6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Beton Nama asing dari beton adalah concrete, diambil dari gabungan prefiks bahasa Latin com, yang artinya bersama-sama, dan crescere (tumbuh), yang maksudnya kekuatan yang tumbuh karena adanya campuran zat tertentu. Beton pada umumnya merupakan campuran dari tiga komponen, yaitu bahan yang mengikat seperti kapur atau semen, agregat, dan air. Jika diperlukan, bahan tambah (admixture atau additive) dapat ditambahkan untuk mengubah sifat-sifat tertentu dari beton. Dalam campuran beton, air dan semen membentuk perekat atau matriks yang mana sebagai tambahan mengisi kekosongan agregat halus, melapisi permukaan agregat halus dan kasar, dan mengikat mereka bersama-sama. Menurut Tri Mulyono pada umumnya, beton mengandung rongga udara sekitar 1% - 2%, pasta semen (semen dan air) sekitar 25% - 40%, dan agregat (agregat halus dan agregat kasar) sekitar 60% - 75%. Untuk mendapatkan kekuatan yang baik, sifat dan karakteristik dari masing-masing bahan penyusun tersebut perlu dipelajari sehingga menghasilkan beton yang cukup mudah dikerjakan, memenuhi kuat tekan rencana setelah mengeras, dan ekonomis. Kekuatan beton terbentuk akibat terikatnya partikel-partikel agregat kasar dan halus oleh pasta semen yang berjalan secara gradual dan berkelanjutan. Kekuatan beton akan semakin bertambah seiring dengan bertambahnya umur. Berdasarkan standar, karakteristik kuat tekan beton ditentukan ketika beton telah berumur 28 hari (Sumarno, 2010). Sifat beton yang meliputi : mudah diaduk, di salurkan, di cor, di padatkan dan diselesaikan, tanpa menimbulkan pemisahan bahan susunan adukan dan mutu beton yang disyaratkan oleh konstruksi tetap dipenuhi. Beton normal diklasifikasikan menjadi dua golongan, yaitu beton normal dan beton ringan. Beton normal tergolong beton yang memiliki densitas sekitar 2,2 – 2,4 gr/cm 3 dan kekuatannya tergantung pada komposisi campuran beton (mix design). Sedangkan untuk beton ringan memiliki densitas < 1,6 gr/cm 3 , begitu
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Beton
Nama asing dari beton adalah concrete, diambil dari gabungan prefiks bahasa
Latin com, yang artinya bersama-sama, dan crescere (tumbuh), yang maksudnya
kekuatan yang tumbuh karena adanya campuran zat tertentu. Beton pada
umumnya merupakan campuran dari tiga komponen, yaitu bahan yang mengikat
seperti kapur atau semen, agregat, dan air. Jika diperlukan, bahan tambah
(admixture atau additive) dapat ditambahkan untuk mengubah sifat-sifat tertentu
dari beton. Dalam campuran beton, air dan semen membentuk perekat atau
matriks yang mana sebagai tambahan mengisi kekosongan agregat halus, melapisi
permukaan agregat halus dan kasar, dan mengikat mereka bersama-sama.
Menurut Tri Mulyono pada umumnya, beton mengandung rongga udara
sekitar 1% - 2%, pasta semen (semen dan air) sekitar 25% - 40%, dan agregat
(agregat halus dan agregat kasar) sekitar 60% - 75%. Untuk mendapatkan
kekuatan yang baik, sifat dan karakteristik dari masing-masing bahan penyusun
tersebut perlu dipelajari sehingga menghasilkan beton yang cukup mudah
dikerjakan, memenuhi kuat tekan rencana setelah mengeras, dan ekonomis.
Kekuatan beton terbentuk akibat terikatnya partikel-partikel agregat kasar dan
halus oleh pasta semen yang berjalan secara gradual dan berkelanjutan. Kekuatan
beton akan semakin bertambah seiring dengan bertambahnya umur. Berdasarkan
standar, karakteristik kuat tekan beton ditentukan ketika beton telah berumur 28
hari (Sumarno, 2010). Sifat beton yang meliputi : mudah diaduk, di salurkan, di
cor, di padatkan dan diselesaikan, tanpa menimbulkan pemisahan bahan susunan
adukan dan mutu beton yang disyaratkan oleh konstruksi tetap dipenuhi.
