TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI bab (1)

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

BAB IV
TEKNOLOGI BETON
IV.1

UMUM

Beton merupakan salah satu dari bahan bangunan yang banyak diminati/disenangi oleh
masyarakat pada umumnya, hal itu dikarenakan mempunyai sifat-sifat lebih banyak yang
menguntungjan dibandingkan dengan sifat-sifat yang merugikannya. Beton adalah suatu bahan
bangunan yang diperoleh dari pencampuran antara agregat kasar (coarse aggregate/split),
agregat halus (fine aggregate/pasir), semen dan air (lihat tabel 1) serta dalam hal-hal tertentu
masih diberikan suatu bahan tambahan (admixture) untuk mendapatkan maksud tertentu dari
beton tersebut tetapi tidak menambah kekuatan tekan dari beton.
Tabel 1. Skema bahan-bahan pembentuk beton
AIR

PASTA

SEMEN

PASIR (FINE
AGGRATE)
SPLIT (COARSE
AGGRATE)

MORTAR
BETON (BETON
BERTULANG)
(+ADMIXTURE)

Karena sifat yang terpenting dari beton adalah kuat terhadap tekan, sedangkan untuk
suatu konstruksi bangunan, diperlukan adanya kombinasi-kombinasi beban, baik itu tekan,
tarikan, puntiran, momen dan lain-lain. Untuk itu, pada suatu konstruksi beton perlu
ditambahkan atau digabungkan dengan tulangan baja yang berfungsi untuk membantu sifatsifat yang kurang menguntungkan daripada beton itu sendiri dan yang kita kenal dengan istilah
beton bertulang.
Hal itu terjadi karena antara beton dan baja mempunyai hubungan atau tegangan rekat
(Bonding) yang cukup baik tanpa diberikan suatu bahan tambahan, karena dari kedua bahan
tersebut antara baja dan beton mempunyai koefisien muai suhu (ʎ ) yang hamper sama , yaitu :
ʎ
ʎ

beton

= 10 x 10-6 /0C

baja

= 7-12 x 10-6 /0C

Sehingga apabila terjadi adanya perubahan suhu baik panas ataupun dingin (misalkan
terjadi kebakaran s/d suhu tertentu ataupun terjadi pendinginan pada saat musim salju) bukan
menjadikan suatu permasalahan/problem bagi bahan konstruksi beton bertulang.
Dari beberapa sifat beton menguntungkan, maka yang paling utama adalah kuat terhadap tekan,
untuk itu perlu kita mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan daripada beton,
yaitu:
1

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
1. Faktor Air Semen (F.A.S)
2. Sifat-sifat dari agregat (halus maupun kasar)

- Gradasi agregat
- Bentuk agregat
- Ukuran maximal agregat
3. Cara Pengerjaan
- Pencampuran
- Pengangkutan
- Penuangan
- Pemadatan
- Perawatan
4. Umur Beton
5. Jenis dan Jumlah/kuantitas daripada semen
IV.2

BAHAN DASAR PEMBENTUKAN BETON

Seperti yang terlihat pada tabel 1. Maka bahan-bahan dasar pembentuk beton terdiri dari :
a. Semen
b. Agregat halus (fine aggregate/pasir)
Agregat kasar (coarse aggregate/split)
c. Air

IV.2.1 SEMEN
Semen Portland adalah material hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan
klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips
sebagai bahan tambahan.
Semen Portland diproduksi untuk pertama kalinya pada tahun 1824 oleh Joseph Aspdin,
dengan memanaskan suatu campuran tanah liat yang dihaluskan dengan batu kapur atau kapur
tulis dalam suatu dapur sehingga mencapai suatu suhu yang cukup tinggi untuk menghilangkan
gas asam karbon (Murdock et al, 1999).
Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agarterjadi suatu massa yang
kompak/padat. Selain itu juga untuk mengisi rongga-rongga di antara butiran agregat.
Walaupun semen hanya kira-kira mengisi 10% dari volume beton, namun karena merupakan
bahan yang aktif maka perlu dipelajari maupun dikontrol secara ilmiah (Tjokrodumuljo, 1996).
IV.2.1.a Susunan Kimia Semen
Susunan kimia dari semen dapat mempengaruhi sifat semen. Bahan-bahan yang menjadi unsur
pokok dari semen diantaranya adalah kapur, silica, alumina dan oksida besi. Sebagai hasil
perubahan susunan kimia yang terjadi diperoleh susunan kimia yang kompleks, namun pada
semen biasa dapat dilihat seperti pada Tabel 2. Oksida-oksida tersebut berinteraksi satu sama
lain membentuk senyawa yang lebih kompleks selama proses peleburan.
Tabel 2. Susunan Unsur Kimia Pada Semen Biasa
Nama

Unsur Kimia
Kadar (%)
Kapur
CaO
60-65
Silika
SiO2
17-25
Alumina
Al2O3
3-8
2

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
Nama
Unsur Kimia
Besi
Fe2O3
Magnesia
MgO

Sulfur
SO3
Soda/potash Na2O + K2O
(Tjokroadimuljo, 1996)

Kadar (%)
0,5-6
0,5-4
1-2
0,5-1

Pada dasarnya dapat disebutkan 4 senyawa yang paling penting yaitu :
a.
b.
c.
d.

Trikalsium silikat (C3S) atau 3CaO.SiO2
Dikalsium silikat (C2S) atau 2CaO.SiO2
Trikalsium aluminat (C3A) atau 3CaO.AL2O3

Tetrakalsium aluminoferit (C3A) atau 4CaO.Al2O3.Fe2O3

Hampir dua pertiga bagian semen terbentuk dari zat kapur yang proporsinya berperan
penting terhadap sifat-sifat semen. Zat kapur yang berlebihan kurang baik untuk semen serta
menyebabkan terjadinya disintegrasi (perpeahan) semen setelah timbul ikatan. Kadar kapur
yang sedikit (relative kurang), cenderung memperlambat pengikatan, tetapi menghasilkan
kekuatan awal yang tinggi tetapi kekurangan kapur menghasilkan semen yang lemah, dan
bilamana kurang sempurna pembakarannya, menyebabkan ikatan yang cepat.
Silika membentuk sekitar seperlima, sedangkan alumina hanya sekitar seperduabelas dalam
semen. Silika dalam kadar tinggi, yang biasanya disertai dengan kadar alumunia rendah,
menghasilkan semen dengan ikatan lambat dengan kekuatan tinggi, dan meningkatkan
ketahanan terhadap agresi kimia. Bilamana terdapat keadaan sebaliknya, alumina pada kadar
tinggi dan silica pada kadar rendah, semen mengikar dengan cepat dan kekuatan awalnya
tinggi.
Jika semen bersentuhan dengan air maka terjadi proses hidrasi yang berlangsung lambat,
antara 2 s/d 5 jam. Proses hidrasi pada semen sangat kompleks, tidak semua reaksi dapat
diketahui secara rinci. Perkiraan rumus proses kimia untuk reaksi hidrasi dari unsur C 2S dab
C3S dapat ditulis sebagai berikut.
2C3S +6H2O -------- (C3S2H3) + 3Ca(OH)2
2C2S + 4H2O -------- (C3S2H3) + Ca(OH)2

Bila masih dimungkinkan, penambahan air masih diperlukan oleh bagian dalam dari butirbutir semen (terutama yang berbutir besar) untuk menyempurnakan proses hidrasi. Proses
dapat berlangsung sampai 50 tahun. Penelitian terhadao silinder beton menunjukkan bahwa
beton masih meningkat terus kekuatannya, paling tidak untuk jangka waktu 50 tahun
(Tjokrodimuljo, 1996).

