1MAGISTER TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
Teknologi Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete)
ASLINDA MAYTASA...
2MAGISTER TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
a. Faktor air semen (FAS)
Faktor air semen (fas) adalah angka yang m...
3MAGISTER TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
mengakibatkan kekurang teraturan (irregularity) dan deviasi yang bes...
4MAGISTER TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
Fly Ash adalah sisa hasil proses pembakaran batubara yang keluar dar...
5MAGISTER TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
Disamping itu perlu pengawasan dan pengendalian yang ketat pada
kese...
6MAGISTER TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
pada semen sehingga menghasilkan beton dengan kelebihan tambahan sep...
7MAGISTER TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
a. Slump-flow test
Slump-flow test dapat dipakai untuk menentukan ‘f...
8MAGISTER TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
b. Cara terbaik untuk pengecoran beton SCC adalah dari bawah
cetakan...
9MAGISTER TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG
Daftar Pustaka
Penggunaan Admixture dan Aditif Mineral dalam Kadar Y...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Teknologi beton mutu tinggi

2,111

Published on

Published in: Engineering
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
2,111
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
4
Actions
Shares
0
Downloads
115
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Teknologi beton mutu tinggi"

  1. 1. 1MAGISTER TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG Teknologi Beton Mutu Tinggi (High Strength Concrete) ASLINDA MAYTASARI / MTS.12.21.1.0498 Perkembangan teknologi dalam bidang konstruksi di Indonesia terus menerus mengalami peningkatan. Hal ini tidak lepas dari tuntutan dan kebutuhan masyarakat terhadap fasilitas infrastruktur yang semakin maju, seperti jembatan dengan bentang panjang dan lebar, bangunan gedung bertingkat tinggi (terutama untuk kolom dan beton pracetak), dan fasilitas lain. Perencanaan fasilitas-fasilitas tersebut mengarah kepada digunakannya beton mutu tinggi yangmencakup kekuatan, ketahanan (keawetan), masa layan dan efisiensi. Dengan beton mutu tinggi dimensi dari struktur dapat diperkecil sehingga berat struktur menjadi lebih ringan. Hal tersebut menyebabkan beban yang diterima pondasi secara keseluruhan menjadi lebih kecil pula. Jika ditinjau dari segi ekonomi hal tersebut tentu akan lebih menguntungkan. Beton mutu tinggi dapat diartikan sebagai beton yang berorientasi pada kekuatan yang tinggi (high strength concrete) yang mempertimbangkan keawetan (durability) beton serta kemudahan pengerjaan beton (work-ability). Berdasarkan SNI Pd-T-04-2004-C beton mutu tinggi adalah beton dengan kuat tekan yang disyaratkan f’c 40 Mpa – 80 Mpa, dengan benda uji standar silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm pada umur 56 hari ataupun 90 hari atau tergantung waktu yang ditentukan. Sedangkan beton mutu sangat tinggi (very high strenght concrete) pada dasarnya sama dengan beton mutu tinggi tapi memiliki kekuatan tekan jauh di atas 100 MPa – 150 MPa pada umur 91 hari. Dengan beton mutu sangat tinggi, dimensi dari struktur dapat diperkecil sehingga berat struktur menjadi lebih ringan, hal tersebut menyebabkan beban yang diterima pondasi secara keseluruhan menjadi lebih kecil pula, jika ditinjau dari segi ekonomi hal tersebut tentu akan lebih menguntungkan. Disamping itu untuk bangunan bertingkat tinggi dengan semakin kecilnya dimensi struktur kolom pemanfaatan ruangan akan semakin maksimal. Porositas yang dihasilkan beton mutu sangat tinggi juga lebih rapat, sehingga akan menghasilkan beton yang relatif lebih awet dan tahan sulfat karena tidak dapat ditembus oleh air dan bakteri perusak beton. Oleh sebab itu penggunaan beton bermutu sangat tinggi tidak dapat dihindarkan dalam perencanaan dan perancangan struktur bangunan. Beberapa faktor utama yang menentukan keberhasilan pengadaan beton bermutu tinggi adalah:
  2. 2. 2MAGISTER TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG a. Faktor air semen (FAS) Faktor air semen (fas) adalah angka yang menunjukkan perbandingan antara berat air dan berat semen. Pada beton mutu tinggi dan sangat tinggi, pengertian fas bisa diartikan sebagai water to cementitious ratio, yaitu rasio berat air terhadap berat total semen dan aditif cementitious, yang umumnya ditambahkan pada campuran beton mutu tinggi. Faktor air semen yang rendah, merupakan faktor yang paling menentukan dalam menghasilkan beton mutu tinggi, dengan tujuan untuk mengurangi seminimal mungkin porositas beton yang dihasilkan. Dengan demikian semakin besar volume faktor air-semen (fas), maka semakin rendah kuat tekan betonnya. Idealnya semakin rendah fas kekuatan beton semakin tinggi, akan tetapi karena kesulitan pemadatan, maka di bawah fas tertentu (sekitar 0,30) kekuatan beton menjadi lebih rendah, karena betonnya kurang padat akibat kesulitan pemadatan. Untuk mengatasi kesulitan pemadatan dapat digunakan alat getar (vibrator) atau dengan bahan kimia tambahan (chemical admixture) yang bersifat menambah kemudahan pengerjaan. Untuk membuat beton bermutu tinggi faktor air semen yang dipergunakan antara 0,28 sampai dengan 0,38. Untuk beton bermutu sangat tinggi faktor air semen yang dipergunakan lebih kecil dari 0,2. b. Kualitas agregat halus (pasir) Kualitas agregat halus yang dapat menghasilkan beton mutu tinggi adalah : a. berbentuk bulat, b. tekstur halus (smooth texture), c. bersih, d. gradasi yang baik dan teratur (diambil dari sumber yang sama), e. modulus kehalusan (fineness modulus). Pasir dengan modulus kehalusan 2,5 s/d 3,0 pada umumnya akan menghasilkan beton mutu tinggi (dengan fas rendah) yang mempunyai kuat tekan dan workability yang optimal. c. Kualitas agregat kasar (batu pecah/koral) Kualitas agregat kasar yang dapat menghasilkan beton mutu tinggi adalah : a. porositas rendah. Porositas yang rendah akan menghasilkan adukan yang seragam (uniform), dalam arti mempunyai keteraturan atau keseragaman yang baik pada mutu (kuat tekan) maupun nilai slumpnya. Akan sangat baik bila bisa digunakan agregat kasar dengan tingkat penyerapan air (water absorption) yang kurang dari 1%. Bila tidak, hal ini bisa menimbulkan kesulitan dalam mengontrol kadar air total pada beton segar, dan bisa
  3. 3. 3MAGISTER TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG mengakibatkan kekurang teraturan (irregularity) dan deviasi yang besar pada mutu dan dan nilai slump beton yang dihasilkan. b. bentuk fisik agregat. Batu pecah dengan bentuk kubikal dan tajam akan menghasilkan mutu beton yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan kerikil bulat, karena bentuk kubikal dan tajam bisa memberikan daya lekat mekanik yang lebih baik antara batuan dengan mortar c. ukuran maksimum agregat. Pemakaian agregat yang lebih kecil (< 15 mm) bisa menghasilkan mutu beton yang lebih tinggi. Namun pemakaian agregat kasar dengan ukuran maksimum 25 mm masih menunjukkan tingkat keberhasilan yang baik dalam produksi beton mutu tinggi. d. bersih, e. kuat tekan hancur yang tinggi, f. gradasi yang baik dan teratur (diambil dari sumber yang sama) d. Penggunaan admixture dan aditif mineral alam kadar yang tepat Salah satu masalah yang sangat berpengaruh pada kuat tekan beton adalah adanya porositas. Semakin besar porositasnya maka kuat tekannya semakin kecil, demikian juga sebaliknya. Besar dan kecilnya porositas dipengaruhi oleh besar dan kecilnya fas yang digunakan. Semakin besar fas-nya maka porositas semakin besar, demikian juga sebaliknya. Untuk mendapatkan beton bermutu tinggi (kuat tekan tinggi) maka harus dipergunakan fas rendah, namun jika fas-nya terlalu kecil pengerjaan beton akan menjadi sangat sulit, sehingga pemadatannya tidak bisa maksimal dan akan mengakibatkan beton menjadi keropos, hal tersebut berakibat menurunnya kuat tekan beton. Untuk mengatasi hal tersebut dapat dipergunakan Superplasticizer yang sifatnya dapat mengurangi air (dengan menggunakan fas kecil) tetapi tetap mudah dikerjakan yaitu Sikamen Type F, produk sika dan peningkatan mutu beton dapat dilakukan dengan memberikan bahan ganti atau bahan tambah, dari beberapa bahan pengganti dan bahan tambah yang ada diantaranya adalah abu terbang (Fly Ash) selain dapat meningkatkan mutu beton, juga dapat mempengaruhi tegangan dan regangan pada beton.
