Makalah Beton Berat

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG Dalam kehidupan manusia ada sebuah sebutan yaitu bangunan yang dimaksudkan segala sarana, prasarana dan infrastruktur dalam kebudayaan atau kehidupan manusia dalam membangun peradabannya. Bangunan ini memiliki beragam ukuran dan fungsi, dan dan telah mengalami penyesuaian sepanjang sejarah sejarah yang disebabkan beberapa faktor. Sehingga karakteristik dari bangunan harus disesuaikan akan kegunaannya. Sebagai contoh rumah sakit yang memiliki fasilitas penyembuhan kanker menggunakan radiasi gamma harus memiliki bangunan yang dapat menahan radiasi gamma agar tidak terjadi paparan radiasi pada tubuh manusia manusia diluar fasilitas penyembuhan kanker. Dengan sifat bangunan seperti yang disebutkan sebelumnya, perencanaan pembuatan bangunan itu yang sepenuhnya menggunakan beton untuk bagian strukturnya diharuskan memenuhi sifat tersebut. Dengan perkembangan jaman, masalah itu telah terselesaikan dengan penggunaan beton kelas berat dengan kekedapan yang tinggi. Dengan itu makalah ini dibuat bertujuan membantu pembaca memahami beton berat sepenuhnya.

1.2 R UMUSAN UMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang tersebut maka rumusan masalah pembuatan makalah ini adalah: a. b. c. d. e. f.

Apa pengertian dari beton berat? Apa saja kegunaan beton berat? Apa saja kelebihan dari beton berat? Apa saja kekurangan dari beton berat? Apa saja bahan-bahan dari beton berat? Bagaimana pengaruh radiasi terhadap beton berat?

1.3 TUJUAN PENULISAN

1

Politeknik Negeri Jakarta

Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah tersebut, maka tujuan penulisan makalah ini adalah: a. b. c. d. e. f.

Mengetahui pengertian beton berat Mengetahui kegunaan dari beton berat Mengetahui kelebihan dari beton berat Mengetahui kekurangan dari beton berat Mengetahui bahan-bahan dari beton berat Mengetahui pengaruh radiasi terhadap beton berat

1.4 METODE PENGUMPULAN DATA Dalam pembuatan makalah ini penulis menggunakan metode dokumen dengan sumber data sekunder yaitu data-data yang didapatkan dari buku/dokumen dan artikel-artikel pada internet.

1.5 MANFAAT PENULISAN Manfaat yang diharapkan dari penulisan makalah ini adalah: a. b. c. d.

Mahasiswa/i diharapkan dapat mengetahui maksud dari beton berat berserta kegunaannya. Mahasiswa/i diharapkan mengetahui kelebihan dan kekurangan beton berat Mahasiswa/i diharapkan dapat mengetahui bahan-bahan dari beton berat Mahasiswa/i diharapkan mengetahui macam-macam radiasi dan pengaruhnya terhadap beton berat berat

2


BAB 2 PEMBAHASAN

2.1 PENJELASAN BETON Beton umumnya didefinisikan sebagai batu buatan yang terdiri dari campuran agregat (alam atau buatan),semen (umumnya PC), dan air; yang setelah mengeras menjadi massa yang padat dan punya kekuatan serta tidak larut dalam air. Beton umumnya mempunyai kuat tarik kecil tetapi sangat kuat menahan gaya tekan. Sesuai dengan berat satuan dalam SNI 03-2847-2002, beton dikelompokan menjadi : a. b. c.

Beton ringan : berat satuan < 1.900 kg/m³ Beton normal : berat satuan 2.200 kg/m³ – 2.500 kg/m³ Beton berat : berat satuan > 2.500 kg/m³

Sifat beton berubah karena sifat semen, agregat dan air, maupun perbandingan pencampurannya. Untuk mendapatkan beton optimum pada penggunaan yang khas, perlu dipilih bahan yang sesuai dan dicampur secara tepat. Sifat umum beton dapat dikemukakan sebagai berikut : Kelebihan: a. b. c. d. e.

Dapat dicetak menurut bentuk yang dikehendaki. Dapat dicor di tempat sehingga memudahkan pekerjaan. Mempunyai sifat lebih tahan api. Lebih awet dan tahan lama. Lebih ekonomis.

Commented [AS1]: Karena sifat beton segar yang berupa liquid mengikuti bentuk acuan yang dibuat Commented [AS2]: Membuat biaya perawatan lebih rendah Commented [AS3]: Karena tahan aus dan panas Commented [AS4]: Dapat memakai bahan lokal

Sebaliknya kekurangan dari beton adalah sebagai berikut : a. b.

Untuk pembuatan beton yang dilaksanakan di lapangan memerlukan kontrol/pengawasan yang ketat. Keseragaman beton sukar dipertahankan jika kondisi dilapangan berubah-ubah.

3


Commented [AS5]: Beton keras (beton) mengembang dan menyusut bila terjadi perubahan suhu, sehingga perlu dibuat dilatasi (Expansion Joint) untuk mencegah terjadinya retakretak akibat perubahan suhu.

c.

Dalam penggunaannya beton dibatasi oleh suatu harga yang diinginkan dalam perencanaan.

d.

Jika proses pengerjaan dan perawatan tidak sesuai dengan yang dibutuhkan, mutu beton dapat menurun secara signifikan.

2.2 PENGERTIAN BETON BERAT Beton dengan kepadatan yang lebih tinggi dari 2500 kg/m3 di klasifikasikan sebagai beton kelas berat (HWC) (BAS yigit et al., 2010). HWC adalah salah satu jenis umum dari beton yang digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir, unit medis dan dalam struktur dimana perlindungan radioaktif diperlukan (gencel et al, 2010a;. Gencel et al, 2010b;. Akkurt et al, 2010). Hal ini disebabkan kemampuannya untuk meredam radiasi (Akkurt et al., 2006). Selain itu, HWC juga dapat digunakan untuk ballasting untuk jaringan pipa dan struktur serupa untuk aplikasi lepas pantai. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa agregat yang memiliki kepadatan lebih tinggi dari 3000 kg/m3 dapat dianggap sebagai agregat kelas berat untuk produksi beton kelas berat (Kilincarslan et al, 2006;. Sakr dan EL-Hakim 2005). Barit telah banyak digunakan dalam pembuatan beton kelas berat karena kepadatan tinggi (4,1 g / cm3). Esen And Yilmazer (2010) menyelidiki beberapa sifat fisik dan mekanik beton dibuat dengan menggunakan barit (BaSO4) agregat pada rasio pengganti yang berbeda. Mereka menemukan bahwa satuan berat, kecepatan pulsa ultrasound (UPV), modulus elastisitas beton barit agregat meningkat dengan peningkatan kadar agregat barit. Sebaliknya, tarik dan kekuatan tekan ditemukan menurun dengan peningkatan kadar agregat barit karena kekuatan mekanik yang lebih rendah dari agregat barit. Juga, Topcu (2003) menemukan bahwa optimal FAS untuk beton barit kelas berat sekitar 0,4 dan konten semen tidak boleh kurang dari 350 kg/m3. Akkurt et al. (2008) meneliti pengaruh pembekuan dan pencairan (F-T) pada sifat beton yang dibuat dengan barit agregat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa siklus F-T tidak berpengaruh signifikan pada berat satuan dan kuat tekan beton barit. Namun, modulus elastisitas menurun dengan meningkatnya F-T siklus. Beton kelas berat dapat dikumpulkan, diangkut dan ditempatkan menggunakan peralatan konvensional, meskipun ada jelas aspek-aspek tertentu, seperti jumlah yang dapat dibawa oleh truk siap dicampur, yang akan dibatasi oleh kepadatan. Karena kepadatan yang lebih tinggi, tekanan bekisting akan meningkat. Tingkat keausan mixer dan pompa juga akan meningkat. Pemadatan akan membutuhkan lebih banyak energi daripada beton dan vibrator harus

4


Commented [AS6]: Bahan yang digunakan untuk memberikan stabilitas untuk kendaraan atau struktur

Commented [AS7]: Menggunakan barit kepadatan akan berada di wilayah 3.500 kg/m3, sedangkan dengan magnetit kepadatan akan 3.900 kg/m3. Sangat beton berat dapat dicapai dengan besi agregat, kepadatan akan berada di atas 6.000 kg/m3.

dimasukkan di pusat-pusat lebih dekat. Mungkin ada kecenderungan yang lebih besar untuk campuran terjadi bleeding. Sifat kritis dari beton berat adalah: a. b. c. d. e. f.

