9
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Bata beton merupakan bahan bangunan yang berupa bata cetak alternatif pengganti batu bata yang tersusun dari komposisi antara pasir, semen portland dan
air dengan perbandingan 1 semen : 3 pasir. Bata beton difokuskan sebagai konstruksi-konstruksi dinding bangunan non struktural.
Bata beton yang baik adalah yang masing-masing permukaannya rata dan saling tegak lurus serta mempunyai kuat tekan yang tinggi. Persyaratan bata beton
menurut Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia 1982 PUBI-1982 pasal 6 antara lain adalah berumur minimal satu bulan, pada waktu pemasangan
harus sudah kering, berukuran panjang ±400 mm, lebar ±200 mm, tebal ±100-200 mm, kadar air 25-35 dari berat, dan memiliki kuat tekan antara 2-7 Nmm
2
atau 2-79,81 kgmm
2
. Berdasarkan persyaratan fisik bata beton standar dalam PUBI- 1982 memberikan batasan standar bahwa untuk bata beton dengan nilai kuat tekan
2-3,5 MPa dapat dipakai pada konstruksi yang tidak memikul beban. Untuk kuat tekan 2 MPa dapat dipasang pada tempat yang terlindung dari cuaca luar dan
diberi lapisan pelindung. Bata beton dapat berwarna seperti warna aslinya atau diberi zat warna
pada komposisinya dan digunakan untuk halaman baik di dalam maupun di luar bangunan.
Menurut SNI 03-0691- 1996 “Bata beton Paving Block adalah suatu
komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan
lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton itu.
2.2 Klasifikasi Paving Block
Berdasarkan klasifikasinya Paving Block dibedakan menjadi beberapa klasifikasi diantaranya sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
10
2.2.1 Klasifikasi Paving Block Berdasarkan Cara Pembuatannya a. Paving Block Press Manual Tangan
Paving Block press manual tangan termasuk jenis Paving Block dengan
kategori D-C 10-15 Mpa. Sesuai dengan mutunya yang rendah, bata beton jenis ini memiliki nilai jual yang rendah. Sedangkan untuk pemakaiannya, bata beton
ini umumnya digunakan untuk non structural, seperti untuk taman dan pejalan kaki dengan daya beban yang rendah.
b. Paving Block Press Mesin Vibrasi Getar
Paving Block jenis ini diproduksi dengan mesin press sistem getar dan
umumnya memiliki mutu kelas C-B 15-20 Mpa. Dalam pemakaiannya, bata beton ini digunakan untuk pelataran parkir.
C. Paving Block Press Mesin Hidrolik
Paving Block jenis ini diproduksi dengan mesin press hidrolik dengan kuat
tekan 300 kgcm
2
. Bata beton ini dapat dikategorikan Paving Block degan mutu B- A 20-40 Mpa. Pemakaian bata beton ini digunakan untuk perkerasan jalan
hingga perkerasan lahan pelataran terminal peti kemas di pelabuhan Wintoko, 2007.
2.2.2 Klasifikasi Paving Block Berdasarkan Penggunaannya
Klasifikasi bata beton menurut SK SNI 03-0691-1994 terdiri dari : a.
Bata beton mutu A digunakan untuk jalan. b.
Bata beton mutu B digunakan untuk pelataran parkir. c.
Bata beton mutu C digunakan untuk pejalan kaki. d.
Bata beton mutu D digunakan untuk taman dan penggunaan lain.
Universitas Sumatera Utara
11 Mutu
Kuat Tekan MPa
Ketahanan aus mmmenit
Penyerapan air rata- rata
Rata- rata
Min. Rata-
rata Min
A 40
35 0.090
0.103 3
B 20
17.0 0.130
0.149 6
C 15
12.5 0.160
0.184 8
D 10
8.5 0.219
0.251 10
Tabel 2.1 Mutu Paving Block
2.3 Pengujian Benda Uji
Pengujian benda uji Paving Block menurut SNI 031-0691-1996 yaitu :
2.3.1 Pengujian Penyerapan Air
a. Lima buah benda uji dalam keadaan utuh direndam dalam air hingga jenuh 24jam, ditimbang beratnya dalam keadaan basah.
b. Kemudian dikeringkan dalam dapur pengering selama kurang lebih 24 jam, pada suhu kurang lebih 105°C sampai beratnya pada dua kali
penimbangan berselisih tidak lebih dari 0,2 penimbangan yang terdahulu.
c. Penyerapan air dihitung sebagaiberikut.
