BAB I A. PENDAHULUAN
Beton sebagai bahan konstruksi bangunan sipil, paling banyak digunakan saat ini. Hal tersebut dikarenakan beton memiliki beberapa kelebihan bila dibandingkan dengan bahan-bahan konstruksi lain, diantaranya karena harga yang relatif murah, mudah dibentuk, kemampuan menahan gaya tekan yang tinggi, serta ketahanan yang baik terhadap cuaca dan lingkungan sekitar. Namun, penggunaan bahan beton juga memiliki kekurangan yaitu berat struktur yang besar akibat beban dari berat beton sendiri selain dari beban-beban yang lain. Untuk mengatasi kekurangan tersebut perlu dipikirkan adanya beton ringan. Beton disebut sebagai beton ringan jika berat volumenya 1400-1850 kg/m3 (ACI 213R79). Beton ringan pada umumnya memiliki campuran yang sama dengan beton normal, hanya saja agregat kasar pada beton ringan harus/perlu dikurangi berat jenisnya. Di Cilacap, telah dibangun pabrik yang memproduksikan agregat ringan dari hasil pembakaran lempung bekah. Karena agregat ini cukup ringan, maka agregat tersebut dapat dimanfaatkan sebagai agregat kasar pada campuran beton ringan untuk struktur bangunan. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Hartono (2001), beton dengan komposisi campuran semen tipe-I, agregat kasar ALWA (Artificial Light Weight coarse Aggregate) dari Cilacap, pasir, air, dengan/tanpa bahan tambahan abu terbang dari PLTU Suralaya dan/tanpa superplasticizer mempunyai berat volume sebesar 1750-1850 kg/m3. Hasil ini menunjukkan bahwa beton tersebut termasuk beton ringan atau Light-Weight Concrete (LWC). Beton ringan mempunyai berat volume yang lebih ringan dan kepadatan yang lebih rendah dibandingkan dengan beton normal. Pengurangan kepadatan pada beton menyebabkan terjadinya penurunan mutu beton. Tingkat penurunan ini disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain jenis agregat dan proporsi campuran bahan dasar adukan beton. Penelitian dilakukan untuk menentukan proporsi campuran beton ringan untuk mendapatkan mutu beton yang dikehendaki, metode rancang campur yang digunakan adalah metode Dreux-Corrise.
1
B. Rumusan Masalah
1. Apa definisi dari beton ringan? 2. Bagaimana sejarah dari beton ringan? 3. Apa saja kelebihan dan kelemahan dari beton ringan? 4. Bagaimana cara pembuatan beton ringan? 5. Apa saja karakteristik dari beton ringan? 6. Apa saja bentuk pengaplikasian beton ringan yang ada pada proyek?
C. Tujuan
a.
Mengetahui
definisi
dari
Beton
Ringan.
b.
Mengetahui
sejarah
dari
Beton
Ringan.
c. d.
Mengetahui
Kelebihan
Mengetahui
Cara
dan
Kekurangan Pembuatan
dari
Beton
Beton
Ringan. Ringan.
e. Mengetahui Bentuk Aplikasi Beton Ringan yang ada pada Proyek.
2
BAB II
A. Beton Ringan (Lightweight Concrete)
Beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk masa padat (Surya Sebayang, 2000). Beton normal merupakan bahan bangunan yang relatif cukup berat dengan berat jenis berkisar 2,4 atau berat 2400 kg/m3. Untuk mengurangi beban mati suatu struktur beton, maka telah banyak dipakai beton ringan. Berdasarkan Berdasarkan SNI 03 - 2847 - 2002, beton ringan adalah beton yang mengandung agregat ringan dan mempunyai berat satuan tidak lebih dari 1900 kg/m3. Pada dasarnya beton ringan diperoleh dengan cara penambahan pori-pori udara ke dalam campuran betonnya.