Kepadatan homogen dan kedekatan spasial beton Bebas dari retak dan honeycombing Kuat tekan sering kali hanya kriteria sekunder karena ukuran besar struktur Sebebas mungkin dari rongga udara Amati panas hidrasi Menjaga penyusutan tetap rendah

2.3 PENGGUNAAN BETON BERAT Penggunaan beton berat dapat diklasifikasikan menjadi dua penggunaan yaitu untuk keperluan umum dan keperluan khusus. a. Beton berat untuk keperluan umum, dibuat untuk pondasi, kolom, balok, lantai jembatan atau elemen bangunan lainnya yang harus diperhitungkan dengan baik berat sendirinya terutama jika dicor di tempat ( insitu ), agar formworknya dapat dirancang sesuai dengan berat sendirinya tersebut. b. Beton berat untuk keperluan khusus, harus mempunyai kepadatan tinggi dan tahan terhadap pengaruh cuaca. Termasuk pembekuan dan pencairan kembali (freezing & thawing). Tetapi beton dengan mutu sangat tinggi berkisar 100 MPa atau lebih secara otomatis akan menjadikan beton berat bermutu lebih baik dan memenuhi syarat diatas karena agregat yang digunakan bermutu sangat baik dengan kekerasan dan berat jenis diatas rata-rata. a) Beton yang secara periodik atau permanen berhubungan dengan air baik air tawar atau air laut sebagai contoh beton pemecah gelombang. Pemecah gelombang atau dalam bahasa inggris breakwater adalah prasarana yang dibangun untuk memecahkan ombak/gelombang air laut dengan menyerap sebagian energi gelombang. Pemecah gelombang digunakan untuk mengendalikan abrasi yang menggerus pantai dan untuk menenangkan gelombang di pelabuhan sehingga kapal dapat merapat di pelabuhan dengan lebih mudah dan cepat. Breakwater atau pemecah gelombang dapat dibedakan menjadi dua macam

5


Commented [AS8]: Dalam suatu kondisi beton telah mengeras dapat terjadinya kenaikan air dari bawah lapisan beton sehingga agregat menjadi jenuh, sehingga ketika terjadinya siklus pembekuan dan pencairan, beton mulai retak berawal dari agregat jenuh di bagian bawah dan berlangsung ke atas hingga mencapai permukaan. Karena ketika air membeku, terjadi pengembangan sebesar 9%, jadi jika terjadi pada beton lembab yang membeku menghasilkan tekanan dalam pori-pori beton. Jika tekanan dikembangkan melebihi kekuatan tarik beton, rongga akan membesar dan pecah. Efek kumulatif dari berturut siklus beku-mencair dan gangguan pasta dan agregat a khirnya dapat menyebabkan ekspansi dan retak, scaling, dan runtuh beton. Masalah ini dapat dikurangi baik dengan memilih agregat yang tampil lebih baik dalam siklus beku-mencair atau, di mana marginal agregat harus digunakan, dengan mengurangi ukuran partikel maksimum. Juga, instalasi sistem drainase yang efektif untuk membawa air gratis dari bawah trotoar yang dapat membantu. Bahan kimia deicing untuk perkerasan termasuk natrium klorida, kalsium klorida, magnesium klorida, dan kalium klorida. Bahan kimia ini mengurangi titik beku curah hujan karena jatuh di trotoar. Sebuah tren baru-baru telah melihat berbagai macam campuran bahan-bahan tersebut untuk meningkatkan kinerja sambil mengurangi biaya, dan praktek terbaik menunjukkan bahwa dosis liberal lebih dari empat persen dalam larutan cenderung menurun potensi scaling permukaan perkerasan. Konsentrasi tinggi dari deicers mengurangi jumlah pembekuan dan pencairan siklus eksposur ke trotoar secara signifikan menurunkan titik beku. Beton mendapatkan sangat sedikit kekuatan pada suhu rendah. Oleh karena itu, beton segar yang dit empatkan harus dilindungi dari pembekuan sampai derajat kejenuhan beton telah cukup dikurangi dengan hidrasi semen. Penggunaan Fly Ash pada beton. Dalam kondisi cuaca dingin dan musim salju beton yang mengandung fly ash sangat menantang. Terutama bila digunakan pada tingkat yang tinggi, fly ash beton biasanya memiliki waktu ikat lebih dan mendapatkan kekuatan yg lambat, yang mengarah ke kekuatan awal usia rendah dan keterlambatan dalam tingkat konstruksi. Selain itu, beton yang mengandung fly ash sering dilaporkan lebih rentan terhadap scaling permukaan bila terkena bahan kimia deicing dari beton semen portland.Oleh karena itu penting untuk mengetahui bagaimana untuk menyesuaikan jumlah fly ash untuk meminimalkan kelemahan, sekaligus memaksimalkan manfaat. Scaling didefinisikan sebagai hilangnya umum mortar pada permukaan atau mortar di sekitar partikel agregat kasar pada permukaan beton. De-icing didefinisikan sebagai penghapusan salju, es ata u salju dari permukaan. Anti es dipahami aplikasi bahan kimia yang tidak hanya penghapusan es, tetapi juga tetap di permukaan dan terus menunda reformasi es untuk jangka waktu tertentu, atau mencegah adhesi es untuk membuat penghapusan mekanik lebih mudah.

b) c) d)

yaitu pemecah gelombang sambung pantai dan lepas pantai. Tipe pertama banyak digunakan pada perlindungan perairan pelabuhan, sedangkan tipe kedua banyak digunakan untuk perlindungan pantai terhadap erosi. Pemecah gelombang tipe lepas pantai adalah bangunan yang dibuat sejajar dengan pantai dan berada pada jarak tertentu dari garis pantai. Berdasarkan bentuknya, pemecah gelombang terdiri pemecah gelombang sisi miring, pemecah gelombang sisi tegak dan pemecah gelombang campuran (Triatmojo, 1999). Beton untuk pemecah gelombang harus memeliki berat satuan yg besar agar mampu menahan kekuatan ombak yang menerjang, jika tidak formasi beton dapat hancur atau beton terbawa ombak. Beton yang harus tahan panas atau refractory concrete Beton yang harus tahan terhadap asam atau lingkungan kimia agresif Beton yang akan digunakan untuk dinding penyekat radiasi sinar x dan sinar gamma. Untuk menyekat sinar x dan sinar gamma beton harus memiliki kepadatan yang tinggi serta dibutuhkan material yang berat dan mengandung sejumlah hidrogen dan oksigen yang memenuhi syarat untuk menurunkan neutron dan menyerapnya. Kadar hidrogen pada beton pelindung inti nuklir dapat mencapai 4% dari berat betonnya (lebih dari yang dibutuhkan = 0,45%). Hidrogen tersebut terdapat dalam air, baik berupa air bebas dalam pori-pori beton, air dari proses hidrasi semen atau air yang terdapat dalam agregat. Dalam beton yang kering kandungan hidrogennya dapat turun mencapai 0,25% dari berat betonnya. Agregat alam yang biasa digunakan adalah barites (barium sulphate), limonite, goethite yang memiliki berat jenis lebih besar dari 4. Limonite dan goethite merupakan agregat sumber hidrogen beton, asal panas pada beton tidak lebih dari 2000 . Agregat Serpentine lebih baik lagi karena hidrogen di dalamnya tahan sampai suhu lebih dari 4000. Pemakaian barites sama dengan agregat batu pecah lainnya. Pada waktu pencampuran sebaiknya perlu diperhatikan, karena adanya batuan barites yang halus dapat memperlambat pengikatan dan pengerasan. Selain hidrogen, oksigen pun dapat menyerap radiasi, maka pemilihan agregat yang mengandung oksigen tinggi sangat