Dimana : B
A
= berat beton basah, dalam kg B
B
= berat beton kering, dalam kg
2.3.2 Pengujian Kuat Tekan
a. Ambil 10 buah contoh uji masing-masing dipotong berbentuk kubus dan rusuk-rusuknya disesuaikan dengan ukuran contoh uji.
Universitas Sumatera Utara
12 b. Contoh uji yang telah siap, ditekan hingga hancur dengan mesin penekan
yang dapat diatur kecepatannya. Kecepatan penekanan dari mulai pemberian beban sampai contoh uji hancur diatur dalam waktu 1 sampai 2
menit arah penekanan pada contoh uji disesuaikan dengan arah tekanan beban didalam pemakaiannya.
Kuat tekan dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Dimana : P = beban tekan, N
L = luas bidang tekan mm
2
Kuat tekan rata-rata dari contoh bata beton dihitung dari jumlah kuat tekan dibagi jumlah contoh uji.
2.3.3 Ketahanan Terhadap Natrium Sulfat
a. Peralatan pengujian: 1 Larutan jenuh garam natrium sulfat yang jernih dengan berat jenis antara
1,151-1,174. 2 Bejana tempat merendam contoh dalam larutan natrium sulfat
b. Prosedur Pengujian: 1 Dua buah benda uji utuh bekas pengujian ukuran dibersihkan dari kotoran
yang melekat, kemudian dikeringkan dalam dapur pengering pada suhu 105+2°C hingga berat tetap lalu didinginkan dalam desikator.
2 Setelah dingin ditimbang sampai ketelitian 0,1 gram, kemudian direndam dalam larutan jenuh garam natrium sulfat selama 16 sampai dengan 18
jam, setelah itu diangkat dan didiamkan dulu agar cairan yang berlebih meniris.
3 Selanjutnya masukkan benda uji kedalam dapur pengering pada suhu 105+2°C selama kurang lebih 2 jam, kemudian didinginkan sampai suhu
kamar. 4 Ulangi pernedaman dan pengeringan ini sampai 5 kali berturut-turut.
5 Pada pengeringan yang terakhir, benda uji dicuci sampai tidak ada lagi sisa sisa garam sulfat yang tertinggal.
Universitas Sumatera Utara
13 6 Untuk mengetahui bahwa tidak ada lagi garam sulfat yang tertinggal, larutan
pencucinya dapat diuji dengan larutan � �2.
7 Untuk mempercepat pencucian dapat dilakukan pencucian dengan air panas bersuhu kurang lebih 40-50 °C.
8 Setelah pencucian sampai bersih, benda uji dikeringkan dalam dapur pengering sampai berat tetap ± 2-4 jam, didinginkan dalam desikator.
Kemudian ditimbang lagi sampai ketelitian 0,1gram. 9 Disamping itu diamati keadaan benda uji apakah setelah perendaman dalam
larutan garam natrium sulfat terjadi atau nampak adanya retakan, gugusan atau cacat-cacat lainnya.
10 Laporkan keadaan setelah perendaman itu dengan kata-kata:
- Baik tidak cacat, bila tidak nampak adanya retak-retak atau perubahan
lainnya. -
Cacat retak-retak, bila nampak adanya retak-retak meskipun kecil, rapuh, gugus dan lain-lain
11 Apabila selisih penimbangan sebelum perendaman dan setelah
perendaman tidak lebih dari 1 dan benda uji tidak cacat nyatakan benda- benda uji tadi baik. Bila selisih penimbangan dari 2 diantara 3 benda uji
tadi lebih besar dari 1 , sedang benda ujinya baik tidak cacat nyatakan benda uji secara keseluruhan menjadi cacat.