Menurut Tjokrodimuljo (2007) pembuatan beton ringan dapat dilakukan dengan cara :
1. Membuat gelembung-gelembung gas udara dalam adukan semen. Dengan demikian akan terjadi banyak pori-pori udara di dalam betonnya. Bahan Tambahan Khusus (pembentuk gelembung udara dalam beton) ditambahkan ke dalam semen dan akan terbentuk gelembung udara. 2. Dengan menggunakan agregat ringan, misalnya tanah liat bakar dan batu apung. Dengan demikian beton yang terjadi pun akan lebih ringan daripada beton normal. 3. Pembuatan beton tidak dengan butir-butir agregat halus. Dengan demikian beton ini disebut “beton nonnon- pasir” pasir” dan hanya dibuat dari semen dan agregat kasar saja (dengan butir maksimun agregat kasar sebesar 20 mm atau 10 mm). Beton ini mempunyai pori pori yang hanya berisi udara (yang semula terisi oleh butir-butir agregat halus).
1.
Sejarah Beton Ringan
Teknologi material bahan bangunan berkembang terus, salah satunya beton ringan aerasi 3
(Aerated Lightweight Concrete/ALC) atau sering disebut juga (Autoclaved Aerated Concrete/ AAC). Sebutan lainnya Autoclaved Concrete, Cellular Concrete (semen dengan cairan kimia penghasil gelembung udara ), Porous Concrete,
dan
di
Inggris
disebut
Aircrete
and
Thermalite.
Beton ringan AAC ini pertama kali dikembangkan di Swedia pada tahun 1923 sebagai alternatif material bangunan untuk mengurangi penggundulan hutan. Beton ringan AAC ini kemudian dikembangkan lagi oleh Joseph Hebel di Jerman Barat
di
tahun
1943.
Dia memutuskan untuk mengembangkan sistem bangunan yang lebih baik dengan biaya yang lebih ekonomis. Inovasi-inovasi brilian yang dilakukannya, seperti proses pemotongan dengan menggunakan kawat, membuka kemungkinankemungkinan
baru
bagi
perkembangan
produk
ini.
Hasilnya, beton ringan aerasi ini dianggap sempurna, termasuk material bangunan yang ramah lingkungan, karena dibuat dari sumber daya alam yang berlimpah. Sifatnya kuat, tahan lama, mudah m udah dibentuk, efisien, dan berdaya guna tinggi. Kesuksesan Hebel di Jerman segera dilihat negara-negara lain. Pada tahun 1967 bekerja sama dengan d engan Asahi Chemicals dibangun pabrik Hebel pertama di Jepang. Sampai saat ini Hebel telah berada di 29 negara dan merupakan produsen beton aerasi terbesar di dunia. Di Indonesia sendiri beton ringan mulai dikenal sejak tahun 1995, saat didirikannya PT Hebel Indonesia di Karawang Timur, Jawa Barat.
2. Karakteristik Beton ringan
Beton merupakan campuran bahan-bahan yang mempunyai sifat dan karakteristik yang berbeda-beda. Penggabungan bahan-bahan tersebut (Semen, pasir, batu pecah, air) akan membentuk suatu karakteristik unik dari beton. Adapun karakteristik beton ringan terdiri dari : 4
a. Kuat Tekan
Kuat tekan beton ringan selain berhubungan dengan perencanaan campuran adukan beton ringan, juga mempunyai hubungan yang unik dengan karakteristik beton ringan yang lainnya seperti berat isi, kuat ku at tekan, modulus elastisitas, kuat tarik belah, kuat lentur dan kuat lekat tulangan. Kuat tekan merupakan gambaran mutu beton. Menurut SNI 03-1974-1990 yang dimaksudkan dengan kuat tekan beton adalah besarnya beban persatuan luas yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu.yang dihasilkan oleh mesin uji tekan. Kuat tekan beton dihitung berdasarkan besarnya beban persatuan luas,
Kuat Tekan =
MPa
Keterangan: P = beban maksimum (kN) A = luas penampang benda uji (mm2)
b. Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas adalah kekuatan untuk menahan gaya-gaya lentur yang terjadi. Modulus elastisitas ini berhubungan dengan sifat kekuatan bahan yang dinyatakan sebagai ukuran kemampuan beton untuk menahan beban yang bekerja tegak lurus dengan sumbu memanjang serat di tengah-tengah balok yang disangga kedua ujungnya. Beton yang sedang menahan beban akan terbentuk suatu hubungan renggangan dan tegangan yang merupakan fungsi dari waktu pembebanan. Beton menunjukan sifat elastis murni pada waktu menahan beban singkat Kemiringan garis singgung pada segmen pertama garis parabola didefinisikan sebagai Modulus Tangen (Tangen Modulus) dianggap sebagai modulus elastisitas beton Ec, sedang kemiringan yang melalui melalui
titik 0.5f’c adalah Modulus Sekan (Secant
Modulus), yang umum diambil sebagai modulus elastisitas. Sesuai dengan SK SNI T-1503 pasal 3.1.5 digunakan rumus nilai modulus elastisitas sebagai berikut berikut : 5
E c = 0.043 x (Wc)1,5 x f c '
..….(1)
Keterangan : Ec = Modulus elastisitas beton (kg/cm2) Wc = Berat isi beton kering oven (kg/cm3) f’c = Kuat tekan beton (kg/cm2)
c.