Beton normal diklasifikasikan menjadi dua golongan, yaitu beton normal dan
beton ringan. Beton normal tergolong beton yang memiliki densitas sekitar 2,2 –
2,4 gr/cm3 dan kekuatannya tergantung pada komposisi campuran beton (mix
design). Sedangkan untuk beton ringan memiliki densitas < 1,6 gr/cm3, begitu
7
juga dengan kekuatannya sangat bervariasi dan sesuai dengan penggunaan dan
pencampuran bahan bakunya.
2.2 Beton Ringan (Lightweight Concrete)
Beton ringan adalah salah satu jenis beton normal yang memiliki berat jenis
(density) lebih ringan daripada beton pada umumnya. Tujuan penggunaan beton
ringan adalah untuk mengurangi berat sendiri dari struktur sehingga komponen
struktur pendukungnya seperti pondasinya akan menjadi lebih hemat. Beton
ringan dapat dibuat dengan berbagai cara, antara lain dengan menggunakan
agregat ringan (fly ash, batu apung, kulit kerang dll), campuran antara semen,
silika, pozolan, atau semen dengan cairan kimia penghasil gelembung udara.
Agregat yang digunakan untuk memproduksi beton ringan merupakan agregat
ringan juga. Berat jenis beton dengan agregat ringan yang kering udara sangat
bervariasi, tergantung pada pemilihan agregatnya , apakah pasir alam atau agregat
pecah yang ringan halus yang dipergunakan. Terminolog ASTM C.125
mendefenisikan bahwa agregat ringan adalah agregat yang digunakan untuk
menghasilkan beton ringan, meliputi batu apung, scoria, vulkanik cinder, tuff,
expanded, atau hasil pembakaran lempung, shale, slte, shele, perlit, atau slag atau
hasil batubara dan hasil residu pembakarannya (Mulyono, 2004).
Table 2.1 Komposisi bahan pembentuk beton
Nama Bahan Jumlah (%)
Agregat kasar dan halus 60 - 80
Semen 7 - 15
Air 14 – 21
Udara 1 – 8
Sumber: Murdock L.J., Brook. K.M., 1999
Pada umumnya beton ringan berkisar antara 600 – 1600 kg/m³. Karena itu
keunggulan beton ringan utamanya ada pada berat, sehingga apabila digunakan
pada proyek bangunan tinggi (high rise building) akan dapat secara signifikan
mengurangi berat sendiri bangunan, yang selanjutnya berdampak kepada
perhitungan pondasi. Teknologi bahan bangunan berkembang terus, salah satunya
8
beton ringan aerasi (Aerated Lightweigt Concrete) atau sering disebut juga (Auto
Aerated Concrete).
Keuntungan dari beton ringan antara lain : memiliki nilai tahanan panas
(thermal insulator) yang baik, memiliki tahanan suara (peredam) yang baik, tahan
api (fire resistant). Sedangkan kelemahan beton ringan adalah nilai kuat tekannya
(compressive strength) lebih kecil dibanding dengan beton normal sehingga tidak
dianjurkan penggunaannya untuk structural (Sumarno, 2010). Dari berbagai
kelebihan maupun kelemahan dari beton ringan maka beton ringan dapat di
aplikasi/digunakan pada beberapa bagaian seperti : dinding, Cladding, ornamen
bangunan maupun material pengisi dan bentuk beton ringan juga banyak
diaplikasi dalam pelbagai proyek dalam bentuk: blok/bata, panel, bentuk khusus.
Gambar 2.1 Beton Ringan dalam bentuk blok/bata
Beton Ringan (Lightweight Concrete), ada beberapa metode yang dapat
digunakan untuk mengurangi berat jenis beton atau membuat beton lebih ringan
antara lain adalah sebagai berikut (Tjokrodimuljono, 1995):
1. Dengan membuat gelembung-gelembung gas/udara dalam adukan semen
sehingga terjadi banyak pori-pori udara di dalam betonnya. Salah satu cara
yang dapat dilakukan adalah dengan menambah bubuk alumunium
kedalam campuran adukan beton.
2. Dengan menggunakan agregat ringan, misalnya tanah liat bakar, batu
apung atau agregat buatan sehingga beton yang dihasilkan akan lebih
ringan dari pada beton biasa.
9
3. Dengan cara membuat beton tanpa menggunakan butir-butir agregat halus
atau pasir yang disebut beton non pasir.