6


Commented [AS9]: Kapiler dan air interstitial mulai menguap pada suhu sekitar titik didih air (100 ºC). Uap membutuhkan lebih banyak ruang dan karena itu tekanan ekspansinya pada struktur beton. Matriks semen mulai berubah pada suhu sekitar 700 ° C. Efek dari agregat terutama tergantung pada asal mereka dan dimulai pada sekitar 600 ° C. Ketahanan api didefinisikan sebagai kemampuan struktur untuk memenuhi fungsi yang diperlukan nya (fungsi bantalan beban dan / atau fungsi memisahkan) untuk ditentukan paparan api dan jangka waktu tertentu (integritas). Ketahanan api berlaku untuk elemen bangunan dan bukan materi itu sendiri, tetapi sifat material mempengaruhi kinerja unsur yang membentuk bagian. Dalam kebanyakan kasus peningkatan suhu api cepat hitungan menit, yang mengarah ke timbulnya peledakan materi menjadi bagian yg lebih kecil sebagai kelembaban yang melekat dalam beton mengkonversi uap dan mengembang. Kebanyakan beton mengandung baik Portland semen atau Portland dicampur semen yang mulai menurun sehubungan dengan sifat penting di atas 300 ° C dan mulai kehilangan kinerja struktural di atas 600 ° C. Tentu saja kedalaman zona beton melemah dapat berkisar dari beberapa milimeter sampai sentimeter banyak tergantung pada durasi api dan suhu puncak alami. Semen alumina tinggi yang digunakan untuk melindungi lapisan tahan api mencapai suhu 1'600 ° C memiliki kinerja ... Commented [AS10]: Siklus hidup yang dimaksudkan dari struktur beton dijamin oleh desain campuran beton sesuai yang disesuaikan dengan eksposisi diharapkan berbagai dampak. Sulfat yang terkandung dalam air bereaksi dengan trikalsium aluminat (C3A) dalam semen untuk membentuk ettringite (juga thaumasite dalam kondisi t ertentu), yang mengarah ke peningkatan volume. Meningkatkan volume ini menyebabkan tekanan internal yang tinggi dalam struktur beton yang menginduksi retak dan spalling. Serangan tersebut diklasifikasikan antara jenis serangan kimia di mana beton standar dirancang tanpa tindakan khusus dapat mengalami kerusakan yang signifikan. Pengalaman di lapangan menunjukkan bahwa hilangnya adhesi dan kekuatan biasanya lebih parah daripada kerusakan beton yang dihasilkan dari ekspansi dan retak. Resistensi sulfat beton ditentukan oleh resistensi sulfat dari matriks semen serta kemampuannya untuk menahan difusi ion sulfat melalui matriks. Beton dimaksudkan untuk menjadi tahan sulfat karena itu harus ditandai dengan impermeabilitas tinggi serta kuat tekan yang lebih tinggi di satu sisi. ... Commented [AS11]: X-ray dan radiasi gamma yang terbaik diserap oleh atom dengan inti berat; lebih berat inti, semakin baik penyerapan. Dalam beberapa aplikasi khusus, uranium atau torium digunakan, tetapi memimpin jauh lebih umum; beberapa sentimeter sering diperlukan. Barium sulfat digunakan dalam beberapa aplikasi juga. Namun, ketika biaya penting, hampir bahan apapun dapat digunakan, tetapi harus jauh lebih tebal. Kebanyakan reaktor nuklir menggunakan perisai beton tebal untuk membuat BioShield dengan lapisan utama berupa air tipis yang didinginkan di dalam untuk melindungi beton berpori dari pendingin dalam. Beton juga dibuat dengan agregat berat, seperti Baryte atau MagnaDense (magnetit), untuk membantu dalam sifat melindungi beton. Sinar gamma yang lebih baik diserap oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi, meskipun efek tidak penting dibandingkan dengan total massa per luas di jalur sinar gamma.

diperlukan. Pasir silika merupakan bahan yang banyak mengandung oksigen. Agregat yang digunakan harus memiliki gradasi yang baik. Kadang-kadang digunakan scrap atau logam untuk memperoleh berat yang tinggi, tetapi harus diingat bahwa permukaan logam yang licin dapat menurunkan kemampuan menerima beban. Pengadukan beton harus sangat rata karena beda berat yang besar akan cenderung membuat agregat terkonsentrasi pada satu tempat yang disebut kantong-kantong agregat. Adanya kantong agregat dalam beton membuat beton keropos atau tidak homogen sehingga memperkecil penyerapan sinar gamma. Pada beton yang ditempatkan di air atau harus tahan asam dan kimia agresif, beton yang keropos akan membuatnya tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Untuk mencegah segregasi , agregat dapat diletakkan terlebih dahulu dalam cetakan beton, lalu dicor dengan pasta semen. Atau dapat pula dengan cara memperbanyak semen, sehingga berat jenis pasta semennya mendekati berat jenis agregat. Untuk alasan ekonomis, tidak ada semen khusus untuk struktur penyekat, tapi pemakaian semen putih sangat dianjurkan pada beton pelindung inti nuklir karena dapat mereduksi neutron. Pada beton yang berfungsi menahan radiasi harus diperhatikan adanya penurunan kekuatan dalam jangka waktu tertentu akibat penyinaran. Beton yang kedap mempunyai FAS kecil dan membutuhkan semen banyak sehingga mempunyai susut muai tinggi. Pemakaian blending cement yang memperlambat reaksi hidrasi semen sangat dianjurkan untuk mereduksi retak yang membuat beton tidak kedap. Berat isi betonnya bervariasi tergantung dari perbandingan campuran dan mutu agregatnya. Sebagai contoh dengan agregat batuan barit campuran 1 : 4,6 : 6,4 dan FAS 0,58 berat isinya 3700 kg/m3 dengan kuat tekan 42 MPA. Dengan FAS 0,9 kekuatannya dapat mencapai 24 MPA.

2.4 K ELEBIHAN BETON BERAT a.

Mempunyai kuat tekan yang tinggi

Dalam penggunaan agregat berat yang memiliki berat jenis > 3 yang menunjukan bahan agregat itu memiliki porositas yang rendah sehingga jika dalam pembuatannya dilakukan dengan baik akan menghasilkan beton

7


Commented [AS12]: Dalam beberapa kasus, perisai yang tidak benar sesungguhnya dapat membuat situasi lebih buruk, ketika radiasi berinteraksi dengan bahan perisai dan menciptakan radiasi sekunder yang menyerap dalam organisme lebih mudah. Sebagai contoh, meskipun tinggi bahan nomor atom sangat efektif dalam melindungi foton, menggunakan mereka untuk melindungi partikel beta dapat menyebabkan paparan radiasi yang lebih tinggi karena produksi bremsstrahlung x-ray, dan maka bahan nomor atom rendah dianjurkan. Juga, menggunakan bahan dengan neutron yang tinggi aktivasi penampang untuk melindungi neutron akan menghasilkan bahan perisai itu sendiri menjadi radioaktif dan karenanya lebih berbahaya daripada jika tidak ada.