2.3.4 Pengujian Ketahanan aus
a. Ambil lima buah contoh uji dipotong berbentuk bujur sangkar dengan ukuran 50 mm x 50 mm dan tebal 20 mm untuk pengujian ketahanan
aus. b. Sisa dari pemotongan dibuat benda uji persegi dengan ukuran kurang dari
20 mm untuk penentuan berat jenis c. Mesin aus yang dipergunakan, cara-cara mengaus dan mencari berat jenis
dikerjakan sesuai SNI 03-0028-1987, cara uji ubin semen. d. Benda uji yang telah diukur dan telah ditimbang, diletakkan pada tempatnya
pada mesin pengaus, dibebani dengan beban tambahan sebesar 3 13kg.
Universitas Sumatera Utara
14 e. Mesin pengaus dijalankan dan setelah pengaus pertama berlangsung 1
menit, benda uji diputar 90°, dan pengausan dilanjutkan. Setiap setelah pengausan berlangsung 1 menit benda uji diputar 90°, dan hal ini
dilakukan sampai berlangsung 5x1 menit. Selama menit-menit pengausan, permukaan yang diaus harus selalu diamati setiap menit
apakah lapisan kepala ini telah ada yang habis. 1
Benda uji yang lapisan kepalanya tidak habis setelah pengausan selama 5 menit, dibersihkan dari debu dan serpihan kemudian ditimbang
sampai ketelitian 10 mg. 2
Jika sebelum pengausan berlangsung 5 menit lapisan kepala telah ada yang habis, pengausan dihentikan pada menit terakhir habisnya lapisan
kepala, lalu benda uji dibersihkan dari debu dan ditimbang. 3
Catat hasil penimbangan ini dan hitung selisih berat benda uji sebelum dan sesudah diaus. Bagi benda uji yang belum habis lapisan
kepalanya, pengausan dapat dilanjutkan sampai pada menit-menit habisnya lapisan kepala atau sampai menit ke15.
4 Benda uji untuk berat jenis lapisan kepala, setelah kering
ditimbang lalu ditentukan volumenya. Hitung berat jenis masing-masing benda uji dengan ketelitian sampai 2 desimal, dan hitung nilai rata-rata
dari 10 benda uji. 5
Ketahanan aus masing-masing benda uji dapat dihitung sebagai berikut:
Dimana : A = selisih berat benda uji sebelum dan sesudah diaus, dalam gr
BJ= berat jenis rata-rata lapisan kepala, dalam grcm
3
I = Luas permukaan bidang aus, dalam cm
3
w = Lamanya pengausan, dalam menit.
Universitas Sumatera Utara
15
2.4 Semen Portland
Semen Portland adalah suatu bahan pengikat hidrolis hydraulic binder yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat
hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya.
2.4.1 Jenis Semen Portland
Jenistipe semen yang digunakan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton, dalam hal ini perlu diketahui tipe semen yang
telah distandarardisasi di Indonesia. Menurut SNI 0031-81, semen Portland dibagi menjadi lima tipe, yaitu :
Tipe I
Ordinary Portland Cement OPC , semen untuk penggunaan umum,tidak
memerlukan persyaratan khusus panas hidrasi, ketahanan terhadap sulfat, kekuatanawal.
Tipe II
Moderate Sulphate Cement , semen untuk beton yang tahan terhadap
sulfat sedang dan mempunyai panas hidrasi sedang.
Tipe III
High Early Strength Cement, semen untuk beton dengan kekuatan awal
tinggi cepat mengeras.
Tipe IV
Low Heat of Hydration Cement, semen untuk beton yang memerlukan
panas hidrasi rendah,kekuatan awal rendah.
Tipe V
High Sulphate Resistance Cement, semen untuk beton yang tahan terhadap
kadar sulfat tinggi.
Universitas Sumatera Utara
16 Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen jenis OPC
Ordinary Portland Cement atau Tipe I, yaitu semen hidrolis yang dipergunakan
secara luas untuk konstruksi umum, seperti konstruksi bangunan yang tidak memerlukan persyaratan khusus, antara lain bangunan perumahan, gedung-
gedung bertingkat, jembatan, landasan pacu dan jalan raya.
2.4.2. Bahan Penyusun Semen Portland
Bahan utama pembentuk semen portland adalah kapur CaO, silica SiO3, alumina Al2O3, sedikit magnesia MgO, dan terkadang sedikit alkali.
Untuk mengontrol komposisinya, terkadang ditambahkan oksida besi, sedangkan gipsum CaSO4.2H2O ditambahkan untuk mengatur waktu ikat semen. Tri
Mulyono, 2004. Komposisi senyawa utama dan senyawa pembentuk dalam
semen portland dapat dilihat pada tabel 2.2 dan 2.3 berikut ini.
