BETON LEBIH BAIK; AGGREGATE RINGAN DENGAN BERAT JENIS KERING 1.100 kg/m3.

STANDARD GRADASI AGGREGAT

SIFAT AGGREGATE BERAT JENIS: ADALAH NILAI SPECIFIC GRAVITY UNTUK SATURATED SURFACE DRY, 2,50 – 2.60 DAN 2.55 – 2.70. AIR PERMUKAAN DAN PENYERAPAN: NILAI PENYERAPAN 1,5% UNTUK AGGREGATE HALUS DAN 0,5 – 3,5% UNTUK AGGREGATE KASAR BERAT PER UNIT VOLUME: BERAT 1 M3 DALAM KONDISI KERING UDARA, 1550 – 2850 kg/ m3 . GRADASI: CAMPURAN AGGREGATE HALUS DAN KASAR. BUTIRAN: SEBAIKNYA CENDERUNG BENTUK KEARAH BULAT (BUKAN PIPIH)

TABEL GRADASI HALUS (ASTM C: 33-57) UKURAN SARINGAN (mm) 10 5 2.5 1.2 0.6 0.3 0.15 PRESENTASI BERAT YANG LOLOS SARINGAN 100 90-100 80-100 50-90 25-60 10-30 2-100

SUSUNAN BUTIRAN AGGREGATE BERDASAR GRAFIK BERIKUT: (1) = TIDAK BAIK, PERLU BANYAK SEMEN DAN AIR; (2)= BAIK, TAPI PERLU LEBIH BANYAK SEMEN DAN AIR DIBANDING DAERAH (3); (3) = BAIK SEKALI; (4) = BAIK UNTUK SUSUNAN BUTIR DISKONTINU (5) = TIDAK BAIK, SULIT DIKERJAKAN SELAIN HAL TERSEBUT ADA SNI 03-2834-1993 TENTANG TATA CARA PEMBUATAN RENCANA CAMPURAN BETON NORMAL

SUSUNAN BUTIR AGGREGAT-1

SUSUNAN BUTIR AGGREGAT-2

SUSUNAN BUTIR AGGREGAT-3

BAHAN TAMBAHAN (ADMIXTURE) BAHAN TAMBAHAN (ADMIXTURE) BERUPA BUBUK ATAU CAIR DIMUNGKINKAN UNTUK DITAMBAHKAN PADA CAMPURAN BETON DENGAN TUJUAN MEMBERIKAN MANFAAT LEBIH BAGI KINERJA KONSTRUKSI BETON, ANTARA LAIN: ACCELERATORS AIR ENTRAINING AGENT (AEA) WATER REDUCING, SET CONTROL ADMIXTURE (WRA)

BAHAN TAMBAHAN (ADMIXTURE) - ASTM MENURUT ASTM C494 BAHAN TAMBAHAN MELIPUTI ANTARA LAIN: TYPE A – WATER REDUCING ADMIXTURES; TYPE B – RETARDING ADMIXTURES; TYPE C – ACCELERATING ADMIXTURES; TYPE D – WATER REDUCING AND RETARDING ADMIXTURES; TYPE E - WATER REDUCING AND ACCELERATING ADMIXTURES; TYPE F - WATER REDUCING, HIGH RANGE ADMIXTURES; TYPE G - WATER REDUCING, HIGH RANGE AND RETARDING

ACCELERATORS DIGUNAKAN UNTUK MENINGKATKAN KEKUATAN AWAL BETON; ACCELERATORS BERUPA CALCIUM CLORIDE, TIDAK DAPAT DIPAKAI UNTUK SEMEN TYPE V; CALCIUM CLORIDE TIDAK DAPAT DIPAKAI UNTUK BETON YANG DIDALAMNYA TERDAPAT PERALATAN LOGAM DARI ALUMINIUM, GALVANIS ATAU BAJA PRESTRESSED; SEBAIKNYA TIDAK DIGUNAKAN PADA CUACA PANAS. JENIS ACCELERATORS BERBAHAN SODIUM DAN ALUMINIUM SERING DIGUNAKAN UNTUK PERCEPATAN KEKUATAN DAN PENGERASAN PADA BETON SHOTCRETE

AIR ENTRAINING AGENT (AEA) DIPAKAI UNTUK KEMUDAHAN PEKERJAAN (WORKABILITY) ADUKAN BETON; KEKUATAN BERKURANG, SEHINGGA DALAM PERENCANAAN PERLU DIPERHITUNGKAN; JUMLAH UDARA YANG DIPERLUKAN (AIR ENTRAINED) BERVARIASI, MINIMUM 3% UNTUK BETON MASIF DAN 8% UNTUK AGGREGATE 15 mm.