Commented [AS13]: Memasukan beberapa agregat kasar terlebih dahulu ke dalam cetakan lalu memasukan mortarnya. Dan juga untuk mencegah segregasinya dengan menggunakan vibrator agar semua tercampur merata dan meminimalisir rongga dan juga agar agregat beratnya tidak hanya terkontaminasi di bagian bawah beton.

Commented [AS14]: Dalam penggunaan bahan tambah dibutuhkan additive yang memberikan pengaruh pengurangan FAS tanpa mengurangi jumlah semen dan memperlambat reaksi hidrasi untuk menghasilkan beton yang kedap.

dengan mutu diatas K250 dengan penggunaan FAS yang tinggi, jika dengan FAS kecil akan mendapatkan beton diatas mutu K400. b.

Mempunyai massa yang tinggi

Dalam penggunaan beton untuk jembatan dibutuhkan beton dengan massa yang berat untuk kuat menahan gaya angin agar jembatan tidak rubuh. Beton berat dengan berat satuan > 2.500 kg/m³ memenuhi syarat menahan gaya angin. c.

Mempunyai daya tahan terhadap panas

Refractory Concrete atau beton tahan terhadap panas dalam pembuatannya biasanya menggunakan ganister yang merupakan pasir yang termasuk dalam klasifikasi agregat berat.

d.

Mempunyai kepadatan tinggi

Agregat keras/kuat yang tidak memiliki rongga udara di dalam agregat memiliki berat jenis yang besar membuat agregat tersebut dikatakan agregat berat. e.

Tahan terhadap pengaruh cuaca

Beton yang padat atau tidak memiliki keropos membuat beton tersebut lebih awet dibandingkan dengan beton yang tidak padat karena zat-zat atau bahan-bahan perusak beton dapat memasuki beton melalui rongga-rongga beton yang kemudian merusak beton secara perlahan ataupun langsung menghancurkan beton.

2.5 K EKURANGAN BETON BERAT a.

Mahal

Penggunaan semen putih dan agregat berat yang digunakan pada beton berat memiliki harga yang lebih besar dibandingkan dengan semen Portland dan agregat normal karena bahan-bahan tersebut memiliki mutu diatas bahan beton normal. Kemudian penggunaan banyaknya semen untuk menyamakan berat jenis semen dengan agregat berat cukup banyak yang membuat beton berat tidak ekonomis. b.

Agregat sulit dicari

8


Beberapa agregat berat banyak terletak pada tanah batuan dasar yang membuatnya sulit diketahui. c.

Kuat tarik relatif kecil

Salah satu agregat berat yaitu barytes memiliki permukaan yang halus sehingga membuat beton memiliki ikatan yang rendah. d.

Bersifat getas (daktail)

Karena ikatan antar butiran rendah membuat kekuatan beton juga rendah yang akhirnya beton mudah patah.

2.6 BAHAN-BAHAN BETON BERAT 2.6.1

Commented [AS15]: Jika akan menggunakan curing, tepatnya dengan curing untuk perlindungan dari pengeringan dini, alasan curing yang dimulai sedini mungkin dan dipertahankan untuk jangka waktu yang cukup memiliki pengaruh yang signifikan pada plastik dan pengeringan penyusutan

SEMEN

Pada beton berat yang umumnya digunakan untuk bagian bangunan struktur dan keperluan khusus seperti menahan radiasi memerlukan mutu beton yang tinggi sehingga dalam pencampurannya, bahan yang digunakan harus memiliki mutu yang tinggi sehingga semen yang cocok untuk beton berat adalah semen putih, namun untuk segi ekonomis semen portland dapat digunakan menggantikan semen putih. a.

Semen Putih

Semen hidrolis yang berwarna putih dan dihasilkan dengan cara menggiling terak semen portland putih yang terutama terdiri atas kalsium silikat dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat. Semen portland putih dapat digunakan untuk semua tujuan di dalam pembuatan adukan semen serta beton yang tidak memerlukan persyaratan khusus, kecuali warna putihnya. Kandungan Fe2o2 yang sedikit membuat mutu semen putih lebih tinggi dibandingkan semen portland biasa, karena senyawa tersebut merupakan bahan yang dapat merusak semen jika besi terkena air atau udara secara berkala akan terjadi karat. Semen portland putih harus memenuhi syarat kimia dan fisika seperti tertera pada tabel berikut:

9


Commented [AS16]: Untuk mix design menargetkan volume pasta semen serendah mungkin untuk metode pengecoran.

b.

Semen Portland

Semen hidrolisis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah dengan bahan tambahan lain. Mineral Pembentuk Semen Chemical Name

Chemical Formula

Notation

% Mass

Tricalcium silicate Dicalcium silicate

3CaO.SiO2 2CaO.SiO2 3CaO.Al2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3

C3S C2S C3S C4AF

55-65 15-30 5-10 5-10

CSH2

±4

Tricalcium aluminate Tetracalcium aluminoferrat Calcium dihydrate

sulfate CaSO4.2 H2O

a)

Tipe 1 (Ordinary Portland Cement) Semen yang dipakai untuk penggunaan keperluan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus. b) Tipe 2 (Moderat Sulfat Resistance) Semen yang memerlukan ketahanan terhadap sulfat sedang dan kalor hidrasi sedang ketika digunakan. c) Tipe 3 (High Early Strength) Semen yang dalam penggunaannya memerlukan kuat tekan awal yang tinggi. d) Type IV (Low Heat of Hydration) Semen yang dalam penggunaannya memerlukan kalor hidrasi rendah e) Type V (Sulfat Resistance) Semen yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat tinggi 10


c.

Semen Portland Pozzolan

Suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang homogen antara semen portland dengan pozolan halus, yang di produksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozolan bersama-sama, atau mencampur secara merata bubuk semen portland dengan bubuk pozolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar pozolan 6 % sampai dengan 40% massa semen portland pozolan. d.

Semen Portland Campur

Suatu bahan pengikat hidrolis hasil penggilingan bersama-sama dari terak semen portland dan gips dengan satu atau lebih bahan anorganik yang bersifat tidak bereaksi (inert). Semen portland campur dapat digunakan untuk semua tujuan dalam pembuatan adukan semen dan beton untuk konstruksi yang tidak memerlukan persyaratan khusus dengan kuat tekan karakteristik (f’c) setinggi -tingginya 20 Mpa (200 kg/cm2) pada umur 28 hari e.

Semen Portland Komposit

Bahan pengikat hidrolis hasil penggilingan bersama-sama terak semen portland dan gips dengan satu atau lebih bahan anorganik, atau hasil pencampuran antara bubuk semen portland dengan bubuk bahan anorganik lain. Bahan anorganik tersebut antara lain terak tanur tinggi ( blast furnace slag ), pozolan, senyawa silikat, batu kapur, dengan kadar total bahan anorganik 6% – 35 % dari massa semen portland komposit 2.6.2

AGREGAT BERAT

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton atau mortar. Agregat menempati sebanyak kurang lebih 70 % dari volume beton atau mortar. Oleh karena itu sifat-sifat agregat sangat mempengaruhi sifat-sifat beton yang dihasilkan. Agregat berat, agregat yang mempunyai berat jenis lebih dari 2,8. Biasanya digunakan untuk beton yang terkena sinar radiasi sinar X. Contoh agregat berat : Magnetit, butiran besi

11


Agregat Kandungan dengan Jenis Utama Senyawa kandungan Agregat Kimia taman mineral Serpentine Batu pecah, Mg3Si2O5(OH)4 hidrat batuan beku Limonit Batu pecah, (HFeO2)x(h2O)y hidrat bijih besi Gutit Batu pecah HFeO2 Barit Ilmenit Hematit Magnetite Forofosforus Boron fit Boron karbit Kalsium borit

a.

