BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Pemanfaatan beton untuk konstruksi bangunan sangat luas, tidak hanya pada konstruksi bangunan gedung tetapi juga pada konstruksi jalan dan prasarana lainnya seperti pipa-pipa. Hal ini disebabkan beton mempunyai banyak keunggulan antara lain pemasangannya dapat d apat dipabrikasi lebih dahulu kemudian dirangkai dilokasi bangunan atau dapat dipasang (dicor) langsung di lokasi. Beton juga memiliki kuat tekan cukup tinggi dibandingkan dengan bahan-bahan lainnya. Disamping itu, bahan utama untuk pembuatan beton yaitu semen, agregat alam (kerikil dan pasir) dan air sangat banyak tersedia dan relatif murah. Penggunaan material lokal dalam pembuatan campuran beton sangat menguntungkan karena di samping murah juga akan mendorong kemajuan perkembangan perekonomian masyarakat setempat yang sejalan dengan program pemerintah untuk pemberdayaan pemberdayaan masyarakat setempat. Kualitas bahan agregat penyusun beton (pasir dan kerikil) pada umumnya berbeda sesuai dengan sumber material (quarry) dari mana material tersebut diambil. Dengan Dengan demikian karakteristik yang didapatkan akan berbeda maka di rencanakan mutu beton paling minimum K-225 dengan menggunakan agregat dari quarry Sungai Saddang Kabupaten Pinrang, Sulawesi selatan, hasil dari kuat tekan beton akan sesuai dengan kuat tekan yang di rencanakan.
1
Apabila memenuhi kuat tekan rencana, selanjutnya untuk meningkatkankan mutu beton, material dasar yaitu agregat halus dan agregat kasar dengan perlakuan khusus dalam hal gradasi sehingga di peroleh gradasi gabungan yang sesuai dengan spesifikasi Standar Nasional Indonesia untuk mencapai mutu beton yang diinginkan. diinginkan. Berdasarkan hal diatas, maka kami bermaksud untuk melakukan penelitian terhadap agregat di Sungai Saddang Kabupaten Pinrang, Sulawesi Selatan dengan mengangkat hal tersebut sebagai judul Tugas Akhir dengan judul “Kuat Tekan Beton Dengan Menggunakan Agregat Halus dan Agregat Kasar Dari Quarry Sungai Saddang Kab. Pinrang ”. ”. Melalui
Tugas Akhir ini penulis mendapatkan kuat tekan beton yang menggunakan agregat dari sungai saddang. B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang sebelumnya, maka dapat ditarik rumusan masalah sebagai berikut: 1. Apakah agregat kasar dan agregat halus dari quarry
(Sungai Saddang)
memenuhi spesifikasi 2. Berapa besar mutu beton yang diperoleh dengan menggunakan material agregat halus dan agregat kasar dari quarry Sungai Saddang Kabupaten Pinrang.
2
C. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah, maka dapat di katakan tujuan penelitian sebagai berikut: 1. Mendapatkan hasil karakteristik material agregat halus dan agregat kasar dari quarry Sungai Saddang Kabupaten Pinrang. 2. Mendapatkan
masing-masing
mutu
beton
sungai
tersebut
yang
menggunakan material agregat halus dan agregat kasar dari quarry Sungai Saddang Kabupaten Pinrang. D. Manfaat Penelitian
Diharapkan penelitian ini dapat memberikan kontribusi ilmiah, yaitu mengetahui kuat tekan campuran beton dengan material agregat halus dan agregat kasar dari quarry Sungai Saddang kabupaten pinrang. Dengan mengetahui kuat tekan tersebut maka dapat membantu para perencana (konsultan) serta pemerintah dalam bidang perencaaan infrastruktur yang ada di Sulawesi Selatan.
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Karakteristik Beton
Beton merupakan massa yang padat dan keras yang terbentuk dari agregat sebagai bahan pengisi, dan semen portland sebagai bahan pengikat serta air sebagai bahan pencampur (PEDC, 1983 : 44). Sesuai dengan fungsi beton dalam struktur bangunan diharapkan mampu memikul beban tekan, sedangkan kemampuannya lemah dalam menerima beban tarik, sehingga dalam pemakaiannya beton harus ditambahkan baja tulangan. Mutu beton menunjukkan kekuatan tekan beton yaitu besarnya beban tekan persatuan luas yang menyebabkan beton hancur.Beban ini rnerupakan beban maksimum persatuan luas yang sanggup dipikul oleh beton.Makin tinggi kuat tekan beton berarti semakin baik kualitasnya.Nilai kuat tekan Beton ditentukan terutama oleh kualitas bahan pengisinya yaitu agregat kasar (kerikil) dan agregat halus (pasir). Kekuatan tekan beton adalah kriteria untuk menentukan kualitas beton, dimana prosedur pengukuran pengukuran didasarkan pada SK SNI T-15-1990-03. T-15-1990-03. Pada umumnya beton mengandung rongga udara sekitar 1%-2%, pasta semen (semen dan air) sekitar 25%-40%, dan agregat kasar dan halus sekitar 60%-75%. Adapun klasifikasi beton menurut SNI berdasarkan kekuatannya dapat dibagi dalam tiga kelas yaitu;
4
1. Mutu tinggi : fc’35 - fc’65 Mpa setara K400 - K800 kg/cm 2 2. Mutu sedang: fc’20 - fc’35 Mpa setara K250 – K400 kg/cm 2 3. Mutu rendah : fc’15 - fc’20 Mpa setara K175 – K250 kg/cm 2 fc’10 - fc’55 Mpa setara K125 – K175 kg/cm 2 Nilai kuat-tekan beton ditentukan oleh : 1. Sifat fisik material yang membentuk beton. Material yang keras, kokoh dan padat akan membentuk beton yang kokoh dan keras sehingga mempunyai kuat tekan yang besar pula. Agregat alam merupakan agregat yang bentuknya alami, terbentuk berdasarkan aliran air sungai. Kekurangan menggunakan agregat alam : a. Agregat alam yang terbentuk dari aliran air sungai berbentuk bulat dan licin tidak mempunyai bidang pecah atau terlalu pipih. b. Agregat kasar yang diambil dari alam tidak mempunyai ukuran yang sama atau dengan kata lain tidak tergradasi dengan baik. c. Kondisi material yang berkadar organik (berlumut). Kelebihan menggunakan agregat alam a. Harga agregat alam yang relative lebih murah.
