berkurang. Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu ikatan awal adukan beton serta kekuatan betonnya setelah mengeras.
Air yang digunakan sebagai campuran harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton. Air
yang memenuhi persyaratan sebagai air minum memenuhi syarat pula untuk bahan campuran beton, tetapi tidak berarti air pencampur beton harus memenuhi standar
persyaratan air minum. Dalam pemakaian air untuk beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai
berikut : a.
Tidak mengandung lumpur benda melayang lainnya lebih dari 2 gramliter. b.
Tidak mengandung garam-garamm yang dapat merusak beton asam, zat organik, dan sebagainya lebih dari 15 gramliter.
c. Tidak mengandung klorida Cl lebih dari 0,5 gramliter.
d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gramliter.
2.3 Sifat – Sifat Beton
Beton sebagai material komposit mempunyai banyak permasalahan. Campuran beton tersebut tidak bisa langsung menjadi kaku tapi perlu proses reaksi
hidrasi air dengan semen yang memakan waktu. Salah satu masalahnya adalah masing
– masing unsur dalam campuran beratnya tidak sama sehingga yang berat seperti agregat cenderung bergerak ke bawah sedangkan yang ringan seperti air
Universitas Sumatera Utara
cenderung naik ke atas. Untuk itu perlu kita mengetahui sifat –sifat yang terjadi pada
beton.
2.3.1 Sifat – Sifat Beton Segar
Dalam pengerjaan beton segar, sifat yang sangat penting harus diperhatikan adalah kelecakan. Kelecakan adalah kemudahan pengerjaan beton, dimana pada
penuangan
placing
dan memadatkan
compacting
tidak menyebabkan munculnya efek negatif berupa pemisahan
segregation
dan pendarahan
bleeding
. Istilah kelecakan
workability
dapat didefinisikan dari tiga sifat sebagai berikut:
a. Kompaktibilitas yaitu kemudahan dimana beton dapat dipadatkan dan
mengeluarkan rongga – rongga udara.
b. Mobilitas yaitu kemudahan dimana beton dapat mengalir ke dalam cetakan
dan membungkus tulangan. c.
Stabilitas yaitu kemampuan beton untuk tetap menjadi massa homogen tanpa pemisahan selama dikerjakan.
Pada adukan yang tidak stabil, air dapat terpisah dari benda padat, kemudian naik ke permukaan. Fenomena ini disebut pendarahan
bleeding
. Sebaliknya, agregat kasar bisa terpisah dari mortar. Sedangkan fenomena ini disebut pemisahan
segregation
.
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Sifat – Sifat Beton Keras
Nilai kekuatan tekan beton relatif tinggi dibandingkan dengan kuat tariknya. Beton merupakan bahan yang bersifat getas. Nilai kuat tariknya hanya berkisar 9 -
15 dari kuat tekannya. Agar beton mampu menahan gaya tarik maka beton diperkuat oleh batang tulangan baja sebagai bahan yang dapat bekerja sama.
Dalam bukunya, Dipohusodo 1999 menyatakan bahwa kerjasama antara bahan beton dan baja tulangan hanya dapat terwujud dengan didasarkan pada
keadaan – keadaan:
1. Lekatan sempurna antara batang tulangan baja dengan beton keras yang membungkusnya sehingga tidak terjadi penggelinciran di antara keduanya.
2. Beton yang mengelilingi batang tulangan baja bersifat kedap sehingga mampu melindungi dan mencegah terjadinya karat baja.
3. Angka muai kedua bahan hampir sama, dimana untuk setiap kenaikan suhu satu derajat Celcius angka muai beton 0,000010 sampai 0,000013 sedangkan
baja 0,000012, sehingga tegangan yang timbul karena perbedaan nilai dapat diabaikan.
2.3.2.1 Kuat Beton Terhadap Gaya Tekan
Karena beton mempunyai sifat yang kuat terhadap tekan dan mempunyai sifat yang relatif rendah terhadap tarik maka pada umumnya beton hanya diperhitungkan
mempunyai kerja yang baik di daerah tekan pada penampangnya dan hubungan
Universitas Sumatera Utara
regangan-regangan yang timbul karena pengaruh pengaruh gaya tekan tersebut digunakan sebagai dasar pertimbangan.
Nilai dari kuat tekan beton diwakili oleh tegangan tekan maksimum fc’
dengan satuan Nmm2 atau MPa Mega Pascal. Kuat tekan beton umur 28 hari berkisar antara nilai ± 10
– 65 MPa. Untuk struktur beton bertulang pada umumnya menggunakan beton dengan kuat tekan berkisar 17
– 30 MPa [Dipohusodo, 1999].