Kuat Tarik Belah
Pengujian tarik secara langsung pada beton sukar untuk dilaksanakan, tidak seperti halnya pada bahan dari baja. baja. Untuk itu dilakukan pengujian secara tidak langsung yang dikenal sebagai uji tarik belah. Sesuai dengan SK SNI 03-2491-1991 kuat tarik belah dari benda uji, dapat dihitung menggunakan persamaan :
fct= 2P/ (πL.D) (πL.D)
............(2)
Keterangan : fct = Kuat tarik belah (MPa) P = Beban uji maksimum (beban belah/hancur) (N) L = Panjang benda uji (mm), D = diameter benda uji (mm)
Kuat tarik beton ringan relatif rendah. Kuat tarik lebih sulit diukur dibanding dengan kuat tekannya. Kekuatan tarik dari beton ringan yang kering udara berkisar antara 70% sampai 90 % dari kuat tarik beton normal dengan kekuatan tekan yang sama, sedang apabila kedua jenis beton tersebut secara terus menerus diberikan kelembaban maka kekuatan tariknya mempunyai nilai besar yang hampir sama. d. Kuat lentur
Kuat lentur beton adalah kemampuan balok beton untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus sumbu yang diberikan padanya sampai balok beton patah dan dinyatakan dalam Mega Pascal (MPa). Kuat tarik dalam lentur dikenal sebagai modulus runtuh 6
(Moduluss of Rupture). Untuk batang yang mengalami lentur yang dipakai dalam desain adalah besarnya modulus runtuh (fr). Dalam sebuah balok elastis homogen yang menerima momen lentur, tegangantegangan. Patahnya benda uji di daerah pusat pada 1/3 jarak titik perletakkan dan bagian tarik beton, kuat lentur beton dihitung dengan rumus :
fr =
. . 2
...............(3)
Sedangkan untuk menghitung kuat lentur beton, dimana patahnya benda uji di luar pusat adalah:
fr =
3. . 2
.............(4)
Keterangan : fr
= Kuat lentur benda uji (N/mm2),
P = Beban maksimum dari mesin benda uji (N) l = Jarak perletakan (mm), b = Lebar tampang lintang patah horizontal (mm) h = Lebar tampang lintang patah arah vertikal (mm) a = Jarak rata-rata rata-rata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar (mm)
Menurut SK SNI T-15-1991-03 Pasal 3.2.5 ditetapkan secara empiris besarnya modulus runtuh (fr) beton ringan sebagai berikut : fr = 0.75 (0.70)√′ .............(5)
Keterangan : fr = Kuat lentur (MPa), f’c = Kuat tekan (MPa)
7
e. Kuat lekat tulangan Kuat Lekat tulangan yang merupakan hasil dari berbagai parameter, seperti adhesi antara beton dengan permukaan tulangan baja dan tekanan beton yang telah mengeras terhadap tulangan atau kawat baja adalah akibat adanya susut pengeringan pada beton (Nawy, 1998). Selain itu saling bergeseknya tulangan baja dan beton sekitarnya yang disebabkan oleh tulangan tarik menyebabkan peningkatan tahanan terhadap gelincir. Efek total ini disebut sebagai lekatan. Lekatan d apat dituliskan (Pd.M-15-1996-03) :
Kuat lekat = P/F
................(6)
Keterangan : P = Beban (N), F = Luas selimut tulangan yang tertanam dalam beton (mm2).
