Material Beton 2

Hello Bloggers setia.. Saya Michael Agung Sanjaya Siagian (15515003). Sekarang saya sedang duduk di bangku perkuliahan dengan jurusan Teknik Kelautan Institut Teknologi Bandung. Postingan beriut ini adalah bagian dari salah satu mata kuliah teknik kelautan yang sedang saya ambil sekarang yaitu “Bahan Bangunan Laut” dengan dosen yang mengajar ialah Alamsyah Kurniawan.

Untuk postingan kali ini, tentunya sejalan dengan postingan – postingan saya yang sebelumnya yaitu seputar material beton. Namun untuk postingan kali ini, akan dibahan beberapa karakteristik penilaian bahan penyusun beton berdasarkan beberapa standar nasional dan internasional.

Capaian Pembelajaran :

· Jenis agregrat
· Kurva Gradasi
· Analisis Saringan Agregat Kasar
· Kurva Gradasi Agregat Kasar
· Analisis Saringan Agregat Halus
· Kurva Gradasi Agregat Halus
· Modulus Kehalusan (fineness modulus)
· Contoh Data Hasil Analisa Saringan

· Contoh perhitungan Modulus Kehalusan

· Pengaruh kekuatan agregat terhadap kekuatan beton
· Ukuran agregat maksimum
· Pengaruh ukuran maksimum agregat terhadap beton dengan jumlah kandungan semen yang berbeda
· Pengaruh kuat tekan dan jenis agregat terhadap ketahananan abrasi beton
· Sifat-sifat agregat beton
· Air Campuran Beton
· Admixture: Bahan Admixture untuk Beton, Mineral Admixture, Peningkatan kekuatan beton untuk beberapa variasi konsentrasi slag, Kegunaan admixture

Agregat

· Agregat dalam campuran beton berdasarkan ukurannya terdiri atas 2 jenis :

o Agregat halus (pasir)

o Agregat kasar (kerikil/batuan pecah)

· Agregat disebut Agregat kasar apabila memiliki ukuran lebih besar dari 4.75 mm (Standar ASTM) dan disebut agragat halus jika berukuran dibawah 4.75 mm
· Jenis – jenis agregat :

o Berdasarkan sumbernya :

§ Alam : Kerikil dan pasir alami

§ Buatan : Bijih besi, terak tanur tinggi, fly ash

o Berdasarkan beratnya :

§ Berat : berat volume beton > 2800 kg/m³

§ Normal : berat volume beton kisaran 2800 – 2500 kg/m³

§ Ringan : berat volume beton < 2000 kg/m³

o Berdasarkan tekstur permukaannya :

§ Halus

§ Berbutir

§ Kasar

§ Berbentuk sarang lebah, dsb.

o Berdasarkan bentuknya :

§ Bulat

§ Bersudut

§ Pipih

§ Pipih dan panjang, dsb.

Agregat kasar

· Yang berasal dari alam, jenis batuan asalnya dibagi menjadi :

o Batuan beku : Granit, Quartz-diorit, basalt, dll.

o Batuan endapan : Dolomit, chert, batu kapur, dll.

o Batuan metamorf : marmer, kuartsit, dll.

Kurva Gradasi

· Gradasi adalah distribusi dari ukuran agregat.

Dilakukan analisa saringan (sesuai standard) untuk mengetahui gradasi. Hasilnya biasanya disajikan secara grafis dalam kurva gradasi. (ASTM C 136-84a)
Proses dalam pengujian analisa saringan :
· Sampel tanah yang didapat dari lapangan di oven dulu untuk menghilangkan kadar air yang terdapat di sampel tanah tersebut.
· Setelah di oven, Sample tanah di timbang untuk mendapatkan massa mula – mulanya.

Sample tanah dimasukkan ke dalam saringan yang sudah disusun mulai dari saringan teratas dengan ukuran filter yang paling besar sampai terkecil.
· Susunan saringan di getar – getarkan dengan alat getar sampai seluruh ukuran partikel tanah terbagi ke dalam ukuran – ukurannya masing – masing.
· Disusunlah datanya dalam sebuah table.
· Data dalam table di plotkan menjadi sebuah kurva gradasi dengan data yang diplotkan adalah persentase lolosnya saja.

· Variasi distribusi gradasi dibedakan menjadi 3 jenis :

o Gradasi sela : salah satu/lebih ukuran butir pada satu set saringan tidak ada

o Gradasi menerus : dalam satu set saringan agregat memiliki semua ukuran butiran dan terdistribusi dengan baik.

o

Gradasi seragam : jika dalam satu set saringan, agregatnya mempunyai ukuran yang sama.