IV.2.1.b Jenis Semen
Semen mempunyai jenis-jenis sebagai berikut :
a. Semen Portland yang cepat mengeras; umumnya mempunyai kadar tricalcium silikat
yang tinggi, yang bilamana diperhalus semennya, bisa mendapatkan kekuatan awal
yang tinggi.
b. Semen dengan kuat awal yang sangat tinggi; diproduksi dengan memisahkan bagian
halus semen Portland cepat keras di dalam terowongan angina cyclone di pabrik. Semen
ini berguna untuk pembuatan beton dengan kekuatan awal yang sangat tinggi.
3

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

c.

d.

e.

f.

g.
h.

i.

j.

k.

l.

Meskipun membutuhkan air yang banyak dan cenderung menghasilkan beton yang
“sticky” (lekat).
Semen panas hidrasi rendah; mempunyai proporsi dicalcium silikat tinggi sebagai hasil
dari tricalcium silikat. Penggunaannya terutama terbatas pada turap penahan tanah dan
gravitasi, bendungan besar, dan konstruksi beton pejal sejenis di mana suhu massa

beton naik.
Semen Portland tahan sulfat; mempunyai bentuk yang lebih tahan sulfat daripada semen
biasa, karena kadar tricalsium aluminate dikurangi.
Semen Portland putih; mempunyai sifat-sifat yang sama dengan semen Portland biasa.
Bahan-bahan baku yang digunakan di dalam pembuatannya mempunyai kadar besi
kurang dari 1%.
Semen Portland berwarna; dibuat dengan menambahkan zat warna yang sesuai pada
semen Portland biasa bila ingin diperoleh warna tua. Bila dikehendaki warna muda
maka ditambahkan pada semen Portland putih.
Semen “air entraining” (berisi udara); merupakan semen Portland biasa di mana bahan
untuk mengisikan udara telah dicampurkan selama proses pembuatannya.
Semen Portland dengan bahan sisa dapur letus; semen ini khususnya berguna untuk
konstruksi massa beton, karena terdapat reduksi panas hidrasi. Semen Portland dengan
bahan sisa dapur latus menghasilkan beton yang lebih tahan agresi kimia, terutama air
laut, bila disbanding dengan semen biasa.
Semen Pozzolanic; doproduksi dengan menggiling bersama-sama suatu campuran 8560 persen semen Portland dengan 15 s/d 40 persen pozzolana, yang mungkin
merupakan bahan aktif seperti abu vulkanis atau batu apung.
Semen super sulfat; dibuat dengan menggiling “slag” dari dapur letus calcium sulfat
dan suatu activator, biasanya semen Portland biasa. Semen ini mempunyai sifat baik,
tahan terhadap agresi sulfat dan dinyatakan tahan agresi asam yang mempunyai pH

sampai 3,5.
Semen dengan alumina tinggi; diproduksi dengan mencampurkan batu kapur dengan
bauxite (biji alumunium) ke dalam suatu tanur. Semen ini mempunyai proporsi
aluminate yang tinggi (33 s/d 44 persen), hingga menyebabkan peningkatan kekuatan
dengan cepat. Di dalam kenyataannya semen dengan alumina yang tinggi sama kuat,
atau bahkan lebih kuat (pada umur 24 hari) daripada semen Portland biasa (pada umur
28 hari).
Semen “hydrophobic” (terlindung dari air); merupakan semen Portland yang diberi
bahan tambahan. Dengan demikian partikel semen dilindungi oleh suatu lapisan yang
melindungi terjadinya hidrasi pada semen ini. Ini memungkinkan penyimpanan semen
ini pada suatu timbunan dengan waktu yang lebih lama dari semen biasa. Semen ini
tampaknya tidak menjadikan beton bersifat kedap air.
(Murdock et al, 1999)

Jenis/type semen yang digunakan merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kuat
tekan beton, dalam hal ini perlu diketahui tipe semen yang telah distandarisasi di Indonesia,
menurut SNI 0031-81 semen Portland di bagi menjadi lima tipe, yaitu :
Type I

: Ordinary Portland Cement (OPC), semen untuk penggunaan umum, tidak
memerlukan persyaratan khusu (panas hydrasi, ketahanan terhadap sulfat,
kekuatan awal)

Type II

: Moderate sulphate Cement, semen untuk beton yang tahan terhadap sulfat
sedang dan mempunyai panas hidrasi sedang.
4

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
Type III

: High Early Strength Cement, semen untuk beton dengan kekuatan awal tinggi
(cepat mengeras)

Type IV

: Low Heat of Hydration Cement, semen untuk beton yang memerlukan panas
hidrasi rendah, kekuatan awal rendah

Type V

: High Sulphate Resistance Cement, semen untuk beton yang tahan terhadap
kadar sulfat tinggi

Jenis-jenis semen terebut mempunyao kecepatan kenaikan kekuatan yang berbeda.

IV.2.1.c

Kekuatan Pasta Semen dan Faktor Air Semen

Kekuatan semen yang telah mengeras tergantung pada jumlah air dipakai waktu proses
hidrasi. Pada dasarnya jumlah air yang diperlukan untuk proses hidrasi hanya kira-kira 25%
dari berat semennya. Penambahan jumlah air akan mengurangi kekuatan semen setelah
mengeras. Kelebihan air memang menyebabkan campuran betin mudah dicampur, dicetak dan
diangkut akan tetapi juga menyebabkan pasta semen berpori lebih banyak sehingga
mengurangi kuat tekannya. (Tjokrodimuljo, 1996)

IV.2.1.d

Sifat Fisik Semen

Semen memiliki beberapa sifat fisik sebagai berikut :
i. Kehalusan Butir
Reaksi semen dan air dimulai dari permukaan butir-butir semen, sehingga semakin luas
permukaan butir-butir semen (dari berat semen yang sama) semakin epat proses
hidrasinya. Secara umum semen berbutir halus akan meningkatkan kohesi pada beton
segar, akan tetapi menambah kecenderungan beton untuk menyusut leib banyak
sehingga menyebabkan terjadinya retak susut. Jika butirannya terlalu halus hidrasi akan
terjadi lebih awal oleh kelembaban udara (Tjokrodimuljo, 1996).
ii. Waktu Ikatan
Waktu dari pencampuran semen dan air sampai kehilangan sifat keplastisnnya disebut
waktu ikatan awal (initial setting time), dan waktu sampau pastanya menjadi massa
yang keras disebut waktu ikatan akhir (final setting time). Pada semen Portland biasa
waktu ikatan awal tidak boleh kurang dari 60 menit, dan waktu ikatan akhir tidak boleh
melebihi 480 menit atau 8 jam. Di laboratorium uji semen dengan alat Vicat dilakukan
untuk menentukan jumlah air yang dibutuhkan untuk menghasilkan pasta dengan
konsistensi yang normal. Di samping itu juga untuk menentukan waktu ikat itu sendiri.
iii. Panas Hidrasi
Reaksi hidrasi membentuk senyawa silikat, aluminat dan air membentuk media
pengikat. Pada bagian dalam beton bermassa besar, proses hidrasi dapat mengakibatkan
kenaikan temperature yang besar. Pada saat yang sama, bagian luar beton kehilangan
panas sehingga terjadi perbedaan temperature yang tajam. Tahap berikutnya, yaitu
tahap pendinginan bagian dalam dari beton massa yang berakibat dapat terjadinya
retakan yang besar pada beton tersebut. (Tjokrodimuljo, 1996)

5

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
iv. Berat Jenis
Berat jenis digunakan dalam hitungan perbandingan berat semen. Berat jenis semen
berkisar pada 3,15 gram/cm3. (Tjokrodimuljo, 1996)