5
2. Bentuk fisik material Material
yang
berbentuk
kubus
akan
saling
mengikat
(interlocking), demikian pula permukaan yang kasar memberikan tahanan geser yang besar sehingga dapat terbentuk massa beton yang kokoh. Sebaliknya material yang berbentuk pipih atau bundar tidak dapat memberikan ikatan saling mengunci yang baik antar agregat. 3. Kondisi/kebersihan material Kondisi material menyangkut kebersihannya, bebas dari bahan bahan yang reaktif terhadap beton, bahan-bahan organik, dan kadar lumpur. 4. Komposisi Bahan Komposisi campuran, baik antara pasir dan kerikil (gradasi campuran) maupun jumlah semen yang diberikan akan sangat berpengaruh pada nilai kuat-tekan beton. 5. Pelaksanaan dan Perawatan Adukan campuran harus benar-benar homogen, sehingga seluruh material agregat, semen dan air tercampur dengan baik dan beton yang dihasilkan mempunyai kualitas yang seragam.Setelah
6
pengecoran adukan, maka beton tersebut harus dirawat dengan perendaman. Selanjutnya pelaksanaan dan perawatan mengacu ke pedoman Departemen PUTL (1977 : 23) menguraikan persyaratan kualitas agregat penyusun beton. Untuk pengujian tekan ini dilakukan dengan menggunakan benda uji kubus beton 15 cm x 15 cm x 15 cm atau Silinder 15 cm x 30 cm. Uji tekan beton dilakukan dengan menggunakan mesin tekan, dan waktu pengujian pada umur beton 28 hari B. Bahan Pembuat Beton
Beton merupakan campuran antara agregat kasar, agregat halus, air dan semen PCC sebagai pengikat dan pengisi antara agregat kasar dan halus, serta kadang-kadang ditambahkan pula admixture bila diperlukan sehingga membentuk masa padat. Gradasi atau distribusi agregat yang merupakan bahan pengisi beton harus memenuhi ketentuan-ketentuan yang berlaku. Agregat kasar harus keras, bersih dari unsur organik,bebas dari sifat penyerapan secara kimia dan bergradasi sedemikian rupa sehingga masa beton dapat berfungsi sebagai beton yang utuh, homogen dan rapat. Dalam suatu perencanaan diusahakan membuat campuran yang ekonomis namun tetap diusahakan untuk mencapai kekuatan yang disyaratkan dan kemudahan didalam pelaksanaan serta keawetan. Penggunaan agregat alam memang sangat ekonomis tapi juga memiliki kelemahan.
7
Secara umum, yang berpengaruh terhadap kuat tekan beton adalah material dari pada beton itu sendiri, material beton itu adalah sebagai berikut : 1. Semen Portland Composit Cemen (PCC) adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton. Semen Portland atau biasa disebut semen adalah bahan pengikat hidrolik berupa bubuk halus yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker dengan batu gips sebagai bahan tambah. Semen
merupakan
bahan
campuran
kimiawi
aktif
setelah
berhubungan dengan air, agregat tidak mempunyai peranan yang penting dalam reaksi kimia tersebut tetapi berfungsi sebagai bahan pengisi.Semen merupakan bahan penting dalam pembuatan beton. Semen dapat mengeras, memberi daya rekat dan kekuatan karena terjadinya proses hidrasi yaitu proses bereaksinya senyawa semen dengan air dan membentuk senyawa hidrat, semen hidrolis yang biasa dipakai adalah Portland Cement Composite (PCC) 2. Agregat Halus Agregat halus yang biasa disebut dengan pasir adalah agregat yang ukuran butiran antara 0,075mm – 4,75mm
yang diperoleh dari hasil
disintegrasi batuan alam. Untuk perancangan beton mutu tinggi ukuran butiran agregat halus yang digunakan telah digantikan oleh bahan-bahan perekat semen. Namun disamping itu Abu Batu yang merupakan hasil
8
samping dari mesin pemecah batu dalam proses pemecahan batu menjadi batu pecah dapat dijadikan bahan pengganti agregat halus. Abu batu yang diteliti berfungsi sebagai agregat halus merupakan bahan bangunan. Dalam bidang Teknik Sipil dikenal dua macam agregat sebagai bahan pengisi yaitu agregat halus dan agregat kasar, agregat halus adalah butiran yang lolos ayakan dengan diameter 4,75 mm dan tertahan ayakan 0,075 mm, dalam bahasa sehari hari aggregat halus ini disebut pasir atau abu batu. Agregat halus yang biasa disebut dengan Abu batu dapat mempengaruhi kualitas mutu beton yang dibuat. Agregat halus yang digunakan untuk campuran harus terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras, bersifat kekal yang tidak mudah hancur atau pecah oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan. Kadar lumpur yang terkandung dalam agregat halus tidak boleh lebih dari 6%, bila kadar lumpur melampaui 6% maka agregat harus dicuci. Berat jenis dan penyerapan agregat halus berpengaruh pada volume yang diisi oleh agregat, dan semakin tinggi nilai berat jenis maka semakin kecil penyerapannya. Abu batu dengan butiran yang sangat halus tidak praktis untuk kelecakannya, sehingga harus ditambahkan semen untuk mengisi rongga diantara butiran yang halus tersebut. Mortar yang menggunakan Abu batu dengan butiran yang besar biasanya lemah karena rongga antar butiran cukup lebar sehingga tegangan tidak dapat menyebar secara merata.