Modulus kehalusan (fineness modulus)

· Adalah indeks yang dipakai untuk mengukur kehalusan atau kekerasan agregat.

o Jumlah persen kumulatif dari butir agregat yang tertinggal diatas satu set saringan.

o Memberi indikasi kemungkinan perilaku campuran beton pada suatu gradasi tertentu.

o Juga dipakai sebagai dasar untuk mencari perbandingan dari suatu campuran agregat.

Jadi, Modulus kehalusan agregat halus = 283/100 = 2.83

Pengaruh kekuatan agregat terhadap kekuatan beton.

· Ukuran agregat mempengaruhi kuat tekan beton.
· Untuk memperoleh campuran beton dan kualitas beton yang baik, maka gradasi agregatnya harus menerus.

o Campuran beton terdiri dari variasi berbagai ukuran agregat.

o Agregat harus terdistribusi dengan baik.

o Sehingga terjadi interlocking yang baik.

· Kekuatan beton dipengaruhi oleh karakteristik lekatan agregat dengan mortar semen dan karakteeristik kandungan mineral agregat.
· Semakin tinggi nilai Mod. Elastisitas agregat, Semakin tinggi kekuatan betonnya
· Kekuatan agregat dipengaruhi oleh :

o Lekatan antar partikel

o Porositas agregat

o Komposisi bahan pembentuknya.

o Kekuatan beton pada umumnya lebih rendah dari kekuatan agregat pembenuknya.

· Beton mutu tinggi (> 60Mpa), keruntuhan biasanya terjadi karena kegagalan lekatan antara pasta semen dan agregat.
· Beton mutu tinggi harus menggunakan agregat yang memiliki karakteristik daya ukat yang kuat dengan mortar semen baik secara kimia maupun fisik.
· Kekuatan ikatan pasta semen dengan
· agregatnya pada zona transisi (Zona transisi (interface antara pasta semen dan agregat), adalah bagian yang terlemah dalam mortar, zona transisi strukturnya lebih berpori-pori dibandingkan dengan struktur pasta semen disekitarnya. )merupakan faktor utama yang menentukan daya tahan abrasi untuk beton pada daerah splashing.
· Terlepasnya ikatan antara agregat kasar dengan pasta semen merupakan kegagalan struktur yang umum terjadi pada daerah splashing.
· Ukuran, bentuk serta sifat-sifat fisik dan kimiawi agregat amat mempengaruhi karakteristik zona transisi termasuk pembentukan microcracking pada zona transisi, microcracking sendiri merupakan penyebab utama tingginya tingkat permeabilitas pada beton.

Ukuran Agregat Maksimum

· Semakin besar ukuran agregat semakin kecil kebutuhan airnya → meningkatkan kekuatan
· Untuk agregat > 38.1 mm, walaupun kekuatan meningkat tapi daerah lekatan berkurang, sehingga terjadi penurunan kekuatan
· Agregat > 40 mm → risiko segregasi
· Pembatasan struktural (ACI 318 dan PBI, 1989) → penulangan dan pemadatan

Pengaruh ukuran maksimum agregat terhadap beton dengan jumlah kandungan semen yang berbeda.

Persyaratan agregat untuk campuran beton

· Tidak boleh bersifat reaktif
· Susunan gradasinya memenuhi persyaratan yang telah disepakati
· Tidak mengandung bahan – bahan yang berpengaruh buruk pada beton
· Kekerasan dan soundness agregat memenuhi syarat yang diterapkan

Agregat adalah bahan tambahan yang turut menjadi campuran beton. Agregat terdiri dari dua jenis berdasarkan ukuran, yaitu :

. Agregat halus (pasir) dan
Agregat kasar (kerikil/batuan pecah).

Menurut ASTM ( American System for Teting Material ), agregat kasar adalah agregat yang memiliki ukuran lebih besar dari 4,75 mm. Sedangakan agregat halus memiliki ukuran kecil sama dengan 4,75 mm.

Beberapa Standar yang dipakai dalam uji Agregat adalah

. SNI = Standar Nasional Indonesia
. ASTM = American System for Teting Material
. AS = Australian Standart