Tabel 2.2 Komposisi senyawa utama semen portland Tri Mulyono, 2003
Nama Kimia Rumus Kimia
Notasi Persen Berat
Trikalsium Silikat 3CaO.SiO2
C3S 55
Dikalsium Silikat 2CaO.SiO2
C2S 18
Tirikalsium aluminat 3CaO.Al2O3
C3A 10
Tetrakalsium 4CaO.Al2O3.Fe2O
C4AF 8
Gipsum CaSO4.2H2O
CSH2 6
2.5 Agregat
Agregat adalah bahan-bahan campuran beton yang saling diikat oleh perekat semen CUR 2, 1993. Kandungan agregat dalam campuran beton
biasanya sangat tinggi, yaitu berkisar 60-70 dari volume beton. Agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi
sebagai benda yang utuh, homogen, dan rapat, dimana agregat yang kecil
Universitas Sumatera Utara
17 berfungsi sebagai pengisi celah yang ada di antara agregat berukuran besar
Nawy, 1998. Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat alam dan agregat
buatan pecahan. Agregat alam dan pecahan inipun dapat dibedakan berdasarkan beratnya, asalnya, diameter butirnya gradasi, dan tekstur permukaannya.
2.5.1 Agregat Halus
Agregat halus 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 terbesar 5 mm atau lolos saringan no.4 dan tertahan pada saringan no.200.
Agregat halus yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi persyaratan-persyaratan sebagai berikut :
a. Susunan Butiran Gradasi Modulus kehalusan fineness modulus, menurut hasil penelitian
larrard, 1990 menunjukan bahwa pasir dengan modulus kehalusan 2,5 sd 3,0 pada umumnya akan menghasilkan beton mutu tinggi dengan fas yang
rendah yang mempunyai kuat tekan dan workability yang optimal. Agregat halus yang digunakan harus mempunyai gradasi yang baik, karena
akan mengisi ruang-ruang kosong yang tidak dapat diisi oleh material lain sehingga menghasilkan beton yang padat disamping untuk mengurangi
penyusutan. Analisa saringan akanmemperlihatkan jenis dari agregat halus tersebut. Melalui analisa saringan maka akan diperoleh angka Fine
Modulus . Melalui Fine Modulus ini dapat digolongkan 3 jenis pasir yaitu :
• Pasir kasar
: 2.9 FM 3.2 •
Pasir sedang : 2.6 FM 2.9
• Pasir halus
: 2.2 FM 2.6 Selain itu ada juga batasan gradasi untuk agregat halus, sesuai dengan
ASTM C33 – 74a.
Batasan tersebut dapat dilihat pada tabel berikut ini :
Universitas Sumatera Utara
18
Tabel 2.3
Batasan gradasi untuk agregat halus menurut ASTM C33-74a Ukuran Saringan
ASTM Persentase berat yang lolos
pada tiap Saringan 9.5 mm 38 in
100 4.76 mm No. 4
95 – 100
2.36 mm No.8 80
– 100 1.19 mm No.16
50 – 85
0.595 mm No.30 25
– 60 0.300 mm No.50
10 – 30
0.150 No.100
2 – 10
b. Kadar Lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron ayakan no.200, tidak boleh melebihi 5 terhadap berat kering. Apabila
kadar Lumpur melampaui 5 maka agragat harus dicuci. c. Kadar Liat tidak boleh melebihi 1 terhadap berat kering.
d. Agregat halus harus bebas dari pengotoran zat organik yang akan merugikan beton, atau kadar organik jika diuji di laboratorium tidak
menghasilkan warna yang lebih tua dari standart percobaan Abrams –
Harder dengan batas standarnya pada acuan No 3. Agregat halus yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan
mengalami basah danlembab terus menerus atau yang berhubungan dengan tanah basah, tidak boleh mengandung bahan yang bersifat
reaktif terhadap alkali dalam semen, yang jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang berlebihan di dalam mortar atau beton
dengan semen kadar alkalinya tidak lebih dari 0,60 atau dengan penambahan yang bahannya dapat mencegah pemuaian.