  4. 4. 4MAGISTER TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG Fly Ash adalah sisa hasil proses pembakaran batubara yang keluar dari tungku pembakaran, sedangkan sisa pembakaran batubara yang berada pada dasar tungku disebut Bottom Ash. Mengingat limbah tersebut meningkat setiap tahunnya, maka perlu penanggulangannya. Limbah Fly Ash dapat mengakibatkan dampak lingkungan yang cukup membahayakan terutama polusi udara terhadap kehidupannya sekitarnya. Oleh sebab itu diupayakan agar Fly Ash dapat menjadi bahan yang berguna, antara lain pemanfaatan Fly Ash salah satunya sebagai bahan campuran beton. Partikel terkecil bahan penyusun beton konvensional adalah semen. Untuk mengurangi porositas semen dapat digunakan aditif yang bersifat pozzolan dan mempunyai patikel sangat halus. Salah satu aditif tersebut adalah Mikrosilika (Silicafume), yang merupakan produk sampingan sebagai abu pembakaran dari proses pembuatan silicon metal atau silicon alloy dalam tungku pembakaran listrik. Mikrosilika ini bersifat pozzolan, dengan kadar kandungan senyawa silica-dioksida (Si O2) yang sangat tinggi (> 90 %), dan ukuran butiran partikel yang sangat halus, yaitu sekitar 1/100 ukuran rata4 rata partikel semen. Dengan demikian penggunaan mikrosilika pada umumnya akan memberikan sumbangan yang lebih efektif pada kinerja beton, terutama untuk beton bermutu sangat tinggi. e. Prosedur yang benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton. Untuk menghasilkan beton bermutu tinggi maka dibutuhkan prosedur yang benar dan cermat pada keseluruhan proses produksi beton yang meliputi : a. uji material (material testing), b. sensor dan pengelompokan material (material sensor and grouping), c. penakaran dan pencampuran (batching), d. pengadukan (mixing), e. pangangkutan (transportating), f. pengecoran (placing), g. perawatan (curing).
  5. 5. 5MAGISTER TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG Disamping itu perlu pengawasan dan pengendalian yang ketat pada keseluruhan prosedur dan mutu pelaksanaan, yang didukung oleh koordinasi operasional yang optimal. Self Compacting Concrete (SCC) Satu konsep terbaru untuk menciptakan beton berkinerja tinggi adalah dengan menggunakan self compacting concrete berbentuk flowoble Concrete. Self compacting concrete (SCC) merupakan beton yang mampu memadat sendiri dengan slump yang cukup tinggi. Konsep ini menjadi solusi agar beton dalam proses penempatan pada volume bekisting (placing) dan proses pemadatannya (compaction) dapat dituang dengan mudah dan cepat tanpa perlu dipadatkan/ digetarkan seperti pada beton normal. Beton dengan mudah mengalir, mengisi rongga-rongga tulangan yang rapat tanpa mengalami bleeding atau segregasi, meskipun pada tempat- tempat sulit. Secara umum, self compacting concrete yang diproduksi dengan bahan tambahan super plasticizer berbasis polimer, mikrosilika, serta tambahan lain yang spesifik serta ukuran agregat lebih kecil dari 20 mm, dapat menghasilkan beton bermutu dan berkinerja tinggi. Beton jenis ini semakin banyak dipakai karena selain dapat memiliki kekuatan yang sangat tinggi, tetapi tetap lecak dalam pelaksanaan. Sedemikian lecaknya sehingga dalam pengetesannya dikenal juga istilah slump flow test untuk mengetahui daya sebar dari campuran beton segar. Kinerja kelecakan/ encer ini tercapai berkat bahan tambah super plasticizer yang dimasukkan ke dalam beton seperti jenis polymer. Aditif ini seolah-olah akan menyelimuti partikel-partikel semen sehingga dalam interval waktu tertentu, antar partikel semen tidak terjadi reaksi ”tarik-menarik” seperti yang terjadi dalam campuran tanpa aditif. Dalam campuran beton mutu tinggi seringkali juga digunakan bahan tambah lain dari jenis aditif mineral seperti silicafume, copperslag, dan abu terbang serta aditif-aditif lain yang lebih khusus. Aditif mineral ini umumnya mempunyai ukuran partikel yang lebih halus dari