9
Adapun Syarat-syarat karateristik agregat halus (abu batu) dapat dilihat pada tabel 2.1 sebagai berikut: Tabel 2.1 Spesifikasi karakteristik agregat halus No.
Karakteristik Agregat Halus
Interval
Pedoman
1
Kadar Lumpur
0,2 % – 6 %
ASTM C117
2
Kadar organic
< No.3
ASTM C40
3
Kadar Air
3%-5%
ASTM C556
4
Berat Volume (isi)
(1.4 – 1.9 ) kg/ltr
ASTM C29
5
Absorpsi (Penyerapan Air)
0,2 % – 2.0 %
ASTM C129
6
Berat Jenis Spesifik
1.6 – 3.2
ASTM C128
7
Modulus Kehalusan
2.2 – 3.10
ASTM C136
Sumber : Jurnal Penelitian Paulus Ala dkk : 2007 3. Agregat Kasar Menurut “Mulyono (2004 : 298)” Kekuatan agregat bervariasi dalam batas yang besar. Butir-butir agregat dapat bersifat kurang kuat karena dua hal. Pertama, karena terdiri dari bahan yang lemah atau terdiri dari partikel yang kuat tetapi tidak baik dalam hal pengikatan ( interlocking ). Kedua, porositas yang besar yang akan mempengaruhi keuletan atau ketahanan terhadap beban kejut. Dalam hal pemilihan agregat kasar, porositas yang rendah merupakan faktor yang sangat menentukan untuk menghasilkan suatu adukan beton
yang berkualitas baik. Karena hal ini sangat
berhubungan dengan pengendalian kandungan air pada campuran beton,
10
yang dapat mengakibatkan ketidak aturan atau deviasi yang sangat besar pada mutu yang akan dihasilkan. Bentuk fisik dari agregat kasar yang bersudut dan memiliki rongga udara yang berkisar antara 38%-40% membutuhkan lebih banyak lagi pasta semen agar mudah dikerjakan. Untuk mengurangi rongga ini dikombinasikan dengan butiran agregat halus yang berbentuk bulat. Adapun Syarat-syarat karateristik agregat kasar (batu pecah) dapat dilihat pada tabel 2.2 sebagai berikut : Tabel 2.2 Spesifikasi Karakteristik Agregat Kasar No.
Karakteristik Agregat Kasar
Interval
Pedoman
1
Kadar Lumpur
0,2 % – 1.0 %
ASTM C117
2
Keausan
15 % - 50 %
ASTM C131
3
Kadar Air
0.5 % - 2.0 %
ASTM C558
4
Berat Volume (isi)
(1.6 – 1.9 ) kg/ltr
ASTM C29
5
Absorpsi (Penyerapan Air)
0,2 % – 4 %
ASTM C127
6
Berat Jenis Spesifik
1.6 – 3.2
ASTM C127
7
Modulus Kehalusan
5.5 – 8.5
ASTM C104
Sumber : Jurnal Penelitian Paulus Ala dkk : 2007 4. Air Fungsi air adalah sebagai media perantara pada proses pengikatan kimiawi antara semen dan agregat. Proses ini akan berlangsung baik, apabila air yang dipakai adalah air tawar murni yang tidak mengandung kotoran-kotoran dan bahan-bahan lainnya. Setiap air yang dihasilkan oleh
11
alam, jernih, dan tidak berasa, serta tidak berbau dapat digunakan dalam pencampuran bahan-bahan pembuat beton. Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang digunakan untuk campuran beton harus bersih, tidak boleh mengandung minyak , asam, alkali, zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton atau tulangan. Sebaiknya digunakan air yang dapat diminum. C. Metode Pemeriksaan Karateristik Material
Umumnya untuk membuat rancangan beton ( Concrete Mix Design) dilakukan pemeriksaan awal terhadap karakteristik agregat yang digunakan sebagai material beton yang direncanakan. Pemeriksaan awal ini adalah untuk mengetahui sifat karakteristik agregat. Untuk tingkat kualitas suatu agregat meliputi beberapa hal sebagai berikut : 1.
Kadar air, yaitu prosentase yang menyatakan kandungan air pada agregat terhadap berat kondisi lapangan.
2. Kadar lumpur, yaitu prosentase Lumpur (butiran yang lolos saringan no.200) terhadap berat kering mutlak dalam suatu agregat. 3. Berat jenis spesifik dan penyerapan .yaitu perbandingan antara berat agregat air suling pada volume dan temperatur yang sama. 4. Berat volume agregat, yaitu berat agregat terhadap satuan volume.