Uji Agregat

Sifat – Sifat Agregat	Keutamaan	Pengujian	Persyaratan
Gradasi (Distribusi ukuran)	Kelecakan dan ekonomis	Distribusi ukuran partikel dengan penyaringan kering (SNI 03-1968-1990) (ASTM C136-1992)	Agregat halus: Memenuhi batas-batas yang ditetapkan dan variasinya tidak melebihi deviasi yang diijinkan. (ASTM C33-90) Agregat kasar: Memenuhi batas-batas yang ditetapkan dan variasinya tidak melebihi deviasi yang diijinkan. (ASTM C33-90)
Abrasi	Indeks mutu; terutama untuk platform bongkar muat, perkerasan	SNI 03-2417-2008 (ASTM C131-1989)	Agregat Kasar ≤ 40% (ASTM C33-90)
Soundness (Kekekalan)	Kekuatan dan durabilitas	SNI 03-3407-2008) (ASTM C88-1990)	Agregat Halus ≤ 10% Agregat Kasar ≤ 12% (ASTM C33-90)
Reaktifitas reaksi agregat alkali	Stabilitas kimiawi beton	Reaktifitas alkali potensial dengan metode mortar bar (ASTM C227-1990)	Ekspansi prisma uji kurang dari 0,13% pada umur 3 bulan atau 0,10% pada umur 6 bulan (AS 2758.1)
		Reaktifitas potensial agregat (metoda kimia) (ASTM C289-1987)	Masuk dalam batasan Daerah yang tidak berbahaya pada kurva reduksi alkalinitas vs silika larut (ASTM C289- 1987)
Reaktifitas kotoran dan material berbahaya	Pengerasan beton	Kotoran organik selain dari gula ASTM C40- 92 (SNI 03-2816-1992)	Warna yang dihasilkan dari pengujian tidak boleh terlalu pekat dari warna standard dari zat referensi (ASTM C40-92)
		Gula (AS 1141, section 35)	Jumlah gula dalam agregat kurang dari 1 bagian dalam 10000 (100 ppm) (AS 2758.1)
	Kecelakaan dan control air campuran	Material lebih halus dari 75 µm (Saringan No. 200) dalam agregat (dengan metoda pencucian) ASTM C117-90 (SNI 03- 4142-1996)	Agregat Kasar: Kuantitas material halus kurang dari 75µm tidak boleh lebih dari 1%. Agregat Halus: Kuantitas material halus kurang dari 75µm tidak boleh lebih dari 5% (ASTM C33-90)
	Kekuatan	Partikel ringan (AS 1141, section 31) (SNI 03-3416- 1994) (ASTM C123- 1990)	Kecuali agregat ringan, material dengan kerapatan partikel kurang dari 2000 kg/m3 tidak boleh melebihi 0,5% dari massa dalam agregat kasar dan 1% dari massa agregat halus
Reaktifitas garam – garam yang dapat larut	Stabilitas kimiawi beton		Agregat yang mengandung garam sulfida atau sulfat dalam proporsi yang menghasilkan kadar sulfat beton melebihi 5% dari masa semen portland tidak dapat digunakan. Agregat yang mengandung garam-garam khlorida dalam proporsi yang menghasilkan kadar khlorida total pada beton melebihi 0.4% dari masa semen tidak dapat digunakan (AS 2758.1)

Air Campuran Beton

Air tidak memenuhi syarat sebagai air campuran beton, jika :

· Kekuatan tekan beton pada umur 7 dan 28 hari < 90% kekuatan beton yang menggunakan air standar. (BS 3148:1980)
· Perbedaan waktu pengikatan awal campuran beton > 30 menit dibanding waktu pengikatan awal beton yang menggunakan air standar. (BS 3148:1980)

Aspek	Komentar	Persyaratan Spesifikasi AS 1379
Solid dalam suspense	Jika kandungan solid dalam air melebihi 2000 ppm, disarankan untuk diadakan pengujian.	Total solid yang larut, dibatasi maksimum 3000mg/L
Bahan organic	Berpengaruh kurang baik pada kekuatan Dapat mencegah setting (khususnya gula) Rumput laut dalam air dapat menyebabkan kuat tekan beton menurun secara signifikan.	Gula, dibataso maksimum 100mg/L
Garam – garam klorida yang larut	Dapat mempercepat waktu setting (waktu yang diperlukan sejak pertama adukan beton ditambah air sampai reaksi semen air mulai mengeras) tapi mengurangi kekuatan jangka panjang Merusak durabilitas jika digunakan pada beton bertulang dan beton prategang	Khlorida (CL-), dibatasi maksimum 500 mg/L
Garam – garam sulfat yang larut	Biasanya tidak berpengaruh signifikan jika konsentrasinya < 1000 ppm	Sulfat (SO₃) dibatasi maksimum 800 mg/L
Alkali karbonat dan bikarbonat larut	Campuran sodium karbonat sampai 2000 ppm masih aman. Pengujian disarankan jika kadar alkali karbonat melebihi 1000 ppm. Mempengaruhi waktu ikat dan kekuatan, dapat memicu reaksi alkali agregat pada beton.	Sodium ekivalen, dibatasi maksimum 300 mg/L
Air asam	Air yang sedikit asam bukan merupakan suatu masalah (semen bersifat alkalin tinggi yang dapat menetralisir asam) tetapi material yang menyebabkan keasaman dapat menjadi masalah (contohnya sulfida, bahan-bahan organic yang membusuk, dll.)	PH > 5.0 Sulfida (S) ≤ 100 mg/L