Menurut Tjokrodimuljo secara garis besar pembagian penggunaan beton
ringan dapat dibagi tiga yaitu:
1. Untuk non struktur dengan nilai massa jenis antara 240 – 800 kg/m3dan
kuat tekan dengan nilai 0,35 – 7 MPa digunakan untuk dinding pemisah
atau dinding isolasi.
2. Untuk struktur ringan dengan nilai massa jenis antara 800 – 1400 kg/m3
dan kuat tekan dengan nilai 7 – 17 MPa digunakan untuk dinding memikul
beban.
3. Untuk struktur dengan nilai massa jenis antara 1400 – 1800 kg/m3dan kuat
tekan > 17 MPa digunakan sebagai beton normal.
Menurut Dobrowolski dikutip dari Nely Wahyuni pembagian beton
menurut penggunaan dan persyaratannya dibagi atas:
1. Beton dengan berat jenis rendah (Low-Density Concretes) dengan nilai
massa jenis 240 – 800 kg/m3 dan nilai kuat tekan 0,35 – 6,9 MPa.
2. Beton dengan kekuatan menengah (Moderate-Trength Lighweight
Concretes) dengan nilai densitas 800 – 1440 kg/m3 dan nilai kuat tekan 6,9
– 17,3 MPa.
3. Beton ringan struktur (Structural Lighweight Concrete) dengan nilai
densitas 1440 - 1900 kg/m3 dan nilai kuat tekan > 17,3 MPa.
Menurut Neville and Brooks dikutip dari Nely Wahyuni pembagian beton
menurut penggunaan dan persyaratannya dibagi atas:
1. Beton ringan struktur (Structural Lighweight Concretes) dengan nilai
densitas 1400 - 1800 kg/m3 dan nilai kuat tekan > 17 MPa.
2. Beton ringan untuk pasangan batu (Masonry Concretes) dengan nilai
densitas 500 - 800 kg/m3 dan nilai kuat tekan 7 – 14 MPa.
3. Beton ringan untuk penahan panas (Insulating Concretes) dengan nilai
densitas < 800 kg/m3 dan nilai kuat tekan 0,7 – 7 MPa.
Beberapa penelitian yang pernah dilakukan oleh beberapa peneliti tentang
pembuatan beton ringan dengan memanfaatkan limbah atau agregat – agregat
10
ringan yang telah diketahui komposisinya terlebih dahulu sebagai bahan penyusun
beton ringan tersebut adalah untuk mengetahui seberapa besar kekuatan yang
diperoleh dari agregat yang digunakan. Beberapa penelitian terdahulu mengenai
pemanfaatan fly ash, kulit kerang dan batu apung dapat dilihat pada tabel di
bawah ini .
Tabel 2.2 Penelitian tentang beton
Peneliti Zulfikar
Syaram
Sumarno D.Tripriyo, G.P.
Raka dan Tavio
S.
Subasi
Semen √ √ √ √
Pasir √ √ √ √
Fly ash - √ √ √
Kulit kerang - √ - -
Batu apung √
(dihaluskan)
- √ (bentuk
kerikil)
-
Limbah beton - √ - -
Tanah liat - - - √
Kompisisi
Terbaik
10 % batu
apung
2 % kulit
kerang dan fly
ash
16 % batu
apung
4 % fly ash
2 %
Kuat tekan (MPa) 11,70 23,20 35,69 23,72
Massa jenis
(kg/m3)
1780 1760 1850 1540
Daya serap air
(%)
9,30 8,74 - 12,50
2.3 Semen
Semen adalah suatu bahan yang memiliki sifat adhesive dan kohesif yang
memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi suatu massa yang
padat. Dalam pengertian umum, semen adalah suatu binder, suatu zat yang dapat
menetapkan dan mengeraskan dengan bebas, dan dapat mengikat material lain.
Walaupun komposisi semen dalam beton hanya sekitar 10%, namun karena
11
fungsinya sebagai bahan pengikat maka peranan semen menjadi penting
(Mulyono, 2004). Semen dapat dibedakan menjadi semen non hidrolik dan
hidrolik . Semen non hidrolik tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air,
akan tetapi dapat mengeras di udara. Contoh utama dari semen non hidrolik
adalah kapur. Sedangkan semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat
dan mengeras di dalam air. Contoh semen hidrolik antara lain kapur hidrolik,