IV.2.2 AGREGAT
Agregat adalah bahan pengisi yang bersifat pasif, bahan yang dicampurkan ke dalam pasta
semen sehingga menghasilkan beton dengan volume besar. Kenyataannya bahan pengisi tidak
mutlak bersifat pasif karena sifat fisik, kimia dam termal dari bahan tersebut mempengaruhi
sifat beton. Dari segi ekonomis menguntungkan jika digunakan campuran beton dengan
sebanyak mungkin bahan pengisi dan dengan sekecil mungkin jumlah semen. Namun
keuntungan dari segi ekonomis harus diseimbangkan dengan kinerja beton baik saat dalam
keadaan segar maupun setelah mengeras (Neville dan Brook, 1987).
Pengaruh. kekuatan agregat terhadap kekuatan beton begitu besar, karenal pada
umumnya. kekuatan agregat lebih besar daripada kekuatan pastanya, Namun kekasaran
perrnukaan agregat berpengaruh terhadap kekuatan beton, karena kekasaran agregat tersebut
bisa memberikan ikatan yang sangat baik agregat akibat adanya pasta. Seperti tarnpak pada
gambar 1. Batu pecah yang memiliki permukaan yang lebih kasar daripada kerikil memberikan
kuat tekan yang lebih tinggi pada beton.

Gambar 1. Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan beton
Agregat dapat dibedakan dengan berdasaran pada ukuran butiran, Agregat, yang
mernpunyai ukuran butir-butir besar disebut agregat .kasar, sedangkan agregat yang
berbutir kecil disebut agregat halus. Sebagai batas antara satu daerah dengan daerah yang
lain. Dalam bidang teknologi beton nilai batas tersebut adalah 4,75 mm atau 4,80 mm. Agregat
yang butirannya lebih besar dari 4,8 mm disebut agregat kasar. Secara umum, agregat kasar
sering- disebut kerikil, kericak, batu pecah atau split. Adapun agregat halus disebut pasir,
baik berupa pasir alami yang diperoleh langsung dari sungai atau tanah galian, atau dari
hasil pemecahan batu. Agregat yang butir-butirnya lebih kecil dari 1,2 mm kadang-kadang
disebut pasir halus, sedangkan butir-butir yang lebih kecil dari 0,075 mm disebut silt, dan yang
lebih kecil dari 0,002 mm disebut clay.
Agrcgat di sini berfungsi sebagai bahan utama dari suatu bahan pernbentuk beton, hal
ini dikarenakan sebagian besar dari bahan pembuat beton berisi agregat (halus dan kasar),
dalam hal ini kurang lebih sebesar 70 % dari volume beton itu sendiri. Untuk itu. maka
mutu/kualitas
dari agregat sangat dominan dalam menentukan kualitas daripada beton.
Agregat harus mempunyai bentuk yang baik (bulat dan mendekati kubus), bersih, keras,
6

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
kuat dan gradasinya baik. Agrergat harus pula mempunyai kestabilan kimiawi dan dalam
tertentu harus tahan aus dan tahan cuaca. Pada umumnya agregat digolongkan dalam 3
kelompok, menurut diameter/ besarnya yaitu :
• Batu, yang mempunyai besar butiran > 40 mm
• Keritill/Split yang berdiameter 5 s/d 40 mrn
• Pasi dengan butiran antara 0,15 s/d 5 mm

AGREGAT ALAMI dan AGREGAT BUATAN
Agregat diperoleh dari sumber daya alarn yang telah mengalami pengecilan ukuran
secara lamiah (misalnya kerikil) atau dapat pula diperoleh dengan cara memecah batu alam.
Pasir alam terbentuk dari pecahan batu karena beberapa sebab. Pasir dapat diperoleh dari
dalam tanah, pada dasar sungai, atau dari tepi laut. Oleh karena itu pasir dapat digoJongkan
menjadi 3 macam, yaitu :
a.

Pasir galian

b.

Pasir sungai, dan

c.

Pasir laut

(a) Pasir galian. Pasir golongan ini diperoleh langsung dari permukaan tanah atau dengan
cara menggali terleblh dahulu. Pasir ini biasanya tajam, bersudut, bcrpori, dan bebas
,dari kandungan garam, tetapi biasanya harus dibersihkan dari kotoran tanah dengan jalan
dicuci.
(b) Pasir sungai. Pasir ini diperoleh langsung dari dasar sungai, yang pada umumnya berbutir
halus, bulat-ulat akibat proses gesekan. Daya lekat anatr butir-butir agak kurang karena
butir
yang bulat. Karena besar butir-butirnya kecil, maka baik untuk dipakai
memplester tembok. Juga dapat dipakai untuk keperluan yang lain.
(c) Pasir laut. Pasir laut ialah pasir yang diambil dati pantai. Butir-butirnya halus dan bulat
karena gesekan, Pasir ini rnerupakan pasir yang paling jelek karena bunyak mengandung
garam- garaman. Garam-garaman ini rnenyerap kandungan air dari udara dan ini
mengakibatkan pasir selalu agak basah dan juga menyebabkan pengembangan bila sudah
menjadi bangunan. Oleh karena itu pasir laut sebaiknya jangan dipakai.
Agregat pecahan/buatan (kerikil, maupun pasir) diperoieh dengan memecah batu menjadi
berukuran butiran yang diingini dengan cara rnemecah, menyaring, dan seterusnya. Agregat
alami maupun yang hasil pernecahan, dapat dibagi menjadi beberapa jenis kelompok agregat
yang memiliki sifat-sifat yang khusus.

IV.2.2.a

Berat Jenis Agregat

Menurut berat jenisnya agregat dibagi menjadi 3 jenis yaitu:
i. Agregat Normal
Agregat normal memiliki berat jenis antara 2,5 kg/dm3 dan 2,7 kg/dm3. Agregat ini
biasanya berasal dari agregat granit, basalt, kuarsa, dan sebagainya. Beton yang dihasilkan
7

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
memiliki berat jenis sekitar 2,3 kg/dm3 dengan kuat tekan antara 15 MPa sampai dengan
40 MPa dan dinamakan beton normal.
ii. Agregat Berat
Agregat berat memiliki berat jenis 2,8 kg/dm3 ke atas, contohnya magnetik (Fe304),
barytes (B,aS04), atau serbuk besi. Beton yang dihasilkan cocok untuk dinding
pelindung radiasi sinar x.
iii. Agregat Ringan
Agregat ringan memiliki berat jenis kurang dari 2,0 kg/dm3, misalnya diatomite, pumice,
tanah bakar, abu terbang, busa terak tanur tinggi. Pada umumnya dibuat untuk beton
non struktural, beton tahan api dan isolator panas.
Kebaikannya adalah berat sendiri yang rendah sehingga strukturnya ringan dan
fondasinya lebih kecil. Agregat ringan dapat diperoleh secara alami maupun buatan. Agregat
ringan alami misalnya: dictomite, pumice, volcanic, cinder. Adapun agregat ringan buatan
misalnya: tanah bakar (bloated clay), abu terbang (sintered flyash), busa terak tanur tinggi
(foamed blast furnace slag). Pada umumnya beton dari agregat ringan, selain bobotnya rendah
juga mempunyai sifat lebih tahan api dan sebagai bahan isolasi panas yang lebih baik.
Agregat ringan umumnya mempunyai daya serap air yang tinggi sebesar 14% pada
lempung bakar, sehingga dalam pengadukan beton cepat keras hariya dalam beberapa menit
saja setelah pen campuran, untuk itu pertu diadakan pembasahan agregat terlebih dahulu
sebelum pengadukan. Dalarn pencampuran sebaiknya air yang dibutuhkan dan agregat
dicampur dulu, kemudian baru semennya. Karena sifatnya yang mudah dilewati air (tidak rapat
air) maka untuk mencegah korosi tulangan diperlukan selimut beton yang lebih·tebal daripada
beton normal. Beton dengan agregat ringan mempunyai kuat tarik rendah, modulus elastisitas
rendah, serta rayapan, dan susutan lebih tinggi.
IV.2.2.b