Sifat kekal keawetan diuji dengan larutan garam sulfat: 1
Jika dipakai Natrium – Sulfat, bagian yang hancur maksimum 10.
2 Jika dipakai Magnesium
– Sulfat, bagian yang hancur maksimum
Universitas Sumatera Utara
19
2.6 Fly Ash
Fly Ash adalah abu terbang yang diperoleh dari pembakaran batubara
dengan suhu 1600
o
C yang memiliki kandungan komponen silika sebesar 72,2. Karena sifatnya menyerupai semen sehingga dapat berfungsi sebagai bahan
perekat dan dapat mengurangi penggunaan semen. Menurut ASTM C618
fly ash dibagi menjadi dua kelas yaitu
fly ash kelas
F dan kelas C. Perbedaan utama dari kedua fly ash
tersebut adalah banyaknya calsium, silika, aluminium dan kadar besi di fly
ash tersebut. Walaupun kelas F
dan kelas C sangat ketat ditandai untuk digunakan fly ash
yang memenuhi spesifikasi ASTM C618, namun istilah ini lebih umum digunakan berdasarkan
asal produksi batubara atau kadar CaO. Fly ash
kelas F merupakan
fly ash yang diproduksi dari pembakaran
batubara anthracite atau bituminous, mempunyai sifat pozzolanic dan untuk mendapatkan sifat cementitious harus diberi penambahan
quick lime, hydrated lime,
atau semen. Fly ash
kelas F ini memiliki kadar kapur yang rendah CaO 10.
Fly ash kelas C diproduksi dari pembakaran batubara lignite atau sub-
bituminous selain mempunyai sifat pozolanic juga mempunyai sifat self- cementing kemampuan untuk mengeras dan menambah kuat apabila bereaksi
dengan air dan sifat ini timbul tanpa penambahan kapur. Fly ash kelas C ini mengandung kapur lebih besar dari fly ash kelas F CaO 20.
Sehingga fly ash dari PT. SOCI MAS yang digunakan dalam penelitian ini diklasifikasikan kedalam fly ash kelas F, karena kadar kapur dalam fly ash ini
sebesar 4,79 CaO 10.
Universitas Sumatera Utara
20 Gambar 2.1 Skema mendapatkan fly ash
ElectroStatic Precipitator ESP adalah salah satu alternatif penangkap debu dengan effisiensi tinggi mencapai diatas 90 dan rentang partikel yang
didapat cukup besar. Dengan menggunakan electro static precipitator ESP ini, jumlah limbah debu yang keluar dari cerobong diharapkan hanya sekitar 0,16
efektifitas penangkapan debu mencapai 99,84. Air Heater merupakan alat yang berfungsi untuk memanaskan udara yang
digunakan untuk menghembusatau meniup bahan bakar agar dapat terbakar sempurna.
ID Fans Induced Draft Fan merupakan alat dari boiler yang berfungsi
sebagai penghisap asap yang dikeluarkan dari ruang pembakaran.
Gambar 2.2 Fly Ash
Universitas Sumatera Utara
21 Dari hasil pengujian di lab karakteristik Fly Ash mengandung unsur:
Tabel 2.4 Unsur yang terkandung dalam Fly Ash
No. Parameter
Satuan Hasil
Metode 1.
Silika sebagai SiO
2
72,2 Gravimetri
2.
Aluminium sebagai Al
2
O
3
18,8 Perhitungan
3. Besi sebagai Fe
2
O
3
0,79 A A S
4.
Kalsium sebagai CaO 4,79
Tritimetri
5.
Magnesium sebagai MgO
3,50 Gravimetri
6. Sodium sebagai Na
2
O 0,03
A A S
7. Potasium sebagai K
2
O 0,04
A A S
8.
Fosfor sebagai P
2
O
5
0,19 Spektrofotometri
9.
Sulfur S 2,12
Gravimetri
10.
Mangan mgKg
81,8 A A S
Sumber : Laboratorium Penguji Balai Riset dan Standardisasi Industri Medan
Dari hasil pemeriksaan kandungan silika pada Fly Ash sangat dimungkinkan dilakukannya pemanfaatan abu tersebut sebagai bahan substitusi
semen yang dapat digunakan pada pembuatan Paving Block.
2.7 Bottom Ash