Kuat lekat tergantung pada factor faktor sebagai berikut : i.
Daya ikat (Adhesi) antara beton dan bahan penguatnya (tulangan baja)
ii.
Efek Gripping (memegang) sebagai akibat dari susut pengeringan beton disekeliling tulangan dan saling geser antara tulangan dengan beton sekitarnya.
iii.
Tahanan Gesekkan (Friksi) terhadap gelincir dan saling mengunci pada saat elemen penguat atau tulangan mengalami tegangan tarik.
iv.
Kualitas beton.
v.
Efek mekanis penjangkaran ujung tulangan .
vi.
Diameter, bentuk dan jarak tulangan.
Selanjutnya besarnya kuat lekat yang dihasilkan seperti yang diisyaratkan oleh peraturan ACI 1963 (Wang dan Salmon, 1985) untuk tulangan dengan diameter lebih kecil dari 35 mm memberikan rumus sebagai berikut : u = 20.2√′ / D ..............(7)
8
Keterangan : u = Kuat lekat tulangan, MPa, f’c
= Kuat tekan beton, MPa,
D
= Diameter tulangan, mm
3. Kelebihan dan Kekurangan Beton Ringan a. Kelebihan
1. Balok-balok beton ringan mudah sekali dibentuk. Proses pemotongannya pun bisa dilakukan
secara cepat dan akurat untuk memenuhi kebutuhan pembangunan. Tidak
perlu menggunakan alat potong khusus, sebab balok beton ringan ini bisa dipotong dengan gampang cukup memakai gergaji. 2. Kebutuhan beton ringan dalam suatu proyek pembangunan dapat dihitung dengan tepat karena ukurannya yang akurat. Bentuknya yang mudah disesuaikan dengan kebutuhan pun memungkinkan pemakaiannya bisa dilakukan semaksimal mungkin. Sehingga kemungkinan balok-balok beton yang tersisa di akhir pembangunan dapat diminamilisir. 3. Pemakaian beton ringan dapat meminimalisir penggunaan material-material yang lainnya. Contohnya dalam pembuatan dak lantai menggunakan bahan ini, maka tidak diperlukan lagi bahan tambahan berupa batu atau kerikil untuk mengisi lantai beton. Biaya pembangunan struktur sloof dan pondasi juga bisa dikurangi. Dengan demikian proses pengerjaan konstruksi pun menjadi lebih sederhana. 4. Karena mempunyai bobot yang tidak terlalu berat, biaya transportasi yang diperlukan untuk mengangkut beton ringan dari pabrik ke lokasi pembangunan pun bisa dihemat. Keuntungan ini akan semakin bertambah apabila jarak antara pabrik dengan lokasi proyek semakin berdekatan. 5. Ringannya bobot yang dimiliki oleh material ini juga dapat dirasakan oleh para tukang bangunan yang memasangnya. Mereka akan merasa tidak cepat lelah, jauh berbeda saat mendirikan beton konvensional. Jadi waktu pengerjaan proyek pun bisa lebih singkat. 6. Beton ringan tidak membutuhkan ikatan semen yang terlampau tebal untuk menjaga posisinya. Anda cukup menggunakan adonan semen setebal 3 mm di antara balok-balok beton ringan ini. 9
7. Beton ringan juga bersifat tahan terhadap panas dan api sebab memiliki berat jenis yang rendah, kedap suara, tahan lama, kuat tapi ringan, serta tahan gempa. Selain itu beton juga aman dan nyaman karena memiliki beberapa sifat lain yaitu anti serangga, anti jamur, serta tidak mengalami rapuh, bengkok, berkarat, ataupun korosi.