WATER REDUCING, SET CONTROL ADMIXTURE UNTUK ANTISIPASI DALAM RANGKA PENGURANGAN KEBUTUHAN AIR. DIBAGI DALAM: a. WATER REDUCING b. WATER REDUCING AND SET RETARDING c. WATER REDUCING AND SET ACCELERATING ADMIXTURE BAHAN RETARDER DIPAKAI UNTUK MEMPERLAMBAT PENGERASAN AWAL, KARENA FAKTOR AKSES YANG SULIT

SIFAT PENTING BETON KEMUDAHAN PENGERJAAN (WORKABILITY); KEAWETAN (DURABILITY); KEDAP AIR (WATERTIGHTNESS); PERUBAHAN VOLUME KEKUATAN (STRENGTH) ELASTISITAS; THERMAL DAN BERAT.

KEMUDAHAN PENGERJAAN (WORKABILITY) MUDAH DALAM PENGADUKAN, PENGANGKUTAN DAN PENGECORAN; KEHILANGAN SEDIKIT HOMOGENITAS DAN FINISHING; SIFAT KEMUDAHAN PENGERJAAN TERGANTUNG PADA PROPORSI CAMPURAN MATERIAL; TERGANTUNG PADA KEKENTALAN DENGAN PENGUJIAN SLUMP BETON; TINGKAT WORKABILITY DIBAGI DALAM 4 KELAS, DENGAN TINGGI SLUMP: 0-2.5 cm; 2.5-5 cm; 5-10 cm, 10-18 cm.

PERALATAN UJI SLUMP BETON

HASIL PENGUJIAN SLUMP BETON

NILAI SLUMP UNTUK BERMACAM STRUKTUR

KEAWETAN (DURABILITY) DURABILITY ADALAH SIFAT KETAHANAN BETON TERHADAP LINGKUNGAN SEKITARNYA; PERUBAHAN CUACA YANG DRASTIS (PANAS/DINGIN ATAU KERING/BASAH) MENGAKIBATKAN DEFORMASI STRUKTUR; KETAHANAN BETON DAPAT DILAKUKAN DENGAN PEMILIHAN MATERIAL DAN PROSES PENGERJAAN YANG BAIK; KEMEROSOTAN MUTU BETON TERJADI REAKSI KIMIA ANTARA KANDUNGAN ALKALI DIDALAM SEMEN DENGAN KANDUNGAN MINERAL UTAMA PADA AGGREGATE, TERJADI RETAK RAMBUT, EKSPANSI INTERNAL, KELUARNYA CAIRAN SEMACAM JELY (PUTIH DARI ENDAPAN KAPUR-Ca); KEMEROSOTAN MUTU DAPAT DIAKIBATKAN TERJADI PERSINGGUNGAN DENGAN BAHAN KIMIA LAINYANG BERSIFAT ASAM; KETAHANAN TERHADAP EROSI PADA PERMUKAAN BETON DITUNJUKKAN BERUPA KAVITASI; KETAHANANNYA DENGAN PENGGUNAAN BETON BERKEKUATAN TINGGI DAN DESAIN KONSTRUKSI YANG BENAR; KEKUATAN BETON DAPAT DITINGKATKAN DENGAN KANDUNGAN UDARA 2 – 6%;

KEDAP AIR (WATERTIGHTNESS) DAPAT TERCAPAI JIKA BETON BENAR-2 PADAT (PEJAL) TANPA TERJADI VOID (RUANG UDARA), SEHINGGA CUKUP MAHAL; PADA PROSES PENGIKATAN AWAL, MATERIAL DENGAN BERAT JENIS TERBERAT AKAN TURUN (SETTLE) DAN MENDORONG AIR KEATAS, SEHINGGA TIMBUL CELAH/ALUR; PENGGUNAAN FAKTOR AIR SEMEN AKAN MEMBUAT BETON PADAT, TETAPI TIDAK MUDAH PENGERJAANNYA; PERAWATAN (CURING) SELAMA PENGIKATAN AWAL DAN PROSES PENGERASAN DIPERLUKAN UNTUK MENDAPATKAN BETON KEDAP AIR; PENGGUNAAN BAHAN ADMIXTUES BERUPA AIR-ENTRAINED JUGA AKAN MENCEGAH TERBENTUKNYA VOID KARENA PENGENDAPAN MATERIAL AKAN BERKURANG.

PERUBAHAN VOLUME PERUBAHAN VOLUME BETON DIWAKTU PENGIKATAN AWAL DAN PROSES PENGERASAN AKAN BERAKIBAT KEMEROSOTAN MUTU, BERUPA RETAK-RETAK; PERUBAHAN VOLUME BETON INI DIAKIBATKAN PROSES HIDRASI PADA BETON, DIMANA TERDAPAT PERBEDAAN SUHU ANTARA BAGIAN LUAR DAN DALAM, SEHINGGA TERJADI RETAK BETON KARENA PANAS (THERMAL CRACK); PENYUSUTAN VOLUME BETON AKIBAT KERINGNYA BETON DISAAT KEKUATAN BETON BELUM BERKEMBANG, DAPAT JUGA AKIBAT REAKSI ALKALI; PENYUSUTAN BETON KAREAN BETON MENGERING SEBELUM WAKTUNYA DIAKIBATKAN OLEH BEBERAPA HAL, PENGARUH FAKTOR AIR SEMEN, KOMPOSISI AGGREGATE, PERAWATAN BETON YANG KURANG BAIK DLL.