12
5. Keausan agregat kasar, yaitu prosentase yang menyatakan berat kering mutlak agregat yang aus oleh baja pada putaran alat Los Angeles dengan 500 putaran, yang lolos saringan no. 12 (1,70 mm) . 6. Gradasi agregat, yaitu kevariasian ukuran butir agregat. 7. Kadar organik, yaitu banyaknya kandungan organic dalam agregat halus dibuktikan dengan tabel warna atau dengan menggunakan larutan perbandingan. Semua hal-hal tersebut di atas, maka pemeriksaan awal dilakukan untuk masing-masing jenis agregat sebagai berikut :
a. Pemeriksaan Terhadap Agregat Halus
1). Pemeriksaan Kadar Air Pasir Berdasarkan SNI 03-1971-1990 Kadar air agregat halus dapat dilihat dengan rumus sebagai berikut :
Kadar Air =
W 3
W 5
x 100%
W 5
Keterangan : W1 = Berat talang (gr) W2 = Berat talang + berat benda uji (gr) W3 = Berat benda uji, W2 – W1 (gr) W4 = Berat talang + agregat kering oven (gr)
13
W5 = Berat benda uji kering (gr) 2) Pemeriksaan Kadar Lumpur Pasir Kadar Lumpur =
W 1
W 2
x 100%
W 1
Keterangan : W1 = berat benda uji sebelum dicuci (gr) W2 = berat benda uji setelah dicuci yang tertahan saringan No.200 dan kering oven (gr) 3) Pemeriksaan Berat Volume Pasir Berdasarkan SNI 03-1973-1990 Kadar air agregat halus dapat dilihat dengan rumus sebagai berikut :
Berat Volume Agregat =
W 2 W 1 V
Keterangan : W1 = Berat mould (kg) W2 = berat mould + benda uji (kg) V = Volume mould (ltr) 4) Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Pasir Berdasarkan SNI 03-1970-1990 pemeriksaan terhadap berat jenis agregat halus dapat dilihat dengan rumus sebagai berikut :
14
a).Berat jenis semu ( Apparent Specific Grafity)
=
Bk B ( Bk Bt )
b).Berat jenis curah ( Bulk Specific Grafity On Dry Basic)
=
Bk B (500 Bt )
c).Berat jenis dalam keadaan SSD ( Bulk Specific SSD Basic)
=
500 500 ( B Bt )
d).Daya serap air ( Prosentase Water Absorpsion)
=
(500 Bk ) Bk
x100%
Keterangan : Bk
= Berat benda uji kering oven (gr)
B
= Berat piknometer berisi air (gr)
Bt
= Berat piknometer berisi benda uji dan air (gr)
500
= Berat benda uji dalam keadaan kering permukaan jenuh (gr)
15
5) Pemeriksaan Kadar Organik Pasir Tes kandungan zat organik dilakukan dengan menggunakan larutan NaOH kadar 3 % dan dicocokkan dengan tabel warna dimana harus masuk ≤ No. 3. 6) Pemeriksaan gradasi pasir Analisa saringa ageregat halus yaitu suatu analisa untuk mengetahui distribusi ukuran agregat halus dengan menggunakan ukuran – ukuran saringan standar tertentu, yang ditunjukkan dengan lubang saringan. Adapun ukuran – ukuran saringan agregat halus antara lain : 4, 8, 16, 30, 50, 100 dan yang paling bawah adalah PAN. Modulus kehalusan yang disyaratkan untuk agregat kasar yaitu 2,20 -3,10. Untuk menghitung modulus kehalusan digunakan persamaan di bawah ini :
F pasir =
∑ % kumulatif tertahan saringan 0,15 mm ke atas 100
Menurut British Standar (BS) yang juga dipakai di Indonesia saat ini, kekerasan pasir dapat dibagi menjadi empat kelompok gradasi (Zone), yaitu pasir yang halus, agak halus, agak kasar, dan kasar dapat dilihat pada tabel 2.3 dibawah ini :
16
Tabel 2.3 Syarat gradasi agregat halus/ abu batu Lubang ayakan (mm)
Persen berat tembus kumulatif Zone 1
Zone 2
Zone 3
Zone 4
10
100
100
100
100
4.8
90-100
90-100
90-100
95-100
2.4
60-95
75-100
85-100
95-100
1.2
30-70
55-90
75-100
90-100
0.6
15-34
35-59
60-79
80-100
0.3
5-20
8-30
12-40
15-50
0.15
0-10
0-10
0-10
0-15
Sumber : Teknologi beton, Dr. wuryati Samekto,M.Pd,& Candra Rahmadiyanto,S.T
Keterangan: Daerah Gradasi I
= Pasir kasar
Daerah Gradasi II
= Pasir agak kasar
Daerah Gradasi III
= Pasir halus
Daerah Gradasi IV
= pasir agak halus
b. Pemeriksaan Terhadap Batu Pecah
1). Pemeriksaan kadar air batu pecah
17
Berdasarkan SNI 03-1971-1990 Kadar air agregat kasar dapat dilihat dengan rumus sebagai berikut :
Kadar air =
W 3
W 5
x 100%
W 5
Keterangan : W1 = Berat talang (gr) W2 = Berat talang + berat benda uji (gr) W3 = Berat benda uji, W2 – W1 (gr) W4 = Berat talang + agregat kering oven (gr) W5 = Berat benda uji kering (gr) 2). Pemeriksaan Kadar Lumpur batu pecah
Kadar Lumpur =
W 1
W 2
x 100%
W 1