Gradasi Agrcgat

Gradasi agregat ialah distribusi ukuran butiran dari agregat. Bila butir-butir agregat
mempunyai ukuran yang sarna ( seragam ) volume pori akan besar. Sebaliknya bila ukuran
butir-butirnya bervariasi maka volume pori menjadi: kecil, Hal ini karena butlran yang kecil
mengisi pori diantara butiran yang lebih besar, sehingga pori-pori menjadi sedikit, dengan
kata lain kemampatan tinggi (Tjokrodlmuljo, 1996).
Sebagai persyaratan gradasi dipakai nilai presentase dari berat butiran yang tertinggal
atau lewat di dalam suatu susunan ayakan. Susunan ayakan itu ialah ayakan dengan Iubang 76
mm; 38 mm; 19 rnrn; 9,6 mm; 4,80 mm; 2,40 mrn; 1,20 mm; 0,60 rnrn; 0,30 mm; dan 0,15
mm.
Pada agregat untuk pembuatan mortar atau beton diingini suatu butiran yang
kemampatannya tinggi, karena volume porinya sedikit, dan ini berarti hanya mernbutuhkan
bahan ikat scdikit saja (bahan ikat rncngisi pori antara butir-butir, agregat, bila volume pori
sedikit berarti bahan ikat sedikit pula).
Secara teoritis gradasi agregat yang terbaik adalah yang nilai kemampatannya tinggi.
Setelah beberapa kali mencoba, Fuller dan Thompson pada tahun 1907 menemukan suatu
gradasi ideal (yang mempunyai rongga maksimurn), yang dirumuskan sebagai berikut:

8

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
Pt = (d/D)1/2
Dengan: Pt = total butiran agregat yang lebih kecil daripada d
D = ukuran rnaksimum butiran
Agar diperoleh agregat yang kemarnpatan tinggi, rnaka susunan gradasi adalah sebagai
berikut:
i

Butir ukuran 20 mm - 40 mm

= 29%

ii Butir ukuran 10 mm - 20 mm

= 21 %

iii Butir ukuran 5 mm - 10 mm

= 15 %

iv Butir ukuran < 5 mm

= 35%

Menurut peraturan British Standart yang juga dipakai di lndonesia (dalam SK -SNI-T –
15-1990)3 ) kekasaran pasir dapat dibagi menjadi empat kelompok menurut gradasinya,
seperti tarnpak pada Tabel 3 .
Tabel 3. Gradasi Pasir
Diameter
Lubang
Saringan (mm)
10
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15

keterangan:

Persen berat butir yang lewat ayakan
Daerah I

Daerah II

Daerah III

100
100
100
90-100
90-100
90-100
60-95
75-100
85-100
30-70
55-90
75-100
15-34
35-59
60-79
5-20
8-30
12-40
0-10
0-10
0-10
(Sumber : Tjokrodimuljo, 1996)

Daerah I

: pasir kasar

Daerah II

: pasir agak kasar

Daerah III

: pasir agak halus

Daereh IV

: pasir halus

Daerah IV
100
95-100
95-100
90-100
80-100
15-50
0-15

Adapun gradasi kerikil yang baik, scbaiknya rnasuk dalarn batas-batas yang tercanturn
dalam Tabcl 4.
Tabel 4. Gradasi kerikil
Diameter lubang saringan
(mm)
40
20

Persen berat butir yang lolos saringan
Besar Butir Maksimum
40 mm
20 mm
95-100
100
30-70
95-100
9

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

Diameter lubang saringan
(mm)
10
4.8

Persen berat butir yang lolos saringan
Besar Butir Maksimum
40 mm
20 mm
10-35
25-55
0-5
0-10
(Sumber : Tjokrodimuljo, 1996)

GRADASI KHUSUS
a. Gradasi Sela
Gradasi sela dideflnisikan sebagai suatu agregat dengan, gradasi salah satu fraksi atau lebih
,
yang berukuran tertentu tidak ada. Jika gradasi yang sudah diuraikan disebut gradasi menerus
dengan gambar diagram yang menerus, maka pada gradasi sela ini dalam diagram gradasi
ditunjukkan dengan adanya suatu garis horizontal pada suatu fraksi ukuran agregat tertentu.
Beberapa tanda atau keistimewaan penting dari agregat dengan gradasi sela ini adalah sebagai
berikut :
(1) Pada suatu faktor air-semen dan rasio-agregat tertentu, kemudahan pengerjaan akan
lebih tinggi bila kandungan pasir lebih sedikit. Hal ini berbeda dengan jika dipakai
gradasi menerus.
(2) Pada kondisi campuran adukan beton segar mudah dikerjakan, agregat dengan
gradasi
sela lebih cenderung untuk mengalami segregasi. Oleh kareria itu gradasi sela disarankan
dipakal pada campuran dengan tingkat kemudahan pengerjaan rendah, yang kemudian
pemadatannya dilakukan dengan penggetaran.
(3) Agregat dengan gradasi sela tidak tampak berpengaruh terhadap kuat tekan ataupun kuat
tarik betonnya.
b. Gradasi Seragam
Agregat dengan gradasi seragam/ ukuran tunggal adalah agregat yang terdiri dari butiran
yang berada pada batas yang sernpit dari ukuran fraksi, dalam diagram tarnpak garisnya
harnpir tegak/ vcrtikal, Suatu agregat dengan ukuran tunggal 20 mm adalah agregat yang
butir- butirannya lolos pada ayakan 20 mm tetapi tertahan pada ayakan 10 mm.
Agregat dengan gradasi seragarn ini biasanya dipakai untuk beton ringan jenis beton
tanpa pasir, atau 'untuk mengisi agregat dengan gradasi sela, atau untuk tambahan agrcgat
dengan gradasi campuran yang kurang memenuhi syarat,
Menurut peraturan telah ditetapkan bahwa untuk carnpuran beton dengan diameter
maksirnum .agregat sebesar 40 mrn, 30 mrn, 20 mm, don to rnrn, gradasi agregat
campuran pasir dan kerikil harus berada di dalam batas-batas yang tertera datam tabel 5, 6,
7, 8 atau pada garnbar 2, 3, 4, 5.