KEKUATAN (STRENGTH) KEKUTAN BETON DIPENGARUHI OLEH: KUALITAS BAHAN/ MATERIAL BETON; PERBANDINGAN BAHAN/ MATERIAL BETON; PERBANDINGAN FAKTOR AIR SEMEN; CARA PERAWATAN (CURING) YANG TEPAT; CARA PERAWATAN YANG BAIK AKAN MENGHASILKAN KEKUTAN BETON TETAP BERKEMBANG SAMPAI UMUR 180 HARI LEBIH.

PENGARUH KANDUNGAN UDARA TERHADAP KEKUATAN BETON

ELASTISITAS WALAUPUN BETON TIDAK MURNI BERSIFAT ELASTIS (SEPERTI KARET), TETAPI DARI GRAFIK HUBUNGAN ANTARA STRESS – STRAIN BERBENTUK CURVA, BERARTI HUBUNGAN TEGANGAN DAN REGANGAN TIDAK LINIER; PERBANDINGAN ANTARA STRESS – STRAIN DISEBUT “MODULUS ELASTISITAS”; BETON DENGAN KEKUTAN TEKAN YANG TINGGI BERARTI JUGA MEMILIKI “MODULUS ELASTISITAS” YANG TINGGI PULA.

GRAFIK ELASTISITAS BETON

THERMAL DAN BERAT PANAS PADA BETON TERJADI SAAT MULAI PENGIKATAN AWAL DAN PROSES PENGERASAN, DAPAT DIKENDALIKAN DENGAN MEMBUAT LUBANG PELEPAS PANAS PADA BETON MASSAL, KANDUNGAN MINERAL AGGREGATE TIDAK DAPAT DIKENDALIKAN; BERAT PADA BETON AKAN SANGAT DIPERLUKAN UNTUK BENDUNGAN GRAVITY YANG MEMERLUKAN STABILITAS, BERAT BETON AKAN MENINGKAT SEIRING DENGAN PENGGUNAAN AGGREGATE KASAR DAN UKURAN BESAR DALAM BATAS YANG MEMUNGKINKAN UNTUK DILAKSANAKAN DENGAN MUDAH.

DESAIN CAMPURAN BETON PROPORSI BAHAN/ MATERIAL BETON DIPILIH PALING EKONOMIS YANG TERSEDIA DITEMPAT, SEHINGGA BERSIFAT WORKABILITY MAUPUN KEKUATAN DAN DAYA TAHAN YANG DIPERSYARATKAN; KRITERIA KEKUATAN BETON SESUAI USBR HARUS 80% DIATAS KEKUATAN RENCANA

FORMULA UNTUK MENDAPATKAN KUAT TEKAN YANG DIBUTUHKAN (SNI 03-6815-2002) Dimana: fcr : kuat tekan beton yang dibutuhkan fc : kuat tekan rencana (design strength) t : koefisien : 0.703 untuk kemungkinan 75% diatas kuat rencana 0.883 untuk kemungkinan 80% diatas kuat rencana 0.883 untuk kemungkinan 80% diatas kuatrencana v : koefisien dari variasi efektifitas alat pengaduk

KEKUATAN BETON YANG DIBUTUHKAN TABEL 4.7.

PERHITUNGAN RENCANA ADUKAN

NILAI FAKTOR AIR SEMEN (w/c) TERKAIT DENGAN DURABILITY

CONTOH CAMPURAN BETON UNTUK PEKERJAAN KECIL

CONTOH PERHITUNGAN CAMPURAN BERDASAR VOLUME

TULANGAN BETON TUJUAN: - PENAHAN BEBAN LENTUR; - PENAHAN BEBAN GESER; - PENAHAN BEBAN AXIAL; - PENAHAN RETAK. MUTU BAJA TULANGAN:( PBI – SNI) - U-22, TEGANGAN ULTIMATE 2200 kg/cm2 - U-24, TEGANGAN ULTIMATE 2400 kg/cm2 - U-32, TEGANGAN ULTIMATE 3200 kg/cm2 - U-39, TEGANGAN ULTIMATE 3900 kg/cm2

GRAFIK TEGANGAN DAN REGANGAN

ALAT UJI TARIK TULANGAN BETON

TULANGAN BETON PRESTRESSED

TULANGAN PRESTRESSED Prestress post-tension anchor

TULANGAN PRESTRESSED Hydraulic jack for tensioning cables

ANGKER PADA PRESTRESSED

BERSAMBUNG KE KENDALI MUTU BETON