Tinjauan Pustaka

2.1. Tinjauan Pustaka

Pada tahapan hidrasi pasta semen, suatu butiran sangat halus hasil hidrasi disebut gel membentuk rangkaian tiga dimensi yang saling merekat satu sama lain secara acak dan kemudian sedikit demi sedikit mengisi ruangan yang semula ditempati air. Sejumlah bahan tersedia dalam bentuk tepung, yang dapat digunakan untuk menambah karakteristik kohesif dari beton.

Kekuatan mortar akan bertambah jika kandungan pori dalam mortar semakin kecil. Semakin tinggi angka pori dalam beton akan menyebabakan turunnya kekuatan beton. Penambahan metakaolin dimaksudkan untuk meningkatkan kekuatan beton dengan memperkecil angka pori pada beton. Pemakaian metakaolin sebagai bahan tambah semen pada kadar tertentu dapat meningkatkan kekuatan beton.

Peran metakaolin dalam beton adalah:

1. Sebagai pengisi pori (filler). Ukuran metakaolin yang sangat kecil (lebih kecil dari semen) memungkinkan metakaolin untuk mengisi pori – pori sehingga akan mengurangi porositas beton

2. Mempercepat reaksi hidrasi pada semen.

3. Sebagai Pozzolanic reaction dalam semen antara kalsium hidroksida dan asam silikat sehingga beton yang terbentuk lebih tahan terhadap serangan asam dan sulfat yang terjadi.

Hasil penelitian oleh Gold dan Shirvil menunjukkan pemakaian metakaolin pada kadar optimum berada pada kisaran antara 5% - 10% (terjadi peningkatan kekuatan pada penambahan kadar dari 5% ke 10%). Penambahan kadar melewati 10% tidak memberikan peningkatan kekuatan (Ryle, 1999). Keadaan ini dapat dianalisis bahwa nilai optimum kadar metakaolin terjadi dibawah 10%.

Dalam penelitian Ervina, 2007, penambahan metakaolin pada campuran beton

ringan berserat alumunium dengan kadar 10% mengakibatkan penurunan K IC

yang disebabkan oleh reaksi antara metakaolin dan semen yang justru mengacaukan matrik serat, sehingga energi yang disumbangkan untuk menahan terjadinya retakan menjadi berkurang. Dalam penelitian Ernawati, 2009,

penambahan metakaolin dengan kadar 7,5% mengakibatkan penurunan nilai K IC relatif lebih kecil dibandingkan penelitian Ervina. K IC adalah suatu sifat untuk

mengukur ketahanan / ketangguhan material pada retakan getas ketika terjadi retakan bidang. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka ditambahkan metakaolin dengan kadar 7,5% dari berat semen dengan pertimbangan pengaruh

terhadap nilai K IC yang relatif lebih kecil dibanding penggunaan kadar 10%.

Sifat kurang baik dari beton , yaitu getas, yang tidak mampu menahan tegangan tarik, kejut dan momen lentur dapat diperbaiki dengan menambahkan fiber lokal pada adukan beton.

Sejumlah laporan riset dan penggunan praktis beton serat menunjukkan bahwa untuk peningkatan kemampuan kontruksi umumnya digunakan serat baja dengan panjang sekitar 2 cm atau lebih. Penggunaan serat terbukti sangat efektif meningkatkan kemampuan lentur, daktilitas ketahanan menahan retak, ketahanan torsi dan ketahanan lelah (fatigue resistance). Dosis penggunaan serat umumnya adalah 0,25 - 2% takaran volume per meter kubik produksi beton.

Dosis penggunaan serat yang sering digunakan terdiri dari:

1. Fraksi volume rendah (volume serat < 1 % dari Volume beton)

2. Fraksi volume sedang (volume serat 1% - 2% dari Volume beton)

3. Fraksi volume tinggi (volume serat > 2% dari Volume beton) Kuat tarik beberapa jenis serat dalam penelitian Bodja Suwanto, 2009 dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Sifat – sifat berbagai jenis kawat yang digunakan sebagai fiber

No

Jenis Serat

Kuat Tarik

(MPa)

Perpanjangan saat

putus (%)

Spesific grafity

1 Kawat Baja

10.5 7.77 2 Kawat Bendrat

Berdasarkan karakteristik Galvalum oleh SPCG Public Company Limited, kuat tarik Galvalum AZ 150 adalah 550 MPa ( http://www.spcg.co.th/steel/en/ zincalume.php ). Nilai kuat tarik tersebut setara dengan kekuatan baja BJTD 40. Hal ini memberikan pertimbangan penelitian pada serat galvalum AZ 150 karena kekuatan yang baik dibanding serat lainnya.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, dalam penelitian ini menggunakan fraksi serat Galvalum volume rendah dengan kadar serat bervariasi 0%, 0,25%, 0,5%, 0,75% dan 1%. Penentuan kadar serat ini untuk mengetahui pada kadar serat berapa persen beton mencapai nilai kuat kejut maksimum mempertimbangan kemudahan pengerjaan / workability dengan rentang kadar pemakaian serat yang tidak terlalu jauh antar variasi untuk dijadikan sebagai variasi penambahan serat. Semakin tinggi volume serat, akan menurunkan workability . Semakin sulit beton dikerjakan, maka kepadatan beton tidak akan baik sehingga menurunkan kekuatan beton.

Rasio kelangsingan, l/d dari serat adalah perbandingan antara panjang serat dengan diameter serat. Semakin kecil diameter, semakin besar rasio kelangsingannya. Hal ini berarti serat – serat tersebut semakin halus. Rasio kelangsingan yang semakin besar (diameter tidak terlalu kecil) akan mempengaruhi workability beton. Workability beton akan menurun dan kemungkinan beton akan keropos semakin besar. Perbandingan antara l (panjang serat) dan d (lebar serat) akan berpengaruh pada system pelaksanaannya. Untuk l/d<45, pencampuran serat ke dalam beton tidak memerlukan teknik tertentu. Apabila 45 < l/d < 100, pencampuran memerlukan teknik tertentu agar dapat homogen. Untuk l/d > 100 hampir tidak mungkin dilaksanakan agar homogen. Jalan keluarnya dengan membuat kelompok l/d diatas hanya untuk serat dengan penampang bulat (Zulaicha, 2009)

Rasio serat yang digunakan pada serat dengan panjang 50 mm, lebar 2 mm dan tebal 0,8 mm dengan 50/2 = 25 lebih kecil dari 45 tidak diperlukan teknik tertentu agar homogen sehingga workability bisa dipertahankan.