Keterangan : W1
= berat benda uji sebelum dicuci no # 200 (gr)
W2
= Berat benda uji setelah dicuci no # 200(gr)
3) Pemeriksaan Berat Volume batu pecah Berdasarkan SNI 03-1973-1990 Berat isi agregat kasar dapat dilihat dengan rumus sebagai berikut :
18
Berat Volume Agregat =
W 2 W 1 V
Keterangan : W1
= Berat mould (kg)
W2
= Berat mould + benda uji (kg)
V
= Volume mould (lt)
4 ). Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan batu pecah Berdasarkan SNI 03-1969-1990 pemeriksaan terhadap berat jenis agregat kasar dapat dilihat dengan rumus sebagai berikut : a). Berat jenis semu ( Apparent Specific Grafity)
Bk
=
( Bk Ba )
b). Berat jenis curah ( Bulk Specific Grafity On Dry Basic)
=
Bk ( Bj Ba )
c). Berat jenis dalam keadaan SSD ( Bulk Specific SSD Basic)
=
Bj
( Bj Ba )
d). Daya serap air ( Prosentase Water Absorpsion)
19
=
( Bj Bk ) Bk
x100%
Keterangan : Bk = Berat benda uji kering oven (gr) Bj = Berat benda uji kering permukaan jenuh (SSD) (gr) Ba = Berat benda uji kering permukaan, jenuh didalam air (gr)
5). Pemeriksaan Gradasi Agregat Kasar Analisa saringa ageregat kasar yaitu suatu analisa untuk mengetahui
distribusi
ukuran
agregat
kasar
dengan
menggunakan ukuran – ukuran saringan standar tertentu, yang ditunjukkan dengan lubang saringan, dan untuk menilai apakah agregat kasar yang digunakan tersebut cocok untuk produksi beton. Adapun modulus kehalusan yang disyaratkan untuk agregat kasar yaitu 5,50 -8,50. Untuk menghitung modulus kehalusan digunakan persamaan di bawah ini :
F batu pecah =
∑ % kumulatif tertahan saringan 0,15 mm ke atas 100
Syarat gradasi agregat kasar menurut B.S dapat dilihat pada tabel 2.4 dibawah ini:
20
Tabel 2.4 Syarat gradasi agregat kasar
Lubang
Persen berat butir butir Maks
lewat ayakan, Besar
Ayakan (mm)
40 mm
20mm
12.5mm
40
95-100
100
100
20
30-70
95-100
100
12.5
-
-
90-100
10
10-35
25-55
40-85
4.8
0-5
0-10
0-10
Sumber : Teknologi beton, Tri mulyono, Hal 94 6). Pemeriksaan Keausan Kerikil Dengan Mesin Los Angelos Berdasarkan SNI 03-2417-1991 pemeriksaan terhadap keausan kerikil dapat dilihat dengan rumus sebagai berikut :
Keausan =
A B
x100%
A
Keterangan : A = Berat awal benda uji (gr) B = Berat tertahan pada saringan No.12 dan kering oven (gr) D. Penggabungan Agregat
Dalam menentukan prosentase penggabungan agregat kasar dan agregat halus dengan metode grafis dan analisis digunakan rumus sebagai berikut :
21
y =
Ya + Yb
Keterangan :
y = Gradasi gabungan antara pasir dan kerikil (%) Ya
= Gradasi dari pasir (%)
Yb
= Gradasi dari kerikil (%)
Sedangkan Ya dan Yb diperoleh dari : Y1 = a1 % lolos pasir + (1 – a1) % lolos kerikil Y2 = a2 % lolos pasir + (1 – a2) % lolos kerikil Keterangan :
Y1 = Batasan bawah gabungan menurut ukuran maksimum agregat. Y2 = Batasan gabungan agregat menurut ukuran maksimum agregat a1 dan a = Bilangan yang dicari untuk menentukan proporsi Ya dengan menganggap bahwa agregat merupakan satu kesatuan maka Yb = 100% - Ya. Susunan campuran agregat halus dan agregat kasar sangat menentukan sifat-sifat beton karena komposisi agregat ini dapat mempengaruhi kekuatan campuran suatu beton. Dengan demikian penentuan prosentase agregat halus dan agregat kasar yang kurang cermat dapat mengakibatkan kegagalan. Dalam perencanaan campuran suatu beton gradasi agregat halus dan agregat kasar diharuskan memenuhi atau berada dalam batas-batas standar gradasi 22
gabungan atau dengan kata lain berada diantara batas bawah dan batas atas dari grafik standar lengkung agregat gabungan. Pada penelitian ini untuk mendapatkan prosentase gabungan agregat halus dan agregat kasar dihitung dengan cara analisis (rumus) yang didasarkan pada hasil pemeriksaan gradasi agregat dan spesifikasi grafik gradasi
gabungan
agregat
dengan
diameter
maksimum
38
mm.
Menggabungkan agregat halus dan agregat kasar untuk mendapatkan agregat gabungan dengan kurva susunan butir yang sesuai dengan persyaratan, dapat dilakukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Y=
a
Ya
100
b
Yb
100
Dimana : a + b = 100 % Y
= koordinat fraksi pada ayakan tertentu gregat gabungan.