10

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
Tabel 5. Persentase butiran yang lolos saringan
untuk agregat dengan butir maksimum 40 mm
Diameter lubang
saringan (mm)
38
19
9.6
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15

Kurva 1

Kurva 2

100
100
50
59
36
44
24
32
18
25
12
17
7
12
3
7
0
0
(Sumber : Tjokrodimuljo, 1996)

Kurva 3

Kurva 4

100
67
52
40
31
24
17
11
2

100
75
60
47
38
30
23
15
5

Gambar 2. Gradasi standar agregat dengan butir maksimum 40 mm
Tabel 6. Persentase butiran yang lolos saringan
untuk agregat dengan butir maksimum 30 mm
Diameter lubang
Kurva 1
Kurva 2
saringan (mm)
38
100
100
19
74
86
9.6
47
70
4.8
28
52
2.4
18
40
1.2
10
30
0.6
6
21
0.3
4
11
0.15
0
1
(Sumber : Tjokrodimuljo, 1996)

Kurva 3
100
93
82
70
57
46
32
19
4

11

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

Gambar 3. Gradasi standar agregat dengan butir maksimum 30 mm

Tabel 7. Persentase butiran yang lolos saringan
untuk agregat dengan butir maksimum 20 mm
Diameter lubang
saringan (mm)
38
19
9.6
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15

Kurva 1

Kurva 2

100
100
100
100
45
55
30
35
23
28
`6
21
9
14
2
3
0
0
(Sumber : Tjokrodimuljo, 1996)

Kurva 3

Kurva 4

100
100
65
42
35
28
21
5
0

100
100
75
48
42
34
27
12
2

12

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

Gambar 4. Gradasi standar agregat dengan butir maksimum 20 mm

Tabel 8. Persentase butiran yang lolos saringan
untuk agregat dengan butir maksimum 10 mm
Diameter lubang
saringan (mm)
38
19
9.6
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15

Kurva 1

Kurva 2

100
100
100
100
100
100
30
40
20
33
16
26
12
19
4
8
0
1
(Sumber : Tjokrodimuljo, 1996)

Kurva 3

Kurva 4

100
100
100
60
46
37
28
14
3

100
100
100
75
60
46
34
20
6

13

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

Gambar 5. Gradasi standar agregat dengan butir maksimum 10 mm

IV.2.2.c

Modulus Kehalusan (Fine Modulus)

Modulus halus butir (fineness modulus) adalah suatu indeks yang dipakai untuk ukuran
kehalusan atau kekasaran butir-butir agregat. Modulus halus butir (FM) didefinisikan sebagai
jumlah persen komulatif dari butir-butir agregat yang tertinggal di atas suatu set ayakan dan
kemudian dibagi seratus. Susunan lubang ayakan itu adalah sebagai berikut : 40 mm; 20 mm;
10 mm; 4,80 mm; 2,40 mm; 1,20 mm; 0,60 mm; 0,30 mm; dan 0,l5 mm.
Makin besar nilai modulus halus menunjukkan bahwa makin besar butir-butir agregatnya.
Pada umumnya pasir mempunyai modulus halus butir antara 1,5 sampai 3,8. Adapun mhb
kerikil biasanya diantara 5 dari 8.
Selain itu, FM juga dapat untuk mencari nilai perbandingan berat antara pasir dan kerikil,
bila kita akan membuat campuran beton. Modulus halus butir agregatdari campuran pasir dan
kerikil untuk bahan pembuat beton berkisar antara 0,5 sampai 6,5 (Tjokrodimuljo, 1996).
FM = jumlah % butiran diatas ayakan 0,15
100
IV.2.2.d

Kadar Air Agregat

Kandungan air (kadar air inisial) yang ada pada suatu agregat perlu diketahui, untuk
menghitung jumlah air yang diperlukan dalam campuran beton dan untuk mengetahui berat
satuan agregat. Keadaan kandungan air di dalam agregat dibedakan menjadi beberapa tingkat,
yaitu :
i. Kering tungku

.

Keadaan benar-benar tidak berair, dan ini berarti dapat menyerap air secara penuh.
ii.

Kering udara

Butir-butir agregat kering permukaan tetapi mengandung sedikit air di dalam pori. Oleh
karena itu pasir dalam tingkat ini masih dapat menyerap air.
14

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
iii. Jenuh kering muka atau SSD (Saturated Surface Dry)
Pada tingkat ini tidak ada air di permukaan tetapi butir-butiran agregat pada
tahap ini tidak menyerap dan juga tidak menambah jumlah air bita dipakai dalam campuran
adukan beton;
iv. Basah
Pada tingkat ini agregat mengandung
banyak air, baik di permukaan maupun di dalam
.
butiran, sehingga bila dipakai dalam campuran adukan beton akan memberi air.
Dari keempat keadaan di atas, hanya dua keadaan yang sering dipakai sebagai dasar
hitungan, yaitu kering tungku dan jenuh kering muka karena konstan untuk agregat tertentu.
Keadaan jenuh kering muka atau SSD dipakai dalam perhitungan dan sebagai standar,
karena keadaan kebasahan agregat SSD hampir sarna dengan agregat dalam beton, sehingga
agregat tidak menambah atau mengurangi air dari pasta.
Dalam hal ini hitungan kebutuhan air pada adukan beton, biasanya agregat dianggap
dalam keadaan jenuh kering muka, sehingga jika keadaan di lapangan kering udara maka dalarn
adukan beton akin menyerap air, namun jika agregat dalam keadaan basah maka akan
menambah air. Penyerapan penambahan air tersebut dapat dihitung dengan rumus :
A tamb= K -KSSD x Wag
100
K

: kadar air di Iapangan, %

KsSD

: kadar air jenuh kerin~ rnukalSSD, %

Wag

: berat agregat jenuh kering muk~/SSD, kg

BENTUK AGREGAT
Sifat bentuk (dan tekstur permukaan) dari butir-butir agregat sebenarnya belum
terdefinisikan dengan jelas, sehingga sifat-sifat tersebut sulit diukur dengan baik dan
pengaruhnya terhadap beton juga sulit diperiksa dengan teliti. Sejumlah peneliti yang
berkecimpung di bidang masalah ini.
Kebulatan atau ketajaman sudut, ialah sifat yang dimiliki butir yang tergantung pada
ketajaman relatif dari sudut dan ujung butir. Kebulatan dapat didefinisikan secara
numerik
sebagai rasio antara jari-jari rata-rata dari sudut lengkung ujung atau sudut butir dan jari-jari
maksimum lengkung salah satu ujung/sudutnya.
Bentuk butiran agregat lebih berpengaruh pada beton segar daripada setelah beton
mengeras. Berdasarkan bentuk butiran agregat dapat, dibedakan menjadi :
1.
2.
3.
4.
5.

Agregat Bulat
Bulat sebagian
Bersudut
Panjang, dan
Pipih

Agregat bulat (dari sungai atau pantai) mempunyai rongga udara minimum 33%. Hal lni
berarti mempunyai rasio luas permukaan-volume kecil, sehingga hanya memerlukan pasta
15

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
semen yang sedikit untuk menghasilkan beton yang baik, namun ikatan antar butir-butimya
kurang kuat sehingga lekatannya lemah, sehingga tidak cocok untuk beton mutu tinggi
maupun perkerasan jalan raya.
Agregat bulat sebagian mempunyai rongga lebih tinggi, yaitu berkisar antara 35% sampai
38%. Dengan demikian membutuhkan lebih banyak pasta semen untuk mendapatkan beton
segar yang dapat dikerjakan. Ikatan antar butir-butir lebih baik, daripada agregat bulat, namun
belum cukup untuk dibuat beton mutu tinggi.

.

Agregat bersudut mempunyai rongga berkisar antara 38% sampal 40%. lkatan antar
butir-butirnya baik sehlngga membentuk daya lekat yang baik (ingat batu pecah yang dipakai
untuk balast jalan kereta api). Pasta Semen (yang dlperlukan lebih banyak untuk membuat
adukan beton dapat dikerjakan, namun baik untuk beton mutu tinggi maupun lapis perkerasan
jalan.
Agregat pipih ialah agregat ukuran terkecil butirannya kurang dari 3/5 ukuran rata-ratanya.
Ukuran rata-rata agregat ialah rata-rata ukuran ayakan yang meloloskan dan menahan butiran
agregat. Jadi, agregat mempunyai ukuran rata-rata 15 mm jika lolos pada lubang ayakan 20
mm dan tertahan pada lubang ayakan 10 mm. Agregat akan dinamakan pipih jika ukuran
terkecil butirannya lebih kecil dari 3/5 x 15 mm = 9 mm.