Kerikil atau batu pecah Batu pecah, biji besi Batu pecah, biji besi Batu pecah, biji besi Sintesis

Berat Jenis

Kemampuan Melindungi

2,5-3,2

Neutron cepat (H)

3,4-3,8

Neutron cepat (H)

3,5-4,5

2,6-2,8

Neutron cepat (H) Sinar Gamma Sinar Gamma Sinar Gamma Sinar Gamma Sinar Gamma Neutron (B)

2,8 2,8

Neutron (B) Neutron (B)

Ba SO4

4,0-4,8

Fe Ti O3

4,2-4,8

Fe2 O3

4,6-5,2

FeFe2O4

4,6-5,2

FenP

5,8-6,3

Frit sintesis B2 O3 1A12O3 , Si2 CaO Sintesis B4 C1 B2O3 C sintesis Ca B6 , C

Serpentine

Serpentine agregat termasuk besar, platy, berserat (membentuk serat tangguh, fleksibel dan elastis), botryoidal, kolumnar, earthy, micaceaus, di pengelompokan kristal berbentuk piramida, dalam kelompok berbilah paralel, dan sebagai urat berserat. Vena berserat mungkin lurus, tetapi lebih sering di melengkung, vena miring. Beberapa bentuk berserat sangat lembut dan fleksibel dan menyerupai wol. Serpentine juga pseudomorphs setelah banyak mineral, di mana ia membentuk dalam bentuk kristal yang sama dengan mineral pseudomorphed. Komposisi serpentina yaitu, silika dasar magnesium, besi, aluminium, nikel, seng, dan mangan. (Beberapa varietas langka mengandung air di tempat hidroksil, dan mengganti logam yang berbeda dalam pertukaran perbedaan biaya). Serpentine cukup umum di

12


Commented [AS17]: Menggambarkan kristal yang kecil, datar, dan tampak serpihan. Commented [AS18]: Agregat menyerupai buah anggur dengan permukaan bulat halus atau gelembung. Juga dikenal sebagai bulat. Commented [AS19]: Agregat mendefinisikan mineral yang memiliki paralel, ramping, kompak, menghubungkan kristal. Commented [AS20]: Mineral yang hancur seperti batu pasir lepas ketika terkena tegangan adalah earthy. Istilah ini juga dapat digunakan untuk menggambarkan properti hancur ini sebagai jenis fraktur. Commented [AS21]: Agregat yang kompak, datar, paralel, fleksibel, dan lembar mampu terkupas, atau menggambarkan mineral yang terjadi pada agregat semacam. Commented [AS22]: Salah satu mineral yang secara kimia menggantikan mineral lain tanpa mengubah bentuk eksternal dari mineral aslinya.

banyak lingkungan, dan merupakan batu penting yang membentuk mineral di banyak lingkungan metamorf.

b.

Limonit

Limonit secara ilmiah tidak dianggap sebagai mineral sejati karena tidak memiliki rumus kimia dan struktur kristal definitif. Namun, semua panduan referensi mineral daftar itu bersama-sama dengan mineral lainnya. Limonit adalah dasar matriks banyak mineral lainnya, dan gossan istilah digunakan sebagai referensi untuk limonit bila digunakan sebagai aa matriks untuk mineral lain atau telah membentuk pewarnaan yang tidak diinginkan di atasnya. Limonit sangat umum dan membentuk bahan pewarna di banyak tanah. Hal ini juga bertanggung jawab untuk pewarnaan pada permukaan batuan batuan. Banyak Limonit, terutama jenis berserat, adalah baik gutit atau diubah goethite yang diserap air dalam struktur kimianya. Limonit umumnya membentuk sebagai pseudomorph atas mineral lain, terutama Pyrite, Marcasite dan siderit. Pseudomorphs ini sangat diidentifikasi oleh mereka parsial berkarat tampilan dan pewarnaan kuning. c.

Commented [AS23]: Menyatakan bahwa selama pembentukannya agregat ini jika terpapar air akan menyerap air itu yang membuat agregat tersebut jenuh.

Goethite

Goethite adalah mineral yang sangat umum, dan merupakan bahan matriks sering untuk mineral lebih estetis lainnya. Ini biasanya merupakan mineral gelap jelek, meskipun spesimen dari beberapa lokasi (terutama Colorado) yang luar biasa untuk pertumbuhan kristal halus dan indah atau aneh dibentuk botryoidal dan beludru stalactitic pertumbuhan. Goethite juga sering seperti semprotan kristal hitam yang terbentuk dalam geodes di drusy Quartz. Ini biasanya membentuk pseudomorph setelah mineral lainnya, terutama Marcasite, Pyrite, siderit, dan Gypsum. Goethite dinamai Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832), penyair, filsuf, ahli biologi, dan antusias mineral terkenal Jerman. Sebagai mineral sekunder dalam deposito pengganti hidrotermal, di pegmatites beku dan basal, dan batu pasir sedimen, batugamping, dan tanah liat. d.

Barytes

Commented [AS24]: Menggambarkan lingkungan beku di mana batu dibentuk di bawah ta nah dengan memampatkan magma. Sebuah jenis batuan dari asal vulkanik, terbentuk ketika magma mendingin dan membeku. Batuan beku dapat menjadi intrusif, terpampatkan di dalam bumi, atau ekstrusif, terpampatkan luar bumi. Batuan beku dapat kaca, kristal, atau keduanya. Commented [AS25]: Barytes dapat menjadi agregat kasar dan agregat halus pada beton berat.

13


Agregat barit jatuh ke dalam kategori beton berat dengan kepadatan yang lebih besar dari 2700 kg / m³. Jenis beton terutama digunakan dalam membangun nuklir (barit memiliki kemampuan untuk melindungi x-ray), bangunan industri dan kesehatan. Beton barit tidak mudah dibuat dan mudah untuk menginstal karena barit yang hancur dan berat cenderung menurunkan kemampuan kerja dari campuran. Untuk alasan ini, desain beton barit memerlukan studi yang sangat dekat, terutama mengenai penggunaan aditif khusus yang meningkatkan rheologi dan kekompakan campuran, serta penambahan pipa pompa. e.

Hematite

Hematit adalah salah satu mineral yang paling umum. Warna yang paling merah dan coklat batu, seperti batu pasir, disebabkan oleh sejumlah kecil Hematite. Hal ini juga bertanggung jawab untuk warna merah dari berbagai mineral seperti Garnet, Spinel, dan sampai batas tertentu, Ruby. Bentuk non-kristal hematit mungkin transformasi dari mineral Limonit yang hilang air, mungkin karena panas. Hematite terbentuk pada semua lingkungan sedimen, batuan beku, metamorf dan berbeda. Agregat halus adalah butiran halus yang memiliki kehalusan 2mm – 5mm. Menurut SNI 02-6820-2002, agregat halus adalah agregat dengan besar butir maksimum 4,75 mm. Persyaratan agregat halus secara umum menurut SNI 03-6821-2002 adalah sebagai berikut: a. b.

c.

Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras. Butir-butir halus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh cuaca. Sifat kekal agregat halus dapat di uji dengan larutan jenuh garam. Jika dipakai natrium sulfat maksimum bagian yang hancur adalah 10% berat. Sedangkan jika dipakai magnesium sulfat. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (terhadap berat kering), jika kadar lumpur melampaui 5% maka pasir harus di cuci. Macam-macam agregat halus untuk beton berat umumnya adalah

a.