Ya
= koordinat fraksi agregat halus.
Yb
= koordinat fraksi agregat kasar.
a
= prosentase agregat halus.
b
= prosentase agregat kasar.
23
E. Perencanaan Campuran Beton Metode DOE
Setelah data-data karakteristik agregat beton diperoleh melalui pemeriksaan awal seperti disebutkan sebelumnya, maka data-data yang harus dipersiapkan untuk suatu mix design adalah sebagai berikut : 1.
Kadar air agregat kasar dan halus.
2.
Berat volume agregat kasar dan halus.
3.
Berat jenis SSD agregat kasar dan halus.
4.
Absorpsi agregat kasar dan halus.
5.
Prosentase gabungan agregat kasar dan halus.
6.
Ukuran maksimum agregat.
7.
Mutu beton (kuat tekan beton yang direncanakan).
8.
Jenis struktur.
Perancangan adukan beton cara Inggris The British Mix Design Method ini tercantum dalam Design of Normal Concrete Mixes telah menggantikan cara Road Note No.4 sejak tahun 1975. Di Indonesia cara ini dikenal dengan cara DOE ( Departement of Environment ). Perencanaan dengan cara DOE ini dipakai sebagai standar perencanaan oleh Departemen Pekerjaan Umum Indonesia
dan standar nasional Indonesia SK.SNI.T-15-1990-03. Dalam
perencanaan perkerasan kaku yang lebih diutamakan adalah kuat lenturnya. Rancangan campuran metode DOE dilakukan dengan urutan sebagai berikut :
1.
Kuat tekan yang direncanakan (fck) biasanya ditentukan dalam satuan kg/cm2 pada umur 28 hari.
24
2.
Standar deviasi (Sr) Nilai deviasi standard dapat juga ditentukan dengan melihat volume beton yang dibuat, yang dibedakan atas volume kecil, sedang, dan besar dan atas dasar mutu pelaksanaannya yang dibedakan atas mutu baik sekali, baik, dan cukup, seperti yang disajikan pada tabel 2.5 dibawah ini:
Tabel 2.5 Nilai deviasi Standar (Kg/cm 2)
Volume Pekerjaan
Mutu Pelaksanaan
Sebutan
Jumlah Beton ( m³ )
Baik Sekali
Baik
Kecil
< 1000
45
55
65
Sedang
1000 – 3000
35
45
55
Besar
3000
25
25
45
Dapat Diterima
sumber :Teknologi Beton.Dr.Wuryati Samekto,M.Pd dan Candra Rahmadiyanto,S.T,hal. 56
3.
Nilai tambah ( Margin).
Nilai tambah ( Margin) ini dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : M = 1,64 sr → untuk sr ≤ 4 Mpa M = 2,64 sr → untuk sr > 4 Mpa 4.
Kuat tekan rata-rata (f’cr) (f’cr)f’cr = f’c + M
25
Dengan f’cr = kuat desak rata-rata dalam MPa Fc = kuat desak yang disyaratkan/direncanakan dalam MPa M = nilai tambah (margin), MP 5.
Penentuan faktor air semen (W/C). Penentuan faktor air semen dapat dilihat pada grafik 1 s ebagai berikut :
Gambar 1.1 Grafik hubungan antara kuat tekan dan W/C
26
6.
Faktor air semen maksimum (W/C max). Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi nilai W/C, semakin rendah mutu kekuatan beton. Namun demikian, nilai W/C yang semakin rendah tidak selalu berarti bahwa kekuatan beton semakin tinggi. Ada batas-batas dalam hal ini. Nilai W/C yang rendah akan menyebabkan kesulitan
dalam
pengerjaan,
yaitu
kesulitan
dalam
pelaksanaan
pemadatan yang pada akhirnya akan menyebabkan mutu beton menurun. Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum untuk berbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus dapat dilihat pada tabel 2.6 berikut : Tabel 2.6 Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum
untuk
berbagai
macam
pembetonan
dalam
lingkungan khusus. Jumlah minimum
semen Faktor air semen maksimum
per m³ beton ( kg )
Beton dalam ruang bangunan: keadaan keliling non-korosif keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap-uap korosif
275
0,6
235
0
Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
325
0,6
Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
275
0,6
Beton diluar ruang bangunan :
27
Lanjutan tabel 2.6 Beton yang masuk kedalam tanah: Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti
325
0,55
Mendapat pengaruh suhu alkali dari tanah atau air tanah
375
0,52
Beton yang dengan air:
kontinu
berhubungan
air tawar
0,57
275
air laut
0,52
375
sumber : teknologi beton (Dr.Wuryati samekto,M.pd /Candra Rahmadiyanto,S.T).hal44
7.