IV.2.2.e

Persyaratan Agregat

Persyaratan agregat halus :
i.

ii.

iii.

iv.

Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir yang
agregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruhpengaruh
cuaca seperti terik matahari dan hujan.
Kandungan lumpur tidak boleh lebih dari 5 % (ditentukan terhadap berat kering).
Yang diartikan dengan lumpur adalah bagian-bagian yang dapat melalui ayakan
0,063 mm. Jlka lebih dari 5 % maka agregat harus dicuci.
Tidak boleh mengandung bahan-bahan organis terlalu banyak, yang harus dibuktikan
dengan percobaan warna dari Abrams-Harder (dengan larutan NaOH). Agregat halus
yang tidak memenuhi percobaan warna ini dapat juga dlpakai, asal kekuatan tekan
adukan agregat tersebut pada umur 7 dan 28 hari tidak kurang dari 95 % dari
kekuatan adukan agregat yang sama tetapi dicuci dalam larutan 3'% NaOH yang
kemudian dicuci hingga bersih dengan air, pada umur yang sarna.
Agregat halus harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya dan apabila
diayak
dengan
susunan
ayakan
yang
ditentukan
bertururt-turut
31,5 mm, 16mm, 8 mm, 4 mm, 2 mm, 1 mm, 0,5 mm, 0,25 mm (PBI 197), harus
memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

(a) Sisa di atas ayakan 4 mm, harus minimum 2 % berat
(b) Sisa di atas ayakan 1 rnm, harus minimum 10 % berat
(c) Sisa di atas ayakan 0,25 mm, harus berkisar 80 %-95 % berat
(d) Untuk pasir modulus halus butir antara 2,50 – 3,80
(e) Pasir laut tidak boleh dipakai sebagai agregat halus untuk semua mutu beton, kecuali
dengan petunjuk-petunjuk dari lembaga pemeriksaan bahan-bahan ·yang diakui.
16

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
Persyaratan agregat kasar:
1.

2.

3.

4.
5.

,

Agregat kasar untuk beton dapat berupa kerikil sebagai hasil desintegrasi, alami dari
batuan-batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari pemecahan batu. Yang
dimaksud dengan agregat kasar adalah agregat besar butir lebih dari 5 mm.
Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir pipih yang, keras dan tidak berpori.
Agregat kasaryang mengandung butir-butir hanya dapat dipakal, apabila jumlah
butir-butir pipih tersebut tidak melampaui 20 % dari berat agregat seluruhnya. Butirbutir agregat kasar harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh
pengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan.
Agregat kasar tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1% ( ditentukan terhadap
berat kering). Yang dimaksud dengan lumpur melalui ayakan 0,063 mm. ApabiJa
kadar lumpur melalui 1 % maka agregat kasar harus dicuci.
Agregat kasar tidak boleh mengandung zat-zat yang dapat merusak beton, seperti
zat-zat yang reaktif alkali.
Kekerasan dari
~ butir-butir agregat kasar diperiksa dengan bejana penguji dari Rudelof
dengan beban pengujlan 20 ton, dan horus memenuhi syarat-syarat sebagal berikut :
a. Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 9,5 - 19 mm lebih dari 24 % berat
b. Tidak terjadi pembubukan sampai frakksi 19 - 30 mm 1ebih dari 22 %
Atau dengan mesin Los Angelos, dimana tidak boleh terjadi kehilangan berat lebih
dari 50 %

6.

Agregat kasar harus terdiri dari butir-butir yang beraneka ragam besarnya apabila
diayak dengan susunan ayakan secara berturut-turut sebagai berikut : 31,5 mm, 16
mm, 8 mm, 4mm, 2 mm, 1mm, 0,5 mm, 0,25 mm, harus memenuhi syarat-syarat
sebagai berikut :
a. Sisa di atas ayakan 31,5 mm, harus 0 % berat
b. Sisa di atas ayakan 4 mm, harus berkisar 90 % -98 % berat
c. Selisih antara sisa-sisa komulatif di atas ayakan yang berurutan, adalah
maksimum 60 % dan minimum 10% berat.

7.

Besar butir agregat maksimum yang tidak boleh lebih daripada seperlima jarak terkecil
. Sepertiga dari tebal plat atau tigaperempat dari
antara bidang-bidang sampai cetakan.
jarak bersih minimum diantara batang-batang atau berkas-berkas tulangan.
Penyimpangan dari pembatasan ini diijinkan, apabila menurut penilaian pengawas
ahli, cara-cara pengecoran beton adalah sedemikian rupa hingga menjamin tidak
terjadinya saran-sarang kecil.

IV.2.2.f

Pengujian Agregat

Pengujian agregat terdiri dari pemeriksaan kandungan lumpur, dan kotoran organis
.
.
yang terkandung dalam agregat,
analisa saringan, analisa kadar air, berat jenis dan penyerapan
air. Tujuan dari pemeriksaan kandungan lumpur dan kotoran organis pada agregat adalah
menentukan banyaknya kandungan butir lebih kecil dari 50 mikron (lumpur) yang terdapat
dalam agregat dan menentukan prosentase zat organis yang terkandung dalam agregat. Tujuan
dari analisa saringan yaitu menentukan modulus kehalusan pasir. Modulus kehalusan adalah
harga yang menyatakan tingkat kehalusan agregat yang nilainya seperseratus dari jumlah sisa
agregat di atas saringan dengan diameter 0,15 mm.

17

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
Pemeriksaan kadar air dalam agregat bertujuan untuk menentukan prosentase air yang
terkandung agregat. Sedangkan tujuan dari pemeriksaan berat jenis dan penyerapan air agregat
adalah untuk menentukan berat jenis dan prosentase berat air yang dapat diserap agregat,
dihitung terhadap berat kering. Pada pemeriksaan kadar air, berat isi dan berat jenls dilakukan
dalam kondisi asli dan SSD. Kadar air asll adalah kandungan air pada agregat dalam keadaan
normal/biasa. Sedangkan kadar air SSD adalah kandungan air pada kondisi agregat kering
jenuh permukaan.
IV.2.3 AIR
Umumnya air merupakan bahan yang paling murah, dalam hal ini air diperlukan untuk
bereaksi dengan semen, serta sebagai bahan pelumas diantara butir-butir agregat, agar
memudahkan pengerjaan dan pemadatan beton.
Untuk bereaksi dengan semen, air yang dibutuhkan sebenamya hanya berkisar 25 %
dari berat semen, namun didalam pelaksanaannya selalu lebih besar dari 30 % bahkan kadang.
sampai 60 %.
'.
.
Kelebihan air tersebut, sebetulnya tidak oIeh terlalu banyak, karena bisa menurunkan
kualitas dari beton dan berakibat betonnya keropos (poreous), karena kelebihan air tersebut
bersama-sama dengan semen akan bergerak kepermukaan adukan beton segar yang baru saja
dituang (Bleeding) yang kemudian menjadi buih dan merupakan suatu lapisan tipis yang
dikenal dengan selaput tipis (laitance.) Selaput tipis ini akan mengurangi lekatan antara lapis
beton satu dengan lapis beton lainnya dan merupakan bidang sambung yang lemah.
Air yang dapat diminum dapat digunakan untuk air adukan beton. Akan tetapi air yang
dapat digunakan untuk adukan beton tidak berarti dapat diminum. Tabel 9. berikut ini
memberikan kriteria kandungan zat kimiawi yang terdapat dalam air dengan batasan tingkat
konsentrasi tertentu yang dapat digunakan bagi adukan beton.
Tabel 9 Batasan maksimum kandungan zat kimia dalam air adukan beton
Kandungan Unsur Kimiawi
Chloride, Cl
Beton Prategang
Beton Bertulang
Sulfate, SO4
Alkali
(Na2O + 0,658 K20)
Total solids
Ppm* = parts per million

