BETON
1. Pengertian Beton
Beton adalah suatu material yang terdiri dari campuran semen, air, agregat (kasar dan halus) dan bahan tambahan bila diperlukan. Beton yang banyak dipakai pada saat ini yaitu beton normal. Beton normal ialah beton yang mempunyai berat isi 2200–2500 kg/m³ dengan menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah.
Beton normal dengan kualitas yang baik yaitu beton yang mampu menahan kuat desak/hancur yang diberi beban berupa tekanan dengan dipengaruhi oleh bahan-bahan pembentuk, kemudahan pengerjaan (workability), faktor air semen (F.a.s) dan zat tambahan (admixture) bila diperlukan (Alam, dkk).
Beton merupakan bahan dari campuran antara Portland cement, agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil), air dengan tambahan adanya rongga-rongga udara. Campuran bahan-bahan pembentuk beton harus ditetapkan sedimikian rupa, sehingga menghasilkan beton basah yang mudah dikerjakan, memenuhi kekuatan tekan rencana setelah mengeras dan cukup ekonomis (Sutikno, 2003:1). Secara proporsi komposisi unsur pembentuk beton adalah:
Tabel 1 Unsur Beton
Agregat Kasar + Agregat Halus ( 60 % - 80 % ) | |
Portland Cement : 7 % - 15 % | Air ( 14 % - 21 % ) |
Udara : 1 % - 8 % |
Mutu beton ditentukan oleh banyak faktor antara lain (Sutikno, 2003:2):
a. Faktor Air Semen (FAS).
b. Perbandingan bahan-bahannya.
c. Mutu bahan-bahannya.
d. Susunan butiran agregat yang dipakai.
e. Ukuran maksimum agregat yang dipakai.w
f. Bentuk butiran agregat.
g. Kondisi pada saat mengerjakan.
h. Kondisi pada saat pengerasan.
2. Keuntungan dan Kerugian Beton
Beton semakin tahun semakin banyak digunakan baik di negara maju maupun di negara yang sedang berkembang, sebagai contoh pada tahun 1976 di Amerika Serikat di produksi beton 100 juta/tahun, di Canada 11 juta ton per tahun, sedang di Indonesia pada tahun 1985 diproduksi 14 juta ton. Sampai saat ini produksi semen (portland cement) terus ditingkatkan seperti kita ketahui produksi semen pada tahun 1998 mencapai 17.250.000 ton per tahun (Sutikno, 2003:2).
Keuntungan dari beton antara lain (Sutikno, 2003:2):
1. Mudah dicetak artinya beton segar dapat mudah diangkut maupun dicetak dalam bentuk apapun dan ukuran berapapun tergantung dari keinginan.
2. Ekonomis artinya bahan-bahan dasar dari bahan lokal kecuali Portland cement, hanya daerah-daerah tertentu sulit mendapatkan pasir maupun kerikil. Dan cetakan dapat digunakan berulang-ulang sehimgga secara ekonomis menjadi murah.
3. Awet dan tahan lama artinya beton termasuk berkekuatan tinggi, serta mempunyai sifat tahan terhadap perkaratan dan pembusukan oleh kondisi lingkungan. Bila dibuat secara baik kuat tekannya sama dengan batu alam.
4. Tahan api artinya tahan terhadap kebakaran, sehingga biaya perawatan termasuk rendah.
5. Energi effisien artinya beton kuat tekannya tinggi mengakibatkan jika dikombinasikan dengan baja tulangan dapat dikatakan mampu dibuat strukutur berat. Beton dan baja boleh dikatakan mempunyai koefisien muai hampir sama.
6. Dapat dicor ditempat artinya beton segar dapat dipompakan sehingga memungkinkan untuk dituang pada tempat-tempat yang posisinya sangat sulit. Juga dapat disemprotkan pada permukaan beton yang lama untuk menyambungkan dengan beton baru (di grouting).
7. Bentuknya indah artinya dapat dibuat model sesuka hati menurut selera yang menghendakinya.
Kerugian dari beton antara lain (Sutikno, 2003:2):
1. Beton mempunyai kuat tarik yang rendah, sehingga mudah retak. Oleh karena itu perlu diberi baja tulangan.
2. Beton segar mengerut pada saat pengeringan dan beton keras mengembang jika basah, sehingga perlu diadakan dilatasi pada beton yang panjang untuk memberi tempat untuk kembang susut beton.
3. Beton sulit untuk kedap air secara sempurna, sehingga selalu dapat dimasuki air dan air membawa kandungan garam dapat merusak beton.
4. Beton bersifat getas sehingga harus dihitung dengan teliti agar setelah digabungkan dengan baja tulangan dapat bersifat kokoh terutama pada perhitungan bangunantahan gempa.
A. Bahan Penyusun Beton
- Portland Cement
Portland Cement (PC) atau semen adalah bahan yang bertindak sebagai bahan pengikat agregat, jika dicampur dengan air semen menjadi pasta. Dengan proses waktu dan panas, reaksi kimia akibat campuran air dan semen menghasilkan sifat perkerasan pasta semen. Penemu semen (Portland Cement) adalah Joseph Aspdin di tahun 1824, seorang tukang batu kebangsaan Inggris. Dinamakan semen Portland, karena awalnya semen dihasilkan mempunyai warna serupa dengan tanah liat alam di Pulau Portland.