Penentuan nilai slump Penentuan nilai slump untuk berbagai pekerjaan beton dapat dilihat pada tabel 2.6 dan perkiraan kadar air bebas berdasarkan ukuran maksimum agregat dan nilai slump dapat dilihat pada tabel 2.7. Tabel 2.7 Nilai - nilai slump untuk berbagai pekerjaan beton Slump ( cm ) Uraian MAX
MIN
12.5
5.0
9.0
2.5
Pelat,balok, kolom dan Dinding
15.0
2.5
Pengerasan Jalan
7.5
5.0
Pembetonan Massal
7.5
2.5
Dinding, Pelat pondasi dan pondasi telapak dinding Pondasi telapak tidak bertulang kaison konstruksi dibawah tanah
sumber:Teknologi Beton.Dr.Wuryati Samekto,M.Pd dan Candra Rahmadiyanto,S.T,hal. 59
28
Tabel 2.8 Perkiraan kadar air bebas berdasarkan ukuran maksimum agregat dan Nilai Slump Kadar air bebas (kg/m3 beton)
Ukuran maksimum Agregat kasar (mm )
Pada slump (mm) Jenis agregat 0-10
10-30
30-60
60-180
Batu tak dipecahkan
150
180
205
225
Batu pecah
100
205
230
250
Batu tak dipecahkan
135
160
180
190
Batu pecah
170
190
210
225
115
140
160
175
155
175
190
205
10
20
40
Batu dipecahkan
Batu pecah
tak
(Sumber : Teknologi beton, Dr.Wuryati samekto,M.Pd & Candra Rahmadiyanto,S.T. 8.
Ukuran maksimum agregat. Ukuran maksimum agregat ditentukan berdasarkan hasil gradasi (analisa saringan) agregat kasar. ukuran maksimum ialah ukuran butir agregat maksimum yang ada dalam jumlah cukup untuk mempengaruhi sifat fisik beton; pada umumnya dirancang dengan ukuran ayakan tertentu dengan jumlah butir yang tertahan pada ayakan tersebut sebanyak 5 sampai 10 % dari berat total.
9.
Kadar air bebas (W). Jika agregat halus dan agregat kasar yang dipakai dari jenis yang berbeda
(alami dan batu pecah), kadar air bebas dapat ditentukan dengan persamaan :
29
W = 1 / 3 Wk + 2 / 3 Wh Dimana : w
= kadar air yang dibutuhkan (liter) permeter kubik
beton Wk
= kadar air agregat kasar
Wh = kadar air agregat halus Jika agregat halus dan agregat kasar yang digunakan dari jenis yang sama, misalnya pasir alam dan kerikil alam, atau pasir dari batu pecah dan kerikil dari batu pecah, maka dengan melihat besar butir maksimum dan slump yang digunakan, dapat ditentukan banyaknya air yang diperlukan (tabel 2.8). Misalnya dengan besar butir maksimum 40 mm dan slump yang digunakan antara 30-60mm, jika agregat semuanya menggunakan agregat alami, air yang diperlukan adalah 160 liter per meter kubik beton.Perkiraan kadar air bebas berdasarkan ukuran maksimum agregat dan nilai slump dapat dilihat pada tabel 2.9 dibawah ini:
30
Tabel 2.9 Perkiraan kekuatan tekan beton (Mpa) Beton dengan faktor air semen dan agregat kasar
Jenis semen
Semen Portland tipe I
Kekuatan tekan (Mpa) Jenis agregat
Batu dipecahkan
tak
Batu dpecahkan
3
7
28
91
137
23
33
40
Bentuk uji
Silinder
Batu pecah
Batu Semen tahan sulfat dipecahkan tipe II, V Batu pecah
Semen Portland tipe III
Pada umur (haroi)
tak
19
27
37
45
20
28
40
48 Kubus
tak
Batu pecah
23
32
45
54
21
28
38
44
25
33
44
48 Silinder
Batu dipecahkan Batu pecah
tak
`25
31
46
53
30
40
53
60
sumber:Teknologi Beton.Dr.Wuryati Samekto,M.Pd dan Candra Rahmadiyanto,S.T,hal.60
10.
Kadar semen (C) Kadar semen ditentukan berdasarkan factor air semen langkah 5 dan kadar air bebas.
11.
Berat jenis gabungan Berat jenis gabungan diperoleh dari persamaan berikut : Bj.Gab = (% psr х Bj. psr SSD) + (%ag.ksr х Bj.ag.ksr SSD)
31
Keterangan : %kerikil & % pasir diperoleh dari hasil penggabungan agregat. Bj. pasir SSD & Bj. kerikil SSD diperoleh dari hasil pengujian karakteristik. 12.
Berat jenis beton basah
Untuk menentukan berat jenis beton basah dapat dilihat grafik 2.2 dibawah ini:
Gambar 2.2 Grafik berat jenis beton basah yang dimanfaatkan secara penuh 13.
Berat total agregat (Ba) Ba = D – W – C Dimana : D = berat volume beton segar (kg/m3)
32
W = kadar air bebas (kg/m 3) C = kadar semen (kg/m3) 14.
Berat agregat halus (a) a = % psr х Ba Dimana : a = berat agregat halus (kg/m3) Ba = berat agregat total (kg/m 3)
15.
Berat agregat kasar (b) b = %krk х Ba Dimana : b
= berat agregat kasar (kg/m3)
Ba = berat agregat total (kg/m3) Hasil yang diperoleh di atas adalah mix design dalam keadaan SSD untuk agregat kasar dan halus, untuk pelaksanaan pengecoran atau pembuatan contoh harus dikoreksi kebutuhan airnya dengan rumus sebagai berikut : Semen
= tetap
Air
= Kadar air bebas – Kadar air total + Absorbsi total
Agr halus = Berat Agregat Halus + Kadar Air Agregat Halus – Absorbsi Agregat Halus
33
Agr kasar = Berat Agregat Kasar + Kadar Air Agregat Kasar – absorbsi Agregat Kasar
F. Pengujian Kuat Tekan
Kekuatan tekan beton adalah beban persatuan luas yang menyebabkan beton menjadi hancur. Persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut :
Fc Keterangan : Fc =
kuat Tekan Beton (Kg/cm2)
P = beban maksimum yang bekerja (kg) A = luas Penampang benda uji (cm2) Untuk menentukan mutu beton atau kekuatan tekan karakteristik beton dihitung berdasarkan persamaan :
34
BAB III METODE PENELITIAN A. Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Ujung Pandang dan lokasi pengambilan sample dari quarry Kabupaten Pinrang (Sungai Saddang).