Maksimum Konsentrasi (ppm*)
500
1000
1000
600
50000

Sebagai perbandingan , analisis air laut mempunyal kandungan :
a. CI = 3.960 - 20.000 ppm
b. SO4 = 580 - 2.810 ppm
c. Na = 2.190 - 12.200 ppm
Air laut mengandung 3,5 % larutan garam, sekitar 78 %-nya adalah sodium klorida dan
15% nya adalah magnesium sulfat. Garam-garam dalam air laut ini dapat mengurangi
kekuatan beton sampai 20 %. Air laut tidak boleh digunakan untuk campuran beton pada
beton bertulang atau beton bertulang, karena resiko terhadap korosi tulangan lebih besar.
18

,

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
Pemakaian air untuk beton sebaiknya mernenuhi persyaratan ( PBI 1971 ) :
a. Tidak mengandung lumpur (benda rnelayang lainnya) lebih dari 2 gr/liter.
b. Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam,
organik, dan sebagainya ) lebih dari 15 gr/liter
c. Tidak mengandurig klorida (CI ) lebih dari 0,5 gr/liter
d. Tidak mengandung senyawa-senyawa sulfat lebih dari 1 gr/liter.

zat

Kelayakan suatu air dilapangan untuk bahan beton bisa kita lakukan pemeriksaan secara
fisiknya dan hal tersebut dilakukan dalam kondisi mendesak (urgent), yaitu dengan melihat
kondisi air tersebut dari
- Warna : tidak berwama
- Bau : tidak berbau
- Rasa : tidak berasa (netral)
IV.3

Pemeriksaan Dan Pengujian Beton

IV.3.1

Umum

Beton yang merupakan suatu bagian atau salah satu bahan dari konstruksi bendung,
gedung maupun jembatan & jalan, karena merupakan hasil pencampuran dari beberapa
material (semen, air, agregat kasar dan agregat halus). Untuk itu kualitas dari beton tersebut
tentunya tidak dapat lepas dari mutu/kualitas bahan pembentuknya, disamping tergantung
juga kepada, pembuatan, pemadatan dan masa perawatan beton itu sendiri.
Pemeriksaan terhadap material bahan perlu dilakukan sejak dini, artinya pengujian
untuk menemukan karakteristik dari masing-masing material, adapun pengujian tersebut
dapat dilakukan secara sederhana/simpel ataupun juga dapat dilakukan dengan lebih
kompleks, hal itu tentunya tergantung pada, skala kebutuhannya.
IV.3.2 Pemeriksaan Beton
Berdasarkan, peraturan beton
bertulang yang berlaku di Indonesia dan mengacu
.
pada SK-SNI maka pengambilan sampel benda uji adukan, beton harus dapat mewakili
keseluruhan kualitas adukan beton yang digunakan. Contoh adukan diambil dari tengah
massa beton sesaat sebelum penuangan. Pengujian adukan meliputi beberapa aspek seperth
konsistensi adukan, factor air semen dan kadar udara.
,

a.1

Penentuan Konsistensi (Plastisitas) Adukan

Ditinjau dari konsistensi adukan maka adukan dapat dikategorikan sebagai adukan
padat, adukan semi-plastis dan adukan plastis. Beton padat atau beton tumbuk hanya
mengandung air cukup untuk proses pengerasan dan secara visual masih dapat dibentuk
menjadi bola. Beton tumbuk hanya dapat dipadatkan dengan stamper.
Walaupun saat ini telah digunakan beragam zat additif (super-plasticizer) yang
dapat meningkatkan plastlsitas adukan tanpa peningkatan kadar air, maka penge~huan
dasar tentang adukan beton "mumi" perlu difahami untuk dapat mengevaluasi perilaku
adukan pada umumnya.
Semakin tinggi kadar air adukan, semakin mudah proses pengadukan dan
penuangan. Namun demikian penggunaan air yang berlebihan akan berakibat pada
menurunnya mutu dan beton (f'c) itu sendiri. Agar diperoleh suatu adukan dengan mutu
yang tetap dan dapat dipertahankan maka konsistensi suatu adukan perlu dikontrol.
19

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

Adapun konsistensi adukan tergantung pada berbagai faktor, diantaranya:
• Jenis semen. Semen halus membutuhkan air yang lebih banyak dari pada semen
yang relatif kasar, juga semen tertentu "mengikat" air sehingga adukan yang
homogen mudah diciapat, dan jenis semen yang lain justru "melepas" air sehingga
air adukan yang dibutuhkan meningkat.
• Kadar semen dalam adukan
• Bentuk dasar agregat
•

Adanya zat additive

Untuk menentukan konsistensi adukan di lapangan dapat dilakukan dengan :

i.
ii.
i.

ii.

Percobaan Watz
Percobaan Abrams
Percobaan Watz
Percobaan Weltz, digunakan untuk adukan yang semi-plastis dan terdiri dari
bejana ukur dari baja berdimensi 200x200x4CO mm, penuangan adukan dengan
penggaris. Adukan sejumlah 30 liter dituangkan secara hati-hati kedalam bejana.
Agar penuangan dapat merata, maka adukan harus dituangkan bergantian keempat
sisi bejana. Setelah terisi penuh maka permukaannya diratakan tanpa dipadatkan.
Bejana kemudian digetarkan sehingga adukan mengalami pemadatan, bila
tidak turun lagi, penggetaran dihentikan. Diferensial penurunan adukan [s]
ditentukan ditengah dari keempat sisi bejana dan tinggi rata-.rata adukan [h] dapat
ditentukan
Percobaan Abrams
Percobaan ini menggunakan kerucut Abrams dan dikenal dengan percobaan
slump. Kerucut Abrams terbuat dari bnja berdiameter dasar 200 mm dan diameter
atas 100 mm serta tinggi kerucut 300 mm, selain itu juga dibutuhkan suatu batang
yang terbuat dari baja sepanjang 600 mm Ф 16 mm, penggaris dan landasan dari
plat baja yang berukuran 700x700 mrn, landasan tersebut bertujuan untuk mencegah
terserapnya air adukan pada saat adukan beton tersebut dituang.

Adukan beton dimasukkan kedalam kerucut dalam tiga lapis, masing-masing
lapisnya setebal 100 mm. Setiap lapisan dipadatkan dengan menjatuhkan batang baja
sebanyak 25 kali setinggi 50 cm. Setelah permukaan atas adukan diratakan, kerucut ditarik
perlahan secara vertical. Adukan yang tertinggal akan mengalami pemampatan yang
tergantung dari konsistensi adukan tersebut. Kemudian penurunan yang terjadi diukur
dan besaran penurunan tersebut merupakan nilai slump dari adukan tersebut.
Percobaan Slump telah dimanfaatkan selama lebih dan 80 tahun diselurh dunia,
dengan demikian metoda ini rnerupakan cara pengujian beton yang paling tua. Adapun
kelebihan dari percobaan ini adalah:
Bisa menunjukkan secara langsung dan cepat hubungan konsistensi adukan.
Merupakan tolok ukur kemudahan penuangan.
Mencerminkan kohesi adukan.
Kelemahan metode uji ini adalah datanya yang semata-mata empiris dan
penggunaannya yang terbatas untuk adukan semi plastis dan plastis.
Apabila di lapangan akan digunakan pemadatan, dengan alat penggetaran (vibrator),
20