  6. 6. 6MAGISTER TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG pada semen sehingga menghasilkan beton dengan kelebihan tambahan seperti lebih kedap air. Tambahan super platicizer, aditif mineral dan aditif lain ini selain membuat beton tetap encer, tetapi juga akan menghasilkan beton dengan kuat tekan tinggi bahkan berkinerja tinggi (high performance concrete). Pemakaian beton SCC sebagai material repair dapat meningkatkan kualitas beton repair oleh karena dapat menghindari sebagian dari potensi kesalahan manusia akibat manual compaction. Pemadatan yang kurang sempurna pada saat proses pengecoran dapat mengakibatkan berkurangnya durabilitas beton. Sebaliknya dengan beton SCC, struktur beton repair menjadi lebih padat terutama pada daerah pembesian yang sangat rapat, dan waktu pelaksanaan pengecoran juga lebih cepat. Berdasarkan spesifikasi SCC dari EFNARC, workabilitas atau kelecakan campuran beton segar dapat dikatakan sebagai beton SCC apabila memenuhi kriteria sebagai berikut yaitu: a. Filling ability, adalah kemampuan beton SCC untuk mengalir dan mengisi keseluruh bagian cetakan melalui berat sendirinya. b. Passing ability, adalah kemampuan beton SCC untuk mengalir melalui celah- celah antar besi tulangan atau bagian celah yang sempit dari cetakan tanpa terjadi adanya segregasi atau blocking. c. Segregation resistance, adalah kemampuan beton SCC untuk menjaga tetap dalam keadaan komposisi yang homogen selama waktu transportasi sampai pada saat pengecoran. Untuk metoda test pengukuran workability telah dikembangkan untuk menentukan karakteristik beton SCC dan sampai saat ini belum ada satu jenis metoda test yang bisa mewakili ketiga syarat karakteristik beton SCC seperti tersebut di atas. Dari beberapa metoda test yang telah dikembangkan akan dibahas hanya tiga macam metoda yang dianggap dapat mewakili ketiga kriteria workability tersebut di atas.
  7. 7. 7MAGISTER TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG a. Slump-flow test Slump-flow test dapat dipakai untuk menentukan ‘filling ability’ baik di laboratorium maupun di lapangan; dan dengan memakai alat ini dapat diperoleh kondisi workabilitas beton berdasarkan kemampuan penyebaran beton segar yang dinyatakan dengan besaran diameter yaitu antara 60 cm – 75 cm. Kebutuhan nilai slump flow untuk pengecoran konstruksi bidang vertikal berbeda dengan bidang horisontal. Kriteria yang umum dipakai untuk penentuan awal workabilitas beton SCC berdasarkan tipe konstruksi adalah sebagai berikut :  Untuk konstruksi vertikal, disarankan menggunakan slump-flow antara 65 cm sampai 70 cm.  Untuk konstruksi horisontal disarankan menggunakan slump-flow antara 60 cm sampai 65 cm. b. L-Shape-Box Dipakai untuk mengetahui kriteria ‘passing ability’ dari beton SCC. Dengan menggunakan L-Shape Box, dapat diketahui kemungkinan adanya blocking beton segar saat mengalir, dan juga dapat dilihat viskositas beton segar yang bersangkutan. Selanjutnya dengan L-Shape-Box test akan didapat nilai blocking ratio yaitu nilai yang didapat dari perbandingan antara H2 / H1. Semakin besar nilai blocking ratio, semakin baik beton segar mengalir dengan viskositas tertentu. Untuk test ini kriteria yang umum dipakai baik untuk tipe konstruksi vertikal maupun untuk konstruksi horisontal disarankan tencapai nilai blocking ratio antara 0.8 sampai 1.0 c. V - Funnel Dipakai untuk mengukur viskositas beton SCC dan sekaligus mengetahui ‘segregation resistance’ . Kemampuan beton segar untuk segera mengalir melalui mulut di ujung bawah alat ukur V-funnel diukur dengan besaran waktu antara 6 detik sampai maksimal 12 detik. Beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum pengecoran dengan beton SCC adalah sebagai berikut: a. Durasi waktu pengecoran disesuaikan dengan waktu ikat awal beton untuk menghindari terjadinya cold joint.
  8. 8. 8MAGISTER TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG b. Cara terbaik untuk pengecoran beton SCC adalah dari bawah cetakan/formwork untuk menghindari udara terjebak (dengan eksternal hose adalah sangat efektif). c. Beton SCC dapat mengalir sampai jarak 10 meter tanpa hambatan. d. Elemen tipis 5 – 7 cm dapat diisi oleh beton SCC tanpa hambatan. e. Tidak memerlukan keahlian yang spesifik saat pelaksanaan pengecoran.
  9. 9