Nilai dari kuat tekan beton ditentukan dari tegangan tekan tertinggi fc’ yang
dicapai benda uji umur 28 hari akibat beban tekan selama percobaan. Dengan demikian, seperti tampak pada gambar, harap dicatat bahwa tegangan
fc’ bukanlah tegangan yang timbul pada saat benda uji hancur melainkan tegangan maksimum
pada saat regangan beton
b
mencapai nilai ± 0,002. Kurva-kurva pada Gambar 2.3.1 memperlihatkan hasil percobaan kuat tekan benda uji beton berumur 28 hari
untuk berbagai macam adukan rencana.
Gambar 2.1. Diagram Tegangan-Regangan Batang Tulangan Baja Terhadap Kuat Tekan Beton [Dipohusodo, 1999]
Universitas Sumatera Utara
Secara umum kemiringan kurva regangan-regangan pada tahap awal menggambarkan nilai modulus elastis suatu bahan. Dengan mengamati bermacam
kurva tegangan-regangan kuat beton berbeda, tampak bahwa umumnya kuat tekan maksimum tercapai pada saat nilai satuan regangan teka
n ’ mencapai ± 0,002. Selanjutnya nilai tegangan
fc’ akan turun dengan bertambahnya nilai regangan sampai benda uji hancur pada nilai ’ mencapai 0,003 – 0,005. Beton kuat tinggi
lebih getas dan akan hancur pada nilai regangan maksimum yang lebih rendah dibandingkan dengan beton kuat rendah. Pada SK SNI 15-1991-03 pasal 12.2.3
menetapkan bahwa regangan kerja maksimum yang diperhitungkan di serat tepi beton tekan terluar adalah 0,003-0,0035 sebagai batas hancur. Regangan maksimum
tersebut boleh jadi tidak konservatif untuk beton mutu tinggi dengan nilai fc’ antara
55-80 Mpa. Tidak seperti pada kurva tegangan-regangan baja, kemiringan awal kurva
pada beton sangat beragam dan umumnya sedikit agak melengkung. Kemiringan awal yang beragam tersebut tergantung pada nilai kuat betonnya, dengan demikian
nilai modulus elastisitas beton pun akan beragam pula. Sesuai dengan teori elastisitas, secara umum kemiringan kurva pada tahap awal menggambarkan nilai
modulus elastisitas suatu bahan. Karena kurva pada beton berbentuk lengkung maka nilai regangan tidak berbanding lurus dengan nilai tegangannya berarti bahan beton
tidak sepenuhnya bersifat elastis, sedangkan modulus elastisitas berubah-ubah sesuai dengan kekuatannya dan tidak dapat ditentukan melalui kemiringan kurva. Bahan
beton bersifat elasto plastis dimana akibat dari beban tetap yang sangat kecil sekalipun, di samping memperlihatkan kemampuan elastis bahan beton juga
menunjukkan deformasi permanen.
Universitas Sumatera Utara
Sesuai dengan SK SNI T-03-xxxx-2002 pasal 10.5.1 digunakan rumus modulus elastisitas beton sebagai berikut :
0043 ,
50 ,
1
fc w
E
c c
di mana,
Ec
= modulus elastisitas beton tekan MPa
c
w
= berat isi beton kgm
3
fc’ = kuat tekan beton MPa
Rumus empiris tersebut hanya berlaku untuk beton dengan berat isi berkisar antara 1500 dan 2500 kgfm
3
. Untuk beton kepadatan normal dengan berat isi ± 23 kNm
3
dapat digunakan nilai :
700 .
4
fc E
c
Tabel 2.1. Nilai modulus elastisitas beton E
c
berbagai mutu beton.
fc’ Mpa
Ec Mpa
17 19.500
20 21.000
25 23.500
30 25.700
35 27.800
40 29.700
Pada umumnya nilai kuat maksimum untuk mutu beton tertentu akan berkurang pada tingkat pembebanan yang lebih lamban atau slower rates of strain. Nilai kuat beton
Universitas Sumatera Utara
beragam sesuai dengan umurnya dan biasanya nilai kuat beton ditentukan pada waktu beton mencapai umur 28 hari setelah pengecoran. Umumnya pada umur 7 hari kuat
beton mencapai 70 dan pada umur 14 hari mencapai 85 - 90 dari kuat beton umur 28 hari. Pada kondisi pembebanan tekan tertentu beton menunjukkan suatu
fenomena yang disebut rangkak creep.
2.4 Tegangan dan Regangan Beton