Pasir Silika

14


Commented [AS26]: Reologi adalah studi tentang aliran materi, terutama dalam keadaan cair, tetapi juga sebagai 'padatan lunak' atau padat dalam kondisi di mana mereka merespon dengan aliran plastik daripada deformasi elastis dalam menanggapi diterapkannya kekuatan. Workability beton dan mortar yang berkaitan dengan sifat reologi dari pasta semen segar. Sifat mekanik mengeras beton meningkat jika air kurang digunakan dalam desain campuran beton, namun mengurangi rasio air-to-semen dapat mengurangi kemudahan pencampuran dan aplikasi. Untuk menghindari efek yang tidak diinginkan, superplasticizers biasanya ditambahkan untuk mengurangi stres yield jelas dan viskositas pasta segar. Selain itu superplasticizers sangat meningkatkan sifat beton dan mortar

Pasir silika adalah salah satu varietas yang paling umum dari pasir yang ditemukan di dunia. Hal ini digunakan untuk berbagai macam aplikasi, dan dapat dibeli dari berbagai pemasok di seluruh dunia. Pasir silika digunakan dalam industri pengolahan, untuk membuat kaca, sebagai pengisi, dan membuat adukan dan cetakan. Mineral yang paling umum di kerak benua bumi adalah kuarsa, dan sebagian pasir silika terdiri dari pemecahan kristal kuarsa. Silica adalah nama lain untuk silikon dioksida, SiO2, dimana kuarsa merupakan struktur berkisi-kisi spesifik. Jadi pasir silika kuarsa yang selama bertahun-tahun, melalui kerja air dan angin, telah terpecah menjadi butiran kecil. Butiran ini dapat digunakan untuk berbagai tujuan, dan dapat ditemukan di daerah non-tropis sebagian besar dunia. Satu dari penggunaan utama pasir silika di dunia modern adalah sebagai bahan dalam industri beton. Pasir silika menghasilkan sebagian besar banyak beton, meskipun beberapa beton dengan melewati penggunaannya untuk alasan keamanan dan kekuatan. Pada skala industri, pasir silika memiliki biaya kurang dari $ 0,50 dolar Amerika (USD) per pon, sementara tingkat konsumen sekitar $ 1,50 USD per pon. Karena butiran halus yang terlibat dalam pasir silika, dapat menimbulkan risiko kesehatan jika tidak ditangani dengan baik. Dalam proyek-proyek di mana produk yang mengandung pasir silika sedang dipotong atau ditumbuk, seperti proyek pembongkaran melibatkan beton, atau operasi peledakan pasir, perawatan harus dilakukan untuk menjaga pasir silika dari paru-paru. Kegagalan untuk memakai respirator atau masker dapat menyebabkan iritasi paru-paru, dan kontak yang terlalu lama dapat menyebabkan kondisi kronis yang dikenal sebagai silikosis. Silikosis tidak memiliki pengobatan siap, dan dapat menyebabkan sakit parah atau kematian. Selain itu, silikosis meningkatkan kemungkinan infeksi sekunder, seperti tuberkulosis, dan telah dikaitkan dengan peningkatan kejadian kanker paru-paru. Akibatnya, semua bahan yang mengandung lebih dari 0,1% dari pasir silika harus diberi label dengan jelas, dan kode kesehatan kerja berlaku. 2.6.1

AIR

Air berpengaruh terhadap kekuatan beton, semakin banyak air justru akan mengurangi kekuatan beton. Air cukup digunakan untuk melarutkan semen. Air juga yang membuat adukan menjadi kohesif, dan mudah dikerjakan (workable). a.

Persyaratan air menurut SKSNI S-04-1989-F 15


a) b)

b.

c.

Bersih Tidak mengandung lumpur, minyak, benda terapung lain yang bisa dilihat secara visual c) Tidak mengandung benda tersuspensi > 2 gram/liter d) Tidak mengandung garam yang mudah larut dan mudah merusak beton (asam, zat organik) > 15 gram/liter e) Kandungan Cl < 500 ppm f) Senyawa sulfat < 1000 ppm sebagai SO3 g) Bila dibandingkan dengan kekuatan tekan beton yang memakai air suling, maka penurunan kekuatan beton yang memeakai air yang diperiksa tidak lebih dari 10% h) Semua air yang mutunya meragukan harus dianalisa secara kimia dan dievaluasi mutunya menurut pemakaiannya i) Untuk beton pratekan kecuali persyaratan air diatas tidak boleh mengandung Cl > 50 ppm Persyaratan air menurut ACI 318-83 a) Bersih b) Tidak mengandung minyak, alkali, garam, bahan organik yang berbahaya terhadap beton c) Untuk beton pratekan, atau beton yang dekat dengan alumunium, maka air tidak boleh mengandung Cl d) Bukan air minum tidak boleh dipakai untuk campuran beton, kecuali uji adukan standar seperti tersebut dalam ASTM C109. kuat tekan umur 7 dan 28 hari tidak kurang dari 90% dibanding kuat tekan kubus yang dibuat dengan air minum Persyaratan air menurut British Standard 3148-1959 a) Bersih b) Larutan padat tidak lebih dari 2000 ppm c) Alkali karbonat dan/atau bikarbonat tidak lebih dari 1000 ppm untuk air tersebut jika dibuat kubus percobaan kekuatan tekannya tidak turun lebih dari 20% d) Kadar SO3 < 1000 ppm e) Kadar Cl < 500 ppm

16


2.6.2

ADMIXTURE

Bahan tambah dalam campuran beton segar diatur dalam ASTM C-494 (Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete) dan diklasifikasikan dalam kelompok fungsi sebagai berikut:

a.

Commented [AS27]: Penggunaan superplaticizer tergantung pada penempatan dan persyaratan kekuatan awal, digunakan untuk pengurangan air yang cukup besar, meningkatkan penempatan (workability dan pemadatan).

Tipe A : Water reducing admixture

Bahan tambah dengan fungsi water reducing digunakan dengan tujuan utama sesuai kebutuhan, sebagai berikut : a)

Mengurangi kadar air ( fas) dengan tidak mengurangi semen dan slump

Dengan mengurangi/memperkecil fas (jumlah air dikurangi, jumlah semen tetap) dan menambahkan WRA pada beton segar akan diperoleh beton dengan kekuatan yang lebih tinggi. Dari beberapa hasil penelitian ternyata dengan fas yang lebih rendah tetapi workability tinggi maka kuat tekan beton meningkat. b)

Meningkatkan slump dengan tidak mengurangi semen dan kadar air ( fas) yang digunakan

Dengan slump yang lebih tinggi, maka beton segar akan lebih mudah dituang, diaduk dan dipadatkan. Karena jumlah semen dan air tidak dikurangi dan workability meningkat maka akan diperoleh kekuatan tekan beton keras yang lebih besar dibandingkan beton tanpa WRA.

17


Commented [AS28]: Cocok digunakan untuk pembuatan beton berat karena tidak ada pengurangan semen dimana semen dibutuhkan cukup banyak untuk menyamakan berat jenis agregat. Dengan slump tetap, beton segar tersebut tidak terlalu plastis yang membuat waktu ikat awal tidak tinggi dan gelembung pada beton.

c)

Mengurangi semen yang digunakan dengan tidak mengurangi slump dan kadar air ( fas) -- harus memperhatikan ketentuan pemakaian semen minimum sesuai peraturan

Dengan menambahkan WRA dan mengurangi jumlah semen serta air, maka akan diperoleh beton yang memiliki workability sama dengan beton tanpa WRA dan kekuatan tekannya juga sama dengan beton tanpa WRA. Dengan demikian beton lebih ekonomis karena dengan kekuatan yang sama dibutuhkan jumlah semen yang lebih sedikit. Bahan tambah ini pada umumnya mengurangi pemakaian air sebanyak 5% - 12% dari pemakaian pada desain mix beton normal. Penggunaan bahan tambah ini harus memperhatikan pengaruhnya pada waktu ikat (setting) beton segar yang pada umumnya akan menjadi lebih cepat dari beton normal - pelaksanaan finishing harus dipersiapkan dengan baik supaya tidak terlambat dimulai dan diselesaikan. b.