Semen portland dibuat melalui beberapa langkah, sehingga sangat halus dan memiliki sifat adhesif maupun kohesif. Semen diperoleh dengan membakar karbonat atau batu gamping dan argillaceous (yang mengandung aluminia) dengan perbandingan tertentu. Bahan tersebut dicampur dan dibakar dengan suhu 1400º C-1500º C dan menjadi klinker. Setelah itu didinginkan dan dihaluskan sampai seperti bubuk. Lalu ditambahkan gips atau kalsium sulfat (CaSO4) kira–kira 2–4 % persen sebagai bahan pengontrol waktu pengikatan. Bahan tambah lain kadang ditambahkan pula untuk membentuk semen khusus misalnya kalsium klorida untuk menjadikan semmen yang cepat mengeras. Semen biasanya dikemas dalam kantong 40 kg/ 50 kg (Sutikno, 2003:2).
Menurut SII 0031-81 semen portland dibagi menjadi lima jenis, sebagai berikut:
Jenis I : Semen untuk penggunaan umum, tidak memerlukan
persyaratan khusus.
Jenis II : Semen untuk beton tahan sulfat dan mempunyai panas hidrasi
sedang.
Jenis III : Semen untuk beton dengan kekuatan awal tinggi (cepat
mengeras).
Jenis IV : Semen untuk beton yang memerlukan panas hidrasi rendah.
Jenis V : Semen untuk beton yang sangat tahan terhadap sulfat.
- Agregat Kasar dan Agregat Halus
Agregat kasar yang digunakan dalam SCC dibatasi kurang lebih hanya 50% dari total volume beton. Hal ini dilakukan agar blok-blok yang terjadi ketika aliran beton melewati tulangan baja dapat ditekan seminimal mungkin. Blok-blok ini terjadi karena sifat viskositas yang tinggi dari aliran beton segar sehingga agregat-agregat kasar saling bersinggungan. Akibat terjadinya saling kontak antara agregat kasar maka aliran beton sangat lambat maka beton akan terkumpul di satu tempat sehingga mengurangi tingkat workability dari beton. Pembatasan jumlah agregat kasar dilakukan agar kemampuan aliran beton melewati tulangan lebih maksimal. Demikian pula yang terjadi dengan agregat halus sehingga jumlah agregat halus dalam mortar dibatasi kurang lebih 40% dari total volume mortar (Vanda dan Fenny, 2004).
Selain dari segi jumlah, ukuran dari agregat kasar juga harus dibatasi. Batasan untuk ukuran agregat kasar adalah maksimum 20 mm. Hal ini dilakukan untuk menghindari segregasi pada saat aliran beton melewati struktur dengan tulangan yang rapat.
- Air
Air merupakan bahan yang diperlukan untuk proses reaksi kimia, dengan semen untuk pembentukan pasta semen. Air juga digunakan untuk pelumas antara butiran dalam agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Air dalam campuran beton menyebabkan terjadinya proses hidrasi dengan semen. Jumlah air yang berlebihan akan menurunkan kekuatan beton. Namun air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses pencampuran yang tidak merata.
Air yang dipergunakan harus memenuhi syarat sebagai berikut:
1. Tidak mengandung lumpur dan benda melayang lainnya yang lebih dari 2 gram perliter.
2. Tidak mengandung garam atau asam yang dapat merusak beton, zat organik dan sebaginya lebih dari 15 gram per liter.
3. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 1 gram per liter.
4. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram per liter.
- Bahan Tambah
a. Definisi Bahan Tambah
Dimaksud bahan tambah adalah selain bahan-bahan pembentuk beton (semen, air dan agregat) yang digunakan untuk memperbaiki dan menambah sifat beton sesuai dengan sifat beton.
Bahan tambah yang digunakan dalam beton menjadi 2 yaitu (Mulyono, 2005:120):
1. Bahan Tambah Kimia (Chemical Admixture)
Chemical Admixture adalah bahan tambahan cairan kimia yang ditambahkan untuk mengendalikan waktu pengerasan, mempercepat atau memperlambat, mereduksi kebutuhan air dan menambah kemudahan pengerjaan beton.
Menurut standar ASTM. C.494 (1995: .254) jenis dan definisi bahan tambah kimia sebagai berikut:
a. Tipe A ” Water-Reducing Admixture” - Mengurangi air.
b. Tipe B “Retarding Admixture” – Menghambat pengikatan beton.
c. Tipe C “Accelerating Admixture” – Mempercepat pengikatan.
d. Tipe D “Water Reducing and Retarding Admixture” – Mengurangi air dan menghambat pengikatan.
e. Tipe E “Water Reducing and Accelerating Admixture” – Mengurangi air dan mempercepat pengikatan.
f. Tipe F “Water reducing, High Range Admixture” – superplaticizer
g. Tipe G “Water Reducing, High Range Retarding Admixture” – superplaticizer dan menghambat pengikatan.
2. Bahan Tambah Mineral (additive) yaitu bahan tambahan merupakan padat yang dihaluskan yang ditambahkan untuk memperbaiki sifat beton agar beton mudah dikerjakan dan kekuatannya serta keawetannya meningkat. Bahan tambahan mineral ini misalnya puzzolan, slag, fly as dari batu bara, abu sekam, silica fume bahan produksi sampingan silica, ferro silicon. Beberapa keuntungan penggunaan bahan tambah mineral antara lain (Cain, 1994: 500-508):
a. Memperbaiki kinerja workability.
b. Mengurangi panas hidrasi.
c. Mengurangi biaya pengerjaan beton.
d. Mempertinggi daya tahan terhadap serangan reaksi alkali-silika.
e. Mempertinggi usia beton.
f. Mempertinggi kekuatan tekan beton.
g. Mempertinggi keawetan beton.
h. Mengurangi penyusutan.
i. Mengurangi porositas dan daya serap air dalam beton.