Kekurangan Beton Ringan :
1. Ukuran beton ringan yang besar menyebabkan pemakaian ruang yang cukup besar ketika diaplikasikan di bangunan yang berukuran menengah. Tukang bangunan yang akan memasangnya juga harus memiliki keahlian yang tinggi karena jika salah dampaknya bakal terasa langsung bagi waste dan kualitas pemasangannya. 2. Beton ringan mempunyai nilai kuat tekan yang terbatas (compressive strength). Jadi tidak disarankan memanfaatkan material ini sebagai bahan perkuatan bangunan. 3. Harga beton ringan relatif lebih mahal dibandingkan dengan harga balok-balok beton kebanyakan. Di pasaran Indonesia, harga rata-rata beton ringan adalah Rp 6-8 ribu/balok, di mana setiap 1 m2 membutuhkan 8-9 balok. Sehingga harga balok beton ini per 1 m2 adalah Rp 48-72 ribu.
4. Jenis - jenis beton ringan
a. berdasarkan kegunaanya 1. Beton ringan struktural Kuat desak yang dimilikinya minimal sebesar 17 MPa untuk beton silinder silinder 28 hari, dengan berat jenis 1400-1800 kg/m3. 2. Beton batako (masonry concrete) Kuat desaknya sekitar 7-14 MPa untuk beton silinder 28 hari dan beton jenis ini mempunyai berat jenis sebesar 500-800 kg/m3.
10
3. Beton untuk isolasi suhu Kuat desak silinder 28 hari bagi beton ini antara 0.7-7.0 MPa dengan berat jenis dibawah 800 kg/m3. b. berdasarkan berat jenis 1. Beton ringan dengan berat jenis antara 0,3 ton/m3 dan 0,8 ton/m3 yang biasanya dipakai sebagai bahan isolasi. 2. Beton ringan dengan berat jenis antara 0,8 ton/m3 dan 1,4 ton/m3 yang dipakai untuk struktur ringan. 3. Beton ringan dengan berat jenis antara 1,4 ton/m3 dan 2,0 ton/m3 yang dapat dipakai untuk struktur sedang.
5. Pengaplikasian Beton Ringan
Dengan berbagai kelebihan dari beton ringan yang telah disebutkan di atas, saat ini beton ringan banyak diaplikasikan dalam berbagai proyek dalam bentuk :
a. Blok (bata) Contohnya Bata Celcon, yang dapat digunakan pada dinding dan atap.
b. Panel Contohnya Panel beton ringan yang digunakan sebagai pengganti tembok. 11
c. Bentuk Khusus Contohnya bentuk-bentuk dekorasi, sebagai ornamen bangunan.
d. Ready Mix Contohnya pada ready mix sebagai material pengisi.
12
BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN
1. Beton ringan lebih mudah diperoleh karena jumlah produksi yang cukup banyak dalam sehari. 2. Beton ringan lebih ramah lingkungan dan ekonomis, karena karena bahan – bahan – bahan bahan yang digunakan merupakan bahan yang tidak bermanfaat untuk lingkungan dan jumlahnya sangat banyak. 3.Proses pembuatan beton ringan atau Autoclaved Aerated Concrete secara kimiawi lebih sering digunakan. 4. Secara totalitas pengunaan beton ringan lebih mudah dan efektif dibandingkan beton pada umumnya (dalam hal tertentu).
B. SARAN
1. Tidak menggunakan beton ringan sebagai perkuatan (struktural). (struktural). 2. Dalam pemasangan beton ringan, ringan, sebaiknya menggunakan tukang yang memiliki memiliki keahlian tambahan. 3. Gunakan Autoclave Chamber dalam proses pengeringan.
13
DAFTAR PUSTAKA
http://peneliti.budiluhur.ac.id/wp-content/uploads/2007/05/ramos-sna2007.pdf http://www.scribd.com/ http://www.dostoc.com/ http://www.eramuslim.com/konsultasi/arsitektur/penggunaan-bata-celcon.htm http://www.ilustri.org/ http://indograha.co.id/ http://www.pu.go.id/
14