Tipe B : Retarding Admixtures

Retarding Admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk menghambat waktu pengikatan beton. Penggunaanya untuk menunda waktu pengikatan beton (setting time) misalnya karena kondisi cuaca yang panas, atau memperpanjang waktu untuk pemadatan untuk menghindari cold Joint dan menghindari dampak penurunan saat beton segar pada saat pengecoran dilaksanakan. Efek dari penggunaan retarding admixture yang perlu diwaspadai, antara lain : a)

c.

Beberapa retarder mempunyai sifat menimbulkan gelembung udara dalam beton b) Beberapa retarder menyebabkan kehilangan slump yang lebih cepat walaupun menyebabkan waktu setting yang lebih lambat memperbesar resiko susut pengeringan dan rangkak yang lebih tinggi. Tipe C : Accelerating Admixtures

Accelerating Admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk mempercepat pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton. Bahan

18


ini digunakan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan (hidrasi), dan mempercepat pencapaian kekuatan beton. d.

Tipe D : Water Reducing and Retarding Admixtures

Jenis bahan tambah yang berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi jumlah air pengaduk yang diperlukan pada beton tetapi tetap memperoleh adukan dengan konsistensi tertentu sekaligus memperlambat proses pengikatan awal dan pengerasan beton. Dengan menambahkan bahan ini ke dalam beton, maka jumlah semen dapat dikurangi sebanding dengan jumlah air yang dikurangi. Bahan ini berbentuk cair sehingga dalam perencanaan jumlah air pengaduk beton, maka berat admixture ini harus ditambahkan sebagai berat air total pada beton. e.

Tipe E : Water Reducing and Accelerating Admixtures

Jenis bahan tambah yang berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi jumlah air pengaduk yang diperlukan pada beton tetapi tetap memperoleh adukan dengan konsistensi tertentu sekaligus mempercepat proses pengikatan awal dan pengerasan beton. Beton yang ditambah dengan bahan tambah jenis ini akan dihasilkan beton dengan waktu pengikatan yang cepat serta kadar air yang rendah tetapi tetap workable. Dengan menggunakan bahan ini diinginkan beton yang mempunyai kuat tekan tinggi dengan waktu pengikatan yang lebih cepat (beton mempunyai kekuatan awal yang tinggi. f.

Tipe F : Water Reducing High Range Admixtures

Bahan tambah dengan fungsi HRWR digunakan untuk mendapatkan tingkat konsistensi yang diinginkan atau ditetapkan spesifikasi dengan mengurangi berat air sebesar 12% atau lebih (sampai 40%). Dengan menambahkan bahan ini ke dalam beton, diinginkan untuk mengurangi jumlah air pengaduk dalam jumlah yang cukup tinggi sehingga diharapkan kekuatan beton yang dihasilkan tinggi dengan jumlah air sedikit, tetapi tingkat kemudahan pekerjaan (workability beton) juga lebih tinggi. Bahan tambah jenis ini berupa superplasticizer. g.

Tipe G : Water Reducing, High Range Retarding Admixtures

Water Reducing, High Range Retarding admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang

19


Commented [AS29]: Paling cocok digunakan untuk beton berat karena memiliki banyak fungsi tambahan yang sangat berguna.

diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu, sebanyak 12 % atau lebih sekaligus menghambat pengikatan dan pengerasan beton. Bahan ini merupakan gabungan superplasticizer dengan memperlambat waktu ikat beton. Digunakan apabila pekerjaan sempit karena keterbatasan sumber daya dan ruang kerja. 2.6.3

a.

ADDITIVE

Fly Ash

Fly ash/Abu Terbang adalah limbah padat yang terdiri dari partikel partikel halus yang muncul dengan gas buang pembakaran dan diangkut dari ruang batubara pada pembangkit listrik tenaga uap. Fly ash mengandung unsur kimia antara lain silica (SiO₂), alumunia (Al₂O₃), fero oksida, ( Fe ₂O₃) dan kalsium oksida (CaO) dan juga mengandung unsure tambahan lain yaitu magnesium oksida ( MgO), titanium oksida (TIO2), alkalin (Na ₂O dan K ₂O), sulfur trioksida ( SO ₃) , pospor oksida (P2O5) dan carbon. b.

Silica Fume

Menurut standar ASTM silika fume adalah material pozollon yang halus, dimana komposisi silika lebih banyak yang dihasilkan dari tanur tinggi atau sisa produksi silikon atau alloy besi silikon (dikenal sebagai gabungan antara microsilika dengan silika fume).

Commented [AS30]: Silica fume sangat dianjurkan untuk dipergunakan pada beton karena penggunaan silica fume menghilangkan limbah produksi yang dapat mencemari lingkungan, dan terlebih meningkatkan kualitas beton.

Penggunaan silica fume dalam campuran beton dimaksudkan untuk menghasilkan beton dengan kekuatan tekan yang tinggi. Beton dengan kekuatan tinggi digunakan, misalnya, untuk kolom struktur atau dinding geser, pre-cast atau beton pra-tegang dan beberapa keperluan lain. Kriteria kekuatan beton berkinerja tinggi saat ini sekitar 50-70 Mpa untuk 28 hari. Penggunnaan silica fume berkisar antara 0-30% untuk memeperbaiki karakteristik kekuatan dan keawetan beton dengan faktor air semen sebesar 0.34 dan 0.28 dengan atau tanpa bahan superplastisizer dan nilai slump 50 mm (Yogendran, et al, 1987:124-129). c.

Slag

Slag merupakan hasil residu pembakaran tanur tinggi. Defenisi Slag dalam ASTM adalah produk non-metal yang merupakan material berbentuk

20


Commented [AS31]: Untuk mix design dapat digunakan ground granulated blast furnace slag, dengan syarat konten kehalusan yang cukup dengan penyesuaian isi pengikat

halus, granular hasil pembakaran yang kemudian didinginkan, misalnya dengan mencelupkannya kedalam air. Keuntungan menggunakan Slag dalam campuran beton adalah sebagai berikut (Lewis, 1982). a) b) c) d) e) f) g) h) i)

Mempertinggi kekuatan tekan beton karena kecenderungan melambatnya kenaikan kekuatan tekan Menaikkan ratio antara kelenturan dan kuat tekan beton Mengurangi variasi kekutan tekan beton Mempertinggi kekuatan terhadap sulfat dalam air laut Mengurangi serangan alkali-silika Mengurangi panas hidrasi dan menurunkan suhu Memperbaiki penyelesaian akhir dan memberi warna cerah pada beton Mempertinggi keawetan karena pengaruh perubahan volume Mengurangi porositas dan serangan klorida

Faktor-faktor untuk menentukan sifat penyemenan (cementious) dalam slag adalah kompisisi kimia, konsentrasi alkali dan reaksi terhadap sistem, kandungan kaca dalam slag, kehalusan , dan temperatur yang ditimbulkan selama proses hidrasi berlangsung (Cain, 1994:505).