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
maka dapat pula digunakan alat-alat paten seperti Vebe-Consistometer, alat pengukur
produksi Power atau sonde beton Humm. Alat-alat ini bisa digunakan secara langsung di
lapangan untuk menentukan konsistensi adukan.
a.2

Penentuan Kadar Air Semen (FAS)
Agar mutu suatu beton yang diperoleh dapat terjaga, maka kadar air di dalam
adukan atau Faktor Air Semen (FAS) perlu ditentukan. FAS dapat ditentukan dengan
penentuan berat masing-maslng material dasar adukan atau dengan analisa.
i.
Penentuan FAS dengan Perhitungan
Faktor Air Semen (FAS) merupakan perbandingan berat dari air terhadap berat semen
yang digunakan untuk adukan beton. Pada penggunaan metoda ini maka semua material
dasar pembentuk beton juga harus ditirnbang dan diukur (diteliti) secara detail
(pencampuran beton dengan perbandingan berat).
FAS = Berat Air dalam adukan
Berat semen
F AS berkisar antara 0,25 sampai 0,65 dengan perincian :
Beton padat
dengan FAS 0.25 @ 0.30
Beton semi plastis
dengan FAS 0.30 @ 0.50
Beton plastis
dengan FAS 0.45 @ 0.65
ii.
Analisa Adukan
Analisa adukan dilaksanakan di laboratorium dan dapat dilakukan dengan beberapa cara :
a) Penimbangan dalam air
Sampel adukan beton (masih basah) yang akan dianalisa ditimbang dahulu beratnya,
kemudian ditimbang pula dalam keadaan terendam air (submerged). Selanjutnya adukan
tersebut dicuci dan material yang tertinggal di alas saringan 15,0 µm ditimbang. Dengan
diketahuinya berat air, berat semen dan berat agregat dalarn adukan maka FAS dapat
dihitung. Metode ini memberikan hasil yang paling teliti.
b) Metode Pyknometer
Adukan beton yang telah ditimbang dimasukkan ke dalam bejana (gelas ukur) yang
terisi air penuh. Volume air yang terdesak oleh adukan kemudian dicatat, selanjutnya
adukan tersebut dicuci dan material yang tertinggal di atas saringan 150 µm ditimbang.
Berdasarkan azas tekanan hidrostatis air maka FAS dapat dltentukan.
c) Cara Cucian
FAS ditentukan dengan penimbangan adukan yang telah dioven. sampai kering (sampai
dengan beratnya tetap/seluruh kandungan aimya menguap). Adukan kering tersebut
dicuci,material yang tertinggal di atas saringan 150 µm di timbang sehingga berat agregat
dapat ditentukan, material yang lolos saringan 150 µm dianggap sebagai partikel semen.
Metode ini paling tidak teliti dibandingkan kedua cara analisa terdahulu.
Metode analisa memiliki kelemahan bahwa Agregat halus dengan lebih kecil 150 µm
akan terindentifikasi
sebagai semen, dan dapat mempengaruhi penentuan FAS. Tabel
10. mcnunjukknn nllai FAS maksimum yang dapat digunakan sebagai pedoman di
lapangan (Nawy,1996).

21

•

1

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
Tabel 10. Pedoman Penentuan FAS di Lapangan
Faktor Air Semen
MutuBeton fc (Mpa) Tanpa Air-entrainers
Dengan Air-entrainers
I

17.25
20
24
27.5
30

0.67
0.58
0.5
0.44
0.38

0.54
0.46
0.40
0.35

a.3
Penentuan Kadar Udara Dalam Adukan
Saat ini telah banyak digunakan zat additive/admixture yang mengurangi tegangan
hidrostatis air dalam adukan (Air Entraining Additives). Zat ini bersifat menambah
gelembung udara mikroskopis. Gelembung ini terbentuk selama proses pengadukan dan
mengurangi gaya gesekan antar partikel. Selanjutnya adukan menjadi lebih plastis dan air
yang dibutuhkan akan berkurang.
Dengan berkurangnya FAS rnaka mutu beton akan meningkat, tetapi bila volume
gelembung
berlebihan akan berakibat turunnya mutu beton. Keuntungan dari Air
Entraining Additives adalah :
• Kemudahan pengadukan dan penuangan
• Mengurangi segregasi selama pengecoran
• Mengurangi kebutuhan agregat halus
• Menurunkan Faktor Air Semen sehingga f'c meningkat dan angka susut
menurun.
Batas kandungan udara dalam adukan berkisar antara 6% dari volume beton. Dengan
demikian pengujian terhadap kandungan udara dalam adukan hanya diperlukan apabila
digunakan Entraining Additives (AEA).
i.
Metode Tekan (Pressure Method)
Dasar teori percobaan ini adalah Hukum Boyle. Percobaan dilaksanakan dengan
mengukur gaya tekan luar pada adukan dan tegangan udara yang terjadi di dalam adukan.
Tabung kedap udara diisi dengan adukan kemudian ditekan dengan air melalui pompa.
Sebuah manometer digunakan untuk rnengukur tekanan udara dalam tabung.
ii.
Pocket-Air-Indicator
Cara mudah untuk menentukan kadar udara di lapangan adalah dengan menggunakan
Pocket-Air-Indicator. Alat diisi dengan sejumlah adukan dan dipenuhi dengan larutan
alkohol 70%. Dengan menutup mulut dengan ibu jari, tabung dikocok sehinga seluruh
gelembung udara terlepas dari adukan. Kadar udara dapat ditentukan dari pembacaan
penurunan permukaan alkohol dan dengan menggunakan grafik kalibrasi.

-

IV.3.2.b
Pengujian Bahan Beton
Pegujian bahan beton merupakan cara untuk mendeteksi mutu rencana beton di
lapangan Hasil pengujian di lapangan ini harus lebih tinggi, atau setidaknya sama dengan
mutu yang telah ditentukan perencana. Kekuatan beton terutama terletak pada tegangan
karakteristik tekan f’c yang tinggi, meski demikian pengujian tarik dan abrasi kadangkadang dilaksanakan untuk keperluan untuk kebutuhan tertentu.

22

TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
b.1.

Kekuatan Tekan

I

a. Compressioan Test
Metode pengujian kuat tekan beton dapat dilakukan dengan Compression Test, lnpact
Hammer maupun Core Drill. Bila direncanakan pengujian dengan Compression Test
Apparatus, maka selama proses pengadukan dan pengecoran perlu dibuatkan suatu sample
atau benda uji yang, selalu dirawat dengan baik, untuk mendapatkan atau memperoleh
kekuatan beton karakteristik standar diperlukan umur beton 28 hari, karena pada umur 28
hari beton dikatakan telah mencapai umurnya. Dalam hal ini bisa dilihat pada Tabel 10.
yang menyatakan perbandingan kekuatan tekan beton pada berbagai umur.
Tabel 10. Perbandingan Kekuatan Tekan Beton Pada Berbagai Umur
Umur beton (hari)
3
7
14
21
28
90
365
Semen Portland
0,40
0,65
0,88
0,95
1,00
1,20
1,35
Biasa
Semen Portland
dengan kekuatan
0,55
0,75
0,90
0,95
1,00
1,15
1,20
awal yang tinggi
Benda uji untuk beton dapat dibuat dalam beherapa pilihan, yaitu dapat berbentuk kubus
200x200x200 mm3, 150x150x150 mm3 maupun silinder , diameter 150 mm dengan
tinggi 300 mm. Masing-masing bentuk benda uji mempunyai kelebihan dan spesitikasi
tersendiri seperti terlihat pada Tabel 11. Benda uji ·tersebut ditekan dengan gaya norma1
dan respon hubu