Gambar 3.1 Peta lokasi quarry pengambilan agregat B. Alat dan Bahan
1. Alat a. Alat pengambilan sample : Kendaraan roda empat, karung, sekop, ember, karung b. Alat pengujian karakterisik agregat :
35
Oven, timbangan dengan ketelitian 0,01 gr, talang, mesin penggetar, seri saringan standar, piknometer, keranjang baja (besi), kain lap yang meresap air , Mould baja, Tongkat, Pemadat
16mm-60cm, ember, mesin los angeles, bola baja,
botol uji kadar organik, tabel warna c. Alat pembuatan benda uji dan kuat tekan Mesin pencampur (mixer) kapasitas 250 liter, timbangan, ember alat takaran volume, pelat baja, wadah untuk adukan, slump test, tongkat pemadat, alat pengukur, kubus 15 x 15 x 15cm, mesin pemadat, sendok spesi, gelas ukur, saringan untuk pencucian material, bak perendam benda uji (kubus), alat tekan kubus (mesin tekan) 2. Bahan a. Semen Tonasa PCC 40 kg, Agregat kasar dan agregat halus dari quarry Kabupaten Pinrang (Sungai Saddang). b. Air PDAM C. Prosedur Penelitian
Tahapan pelaksanaan penelitian berturut-turut sebagai berikut: 1. Pengambilan sampel kerikil dan pasir dari quarry Kabupaten Pinrang (Sungai Saddang). disesuaikan dengan kebutuhan pembuatan benda uji. 2. Pengujian karakteristik agregat (kerikil dan pasir) meliputi : Kadar Lumpur; Kadar Organik; Kadar Air; Berat Volume; Berat Jenis ;
36
Penyerapan; Analisa Saringan; Pengujian Keausan Kerikil dengan Mesin Los Angeles 3. Pembuatan benda uji sebanyak 15 Kubus beton tanpa perlakuan, 15 kubus beton dengan perlakuan Sungai Saddang dan 15 Kubus beton tanpa perlakuan, 30 kubus beton dengan perlakuan Sungai Saddang, melalui perancangan campuran (mix design) dengan mutu beton rencana K225 a. Pembuatan Benda Uji Pembuatan benda uji (kubus 15 cm x 15 cm x 15cm) dilakukan dengan tahap kegiatan sebagai berikut: 1. Mempersiapkan peralatan dan material 2. Melakukan penakaran secara hati-hati dengan alat penakar terbuat dari baja berbentuk silinder dan komposisi bahan sesuai mix desain 3. Mencampur material ke dalam molen dengan urutan : air secukupnya agar campuran tidak lengket, kemudian agregat kasar, agregat halus air dan semen. D. Jenis Data
Jenis data yang dibutuhkan pada penelitian ini meliputi:
Data primer, yaitu : karakteristik agregat, komposisi campuran, dan kuat tekan beton.
37
Data sekunder, yaitu : data untuk keperluan perancangan campuran beton(mix design).
E. Metode Analisis Data
Metode yang ditempuh penulis untuk menganalisa dan membahas perhitungan-perhitungan dengan menggunakan rumus yang telah ditentukan yang diambil dari referensi sesuai dengan pedoman praktikum laboratorium dan standar perencanaan oleh Departemen Pekerjaan Umum, dan dimuat dalam buku standar No.SK. SNI T-15-1990-03.
38
F. Flow Chart Penelitian
39
Daftar pustaka Ala Paulus, 2007. “Kuat tekan optimal beton yang menggunakan agregat batu pecah ukuran maksimum 20 mm dengan metode trial mix”, Teknik Sipil Politeknik Negeri Ujung Pandang. Makassar
Departemen Pekerjaan Umum. LPMB. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal SK SNI T-15-1990-03. LPMB. Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. Pengujian Beton 3, Bahan Bacaan dan Referensi Teknisi Laboratorium. KRMTP. 1996
Dpu, Pedoman Beton 1989. SKBI.-1.4.53.1989 (draft Konsensus), Jakarta : DPUBadan Penelitian dan Pengembangan PU, 1989 Dr. Wuryati Sameko,M.Pd, & Candra Rahmadiyanto,S.T. Teknologi Beton Idris
Muhammad,S.T.,MT.
,
Ir.Wenys
Kombong,M.T.
Teknologi
Beton
TG.215233, Makassar 2010 Ir. Tri Mulyono, MT. Teknologi Beton. Penerbit Andi yogyakarta 2003 Mulyana, T. Teknologi Beton. Edisi kedua. Andi Offset. Yogyakarta.2003. www.Google.com www.wikipedia.org www.academia.edu/3636945/BAHAN_KULIAH_ TEKNOLOGI_BETON 40
www.yogie-civil.blogspot.sg/2010/07/air-dalam-pembuatan-beton-normal-0.html www-tekniksipil.blogspot.sg/2013/05/pengaruh-air-terhadap-kualitas-beton.html
41