2.7 MACAM -MACAM R ADIASI a.

α Alpha

Dapat dihentikan setelah bepergian melalui 3 sentimeter (sekitar 1,2 inci) dari udara, 0,2 milimeter (sekitar 0,008 inci) air, atau selembar kertas atau kulit. Sepotong tipis kertas, atau bahkan sel-sel mati di lapisan luar kulit manusia memberikan perisai yang memadai karena partikel alpha tidak dapat menembus itu. Namun, jaringan hidup dalam tubuh tidak menawarkan perlindungan terhadap inhalasi atau tertelan emitter alpha. b.

β Beta

Hanya dapat berhenti setelah bepergian melalui 3 meter (sekitar 10 kaki) dari udara, beberapa sentimeter (kurang dari 2 inci) air, atau lapisan tipis kaca atau logam. Meliputi tambahan, misalnya pakaian yang berat, perlu untuk melindungi terhadap emisi beta. Beberapa partikel beta dapat menembus dan membakar kulit.

21


Commented [AS32]: Radiasi neutron dengan pengaruh lebih dari 1 x 19 1on / cm mungkin memiliki efek yang merugikan pada kekuatan beton dan nodulus elastisitas. Koefisien termal ekspansi, konduktivitas termal dan sifat melindungi beton yang sedikit terpengaruh oleh radiasi. Radiasi kerusakan terutama disebabkan oleh cacat kisi dalam agregat yang menyebabkan peningkatan volume agregat dan beton. Berbeda agregat menunjukkan resistensi radiasi yang berbeda sehingga seleksi agregat cocok adalah parameter yang paling penting dalam desain dari beton tahan radiasi.

Radiasi nuklir dapat mempengaruhi sifat struktural dan mekanik bahan secara signifikan: Jika dalam bahan kristal nuklir radiasi bertabrakan dengan atom tunggal dalam struktur kristal atom dapat keluar dari situs kesetimbangan kisi untuk posisi baru sehingga menyebabkan cacat kisi. Sebagai akibatnya bahan menjadi lebih rapuh. Dalam polimer energi yang diberikan oleh radiasi utama nuklir pembentukan lintas tambahan link dan dengan demikian untuk embrittlement material. Sinar terionisasi dapat menyebabkan pembusukan gratis atau terikat air yang mengarah ke pembentukan H2 dan O2. Akhirnya radiasi dapat menyebabkan pemecahan ikatan atom. Seperti telah dinyatakan perisai radiasi neutron dapat menyebabkan sekunder radiasi gamma. Akhirnya bahan mungkin menjadi radioaktif sebagai konsekuensi dari paparan radiasi nuklir. Embrittlement, adalah hilangnya daktilitas material, membuatnya rapuh. Attenuation, adalah pelemahan.

c.

γ Gamma

Untuk mengurangi sinar gamma yang khas dengan faktor dari miliar, ketebalan stop-gammashield perlu 4,2 meter (sekitar 13,8 kaki) air, 2,0 meter (sekitar 6,6 kaki) dari beton, atau 40 sentimeter (sekitar 1,3 kaki ) timbal. Tebal perisai padat diperlukan untuk melindungi terhadap sinar gamma. Semakin tinggi energi sinar gamma, perisai semakin tebal. Sinar-X merupakan tantangan yang sama. Inilah sebabnya mengapa teknisi x-ray sering memberikan pasien yang menerima sinar-X medis atau gigi celemek timah untuk menutupi bagian-bagian lain dari tubuh mereka.

22


BAB 3 PENUTUP

3.1 K ESIMPULAN Beton dengan kepadatan yang lebih tinggi dari 2500 kg/m3 diklasifikasikan sebagai beton kelas berat (HWC). Beton berat memiliki beberapa sifat kritis, yaitu kepadatan homogen dan kedekatan spasial beton, bebas dari retak dan honeycombing, kuat tekan sering kali hanya kriteria sekunder karena ukuran besar struktur, sebebas mungkin dari rongga udara, amati panas hidrasi, dan menjaga penyusutan tetap rendah. Beton berat sangat tepat untuk keperluan khusus dikarenakan beton ini memiliki tingkat kekedapan yang tinggi disebabkan agregat yang digunakan memiliki berat jenis yang tinggi.

3.2 SARAN a.

b.

Penggunaan semen tidak boleh terlalu banyak dikarenakan jumlah semen yang berlebih mengakibatkan terjadinya ettringite dalam penggunaan khusus untuk beton yang berhubungan dengan air di bawah tanah. Dalam pembutan beton berat, suhu

23


DAFTAR PUSTAKA

Badan Standar Nasional. 2001. Spesifikasi Agregat Beton Penahan Radiasi. Bandung: Badan Standar Nasional Riyadi, Muhtarom dan Amalia. 2005. Teknologi Bahan II . Depok: Politeknik Negeri Jakarta. American Nuclear Society. “Protecting Against Exposure”. (http://www.nuclearconnect.org/know-nuclear/science/protecting diakses pada 20 Mei 2015) Anggoro, Yoppy. “Teknologi Beton, Semen”. (http://yoppyinfo.blogspot.com/2009/10/teknologi-beton-semen.html diakses pada 18 Mei 2015) Balla, Melati. “Bahan Tambah Beton (Admixture & Additive)”. (http://www.academia.edu/9794483/Bahan_Tambah_Beton_Admixture_an d_Additive_ diakses pada 18 Mei 2015) Beton Technology Srl. “Barite Concrete”. (http://www.betontechnology.it/en/contacts.html diakses pada 19 Mei 2015) Kasriani. “Bahan Tambah Mineral pada Beton”. (http://lalanmaballo.blogspot.com/2011/10/bahan-tambah-mineral-pada beton.html diakses pada 18 Mei 2015) Friedmen, Hershel. “Limonite”. (http://www.minerals.net/mineral/limonite.aspx diakses pada 20 Mei 2015) Friedmen, Hershel. “The Mineral Goethite”. (http://www.minerals.net/mineral/goethite.aspx diakses pada 20 Mei 2015) Hershel. “The Mineral Hematite”. Friedmen, (http://www.minerals.net/mineral/hematite.aspx diakses pada 20 Mei 2015) Friedmen, Hershel. “The serpentine Mineral Group”. (http://www.minerals.net/mineral/serpentine.aspx diakses pada 20 Mei 2015) Murni Fly Ash. “Pengertian Fly Ash”. (http://murniflyash.blogspot.com/2013/06/pengertian-fly-ash.html diakses 18 Mei 2015) Nji, Lauw Tjun. “Bahan Tambah (Addditive / Admixtures)”. (http://lauwtjunnji.weebly.com/additive--overview.html diakses pada 17 Mei 2015) Nji, Lauw Tjun. “Pengelompokan Beton”. (http://lauwtjunnji.weebly.com/pengelompokan-beton.html diakses pada 19 Mei 2015)

24


Notoprasetio, Denny. “Pengertian Agregat Halus”. (http://notoprasetio.blogspot.com/2013/01/pengertian-agregat-halus.html diakses pada 21 Mei 2015) Ihsan. “Beton dengan Mutu Tinggi”. Ramadhan, (http://www.academia.edu/8354023/BETON_DENGAN_MUTU_TINGGI diakses pada 17 Mei 2015) Satriodamar. “Sekilas Tentang Semen (Jenis dan Sifat Dasar)”. (https://satriodamar.wordpress.com/2014/03/13/sekilas-tentang-semen jenis-dan-sifat-dasar/ diakses pada 18 Mei 2015) The Concrete Society. “Heavyweight concrete” . (http://www.concrete.org.uk/fingertips_nuggets.asp?cmd=display&id=785 diakses pada 22 Mei 2015) Thoengsal, James. “Bangunan Pemecah Gelombang Laut”. (http://jamesthoengsal.blogspot.com/p/breakwater .html diakses pada 21 Mei 2015)

25


Makalah Beton Berat

Recommend Documents