2 Tipe dari bahan yang menjadi stabilised. 3 Kandungan uap air pemadatan. Derajat tingkat keretakan adalah suatu
fungsi jumlah dari uap air yang hilang ketika bahan mengering. Membatasi kandungan air yaitu. menurunkan air, semen pada waktu
pemadatan kurang dari 75 kandungan uap air kejenuhan dapat mengurangi derajat tingkat keretakan
4 Tingkat pengeringan. Ketika semen dicampur bahan menyusut, Derajat tingkat keretakan
adalah sebagian besar ditentukan oleh tingkat perkembangan kekuatan sehubungan dengan tingkat pengurangan retak kerutan adalah bersifat
lebih luas ada di permukaan dibanding pada dasarnya pengeringan memulai di permukaan
5. Drying Shrinkage
Drying Shrinkage adalah penyusutan yang disebabkan oleh keluarnya air pori karena penguapan evaporasi. Drying shrinkage dimulai setelah beton
mengeras dan terjadi kehilangan uap air karena penguapan, yaitu ketika beton berada di lingkungan kering. Dari proses di atas kemudian mengakibatkan
adanya tegangan kapiler yang menyebabkan dinding-dinding kapiler tertarik sehingga volume beton menyusut. Beton akan terus-menerus mengalami
drying shrinkage dalam jangka panjang bahkan sampai bertahun-tahun sampai air yang terkandung di dalam beton benar-benar habis menguap.
L L
2
L
1
sh ri
n k
ag e
Drying shrinkage terjadi ketika beton diekspos pada lingkungan yang kering, sehingga mengakibatkan perubahan volume. Namun apabila beton
ditempatkan dalam air, yang mempunyai kelembaban tinggi, akan terjadi pengembangan swelling. Istilah penyusutan shrinkage digambarkan sebagai
penurunan volume material dengan waktu tertentu yang terkait dengan suatu perubahan di dalam kelembaban dan perubahan temperatur, yang terjadi tanpa
adanya tekanan atau pembebanan. Drying shrinkage pada beton disebabkan oleh penarikan air dari beton pada saat mengeras yang disimpan di dalam
ruangan dengan udara terbuka Neville, 1995.
Pengukuran shrinkage dilakukan dengan cara membandingkan antara selisih panjang awal dan panjang akhir dengan panjang mula-mula benda uji. Agar
lebih jelas, berikut ini disajikan gambar yang menjelaskan hubungan penyusutan terhadap waktu.
Hubungan penyusutan terhadap waktu pada pengukuran drying shrinkage disajikan dalam Gambar 2.3.
t t
1
t
2
waktu Gambar 2.4. Hubungan penyusutan terhadap waktu
Tabel 2.5. Penyusutan terhadap waktu
Waktu Panjang
Perubahan Panjang dari t Shrinkage
t L
t
1
L
1
L -L
1
L -L
1
L t
2
L
2
L -L
2
L -L
2
L
a. Mekanisme terjadinya drying shrinkage Berikut ini dijelaskan mekanisme terjadinya penyusutan drying
shrinkage dalam suatu campuran beton : 1 Sifat dasar yanag tidak stabil dari hasil pembentukan awal kalsium
silikat hidrat pada penyusutan saat terjadi proses pengeringan. Sifat yang tepat dan terperinci dari mekanisme ini sukar dimengerti dan
merupakan sesuatu yang bersifat permanen dan tidak diubah 2 Dalam pasta semen terdapat pori-pori besar dan kecil.
Mula-mula pori yang terdapat didalam beton terisi penuh air tetapi dengan bertambahnya umur beton, maka air tersebut perlahan-lahan
akan menguap kelur dari beton. Air yang pertama menguap adalah air yang terdapat pada pori yang besar, berlangsung sampai air pada pori
yang besar abis. Berkurangnya air dari pori yang besar ini belum menimbulkan shrinkage. Pada saat itu tidak ada lagi sumber air dalam
pori yang besar, maka air dari kepiler beton yang lebih kecil dan lebih halus secara berangsur-angsur akan mulai menguap. Kehilangan dari
air kapiler kecil inilah yang menyebabkan terjadinya tegangan pori yang signifikan dan menyebabkan penyusutan shrinkage
3 Luas Permukaan dari sistem koloid pasta semen cukup luas, sehingga air yang terserap di permukaan akan mempengaruhi keseluruhan sifat
sistem koloid tersebut. Ketika air menguap terjadi perubahan energy didalam system koloid silikat hidrat. Perubahan energy ini
menyebabkan terjadinya penyusutan 4 Pada saat semen dicampur dengan air maka akan terjadi reaksi kimia,
hal ini yang disebut sebagai proses hidrasi. Proses ini yang menghasilkan proses hidrasi yang berupa kalsium silikat gel C-S-H
gel dan kalsium hidrosida. Air yang ada dalam beton sebagian digunakan untuk proses hidrasi dan sebagian lagi digunakan untuk
mengisi pori-pori pada pasta semen. Pada saat beton mulai mongering, air bebas pada pori yang tidak terikat secara fisik maupun kimiawi
akan keluar tetapi tidak begitu signifikan menyebabkan perubahan volume. Saat air bebas telah habis, air yang terikat secara fisik akan
keluar, sehingga hal inilah yang signifikan menimbulkan terjadinya penyusutan.
Proses-proses diatas berperan secara terpisah atau kombinasi sehingga menyebabkan terjadinya drying shrinkage
b. Faktor-Faktor yang mempengaruhi drying shrinkage Seperti halnya pada campuran beton penyusutan disebabkan oleh
beberapa faktor sebagai berikut :
1 Jumlah agregat Agregat kasar khususnya berfungsi sebagai penahan susut pasta
semen, jadi semakin banyak jumlah agregat yang terdapat didalam beton maka susut terjadi semakin kecil.Kayali et al 1999 menyatakan
bahwa agregat yang mengisi antara 65 sampai 75 dari total volume beton berpengaruh besar dalam mengurangi penyusutan.Pengaruhnya
adalah untuk menahan jumlah drying shrinkage pada beton sebab pori- pori yang terisi oleh pasta semen menjadi kecil. Gradasi dari agregat
tidak mempengaruhi besarnya penyusutan, tetapi dengan memasukkan agregat dengan gradasi yang besar akan memperkecil penggunaan
semen sehingga penyusutan menjadi kecil 2 Ukuran dan bentuk beton
Kecepatan penyusutan terpengaruh oleh ukuran dan bentuk beton. Laju penyusutan akan berkurang jika volume elemen beton besar. Pada
umumnya kecepatan penyusutan menurun sejalan dengan naiknya ukuran benda uji, karena beton memerlukan waktu yang lama agar air
pori didalam beton yang besar berpindah dan menjangkau permukaan beton selama proses pengeringan.
3 Faktor air semen Peningkatan besarnya factor air semen fas akan mengakibatkan
semakin besar pula efek susut yang terjadi .Peningkatan fas maka akan mempertinggi dan mempercepat perkembangan drying shrinkage pasta
semen, sehingga akan menyediakan lebih banyak ruang untuk air
bebas berdifusi dan memperkecil nilai kekakuan dari susunan yang padat untuk menahan deformasi. Pengaruh ini juga diduga terjadi pada
beton. 4 Jumlah dan kehalusan semen
Semakin banyak kandungan pasta semen didalam beton, maka semakin tinggi drying shrinkage yang terjadi. Penelitian Kayali et al
1999 juga menyimpulkan bahwa kandungan pasta semen secara signifikan memperbesar penyusutan. Kristiawan 2002 : 42
menyebutkan bahwa kehalusan semen rupa-rupanya juga menjadi factor pada penyusutan. Semen dengan ukuran partikel lebih kasar dari
saringan no 200, bereaksi sangat lambat, mempunyai efek untuk menahan susut setara dengan efek dari agregat.
5 Bahan tambah mineral Dengan menambahkan bahan mineral tertentu dalam beton maka
dapat mengurangi besarnya drying shrinkage. Dalam Kristiawan 2002 disebutkan bahwa beberapa ahli seperti Fattuhi dan al khaiat
menyatakan bahwa penyusutan benda uji prisma berukuran 75x75x285 mm dengan variasi kelembaban dengan penambahan silica fume pada
takaran 10 dari berat semen akan mengurangi penyusutan. 6 Kelembaban udara
Drying shrinkage yang terjadi pada benda uji silinder yang dikondisikan berada pada kelembaban relative dan temperature
konstan, akan memperlihatkan bahwa drying shrinkage benda uji pada
kelembaban yang konstan lebih tinggi daripada drying shrinkage pada kelembaban bervariasi. Semakin lembab tempat disekitar beton maka
akan semakin kecil laju penyusutan. 7 Chemical admixture
Penggunaan Chemical admixture dalam campuran beton berpengaruh besar terhadap penyusutan yang terjadi. Brooks dalam Kristiawan,
2002 menjelaskan bahwa ada peningkatan secara umum pada penyusutan sebanyak 20 dibandingkan dengan beton yang tidak
terkontrol campurannya. c. Prediksi Drying Shrinkage Jangka Panjang
Perkiraan nilai drying shrinkage pada masa mendatang sangat penting digunakan dalam merencanakan umur dan daya tahan struktur bangunan.
Sehingga perlu diadakan pengukuran nilai drying shrinkage dalam jangka pendek. Ekstrapolasi nilai ultimate shrinkage dari pengukuran shrinkage
jangka pendek adalah metode paling tepat untuk memprediksi nilai penyusutan jangka panjang.
Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk memprediksi nilai drying shrinkage beton. Beberapa diantaranya adalah ACI 209 R-92
, almudaiheem dan will Hansen, serta Bazant dan Panula. Kemajuan dalam perkiraan dapat dicapai dengan menggunakan nilai penyusutan
yang teliti dari pengujian jangka pendek 28 hari untuk memperkirakan penyusutan jangka panjang.
ACI Committee 209 merekomendasikan untuk memprediksi penyusutan beton jangka panjang dari data-data jangka pendek dengan rumus sebagai
berikut : t
ε
sh
t = ______ ε
sh
u ………………………………… 2.2 35 + t
dengan : t = umur pengeringan
35 = waktu yang diperlukan untuk mencapai susut paruh waktu
ε
sh
t = shrinkage umur t selama pengujian ε
sh
u = Ultimate shrinkage Bazant dan Panula mengusulkan rumus yang juga merupakan salah satu
ekspresi dari penerapan prediksi drying shrinkage yang telah dievaluasi dengan baik.
Rumus Bazant dan Panula dapat dijelaskan sebagai berikut : t
ε
sh
t = ε
sh
u _________ ……………….…………….… 2.3 τ + t
dengan : t = umur pengeringan
ε
sh
t = shrinkage umur t selama pengujian ε
sh
u = Ultimate shrinkage τ = waktu untuk mencapai susut paruh waktu
Rumus- rumus tersebut diatas dapat digunakan untuk memprediksi susut jangka panjang dalam penelitian ini
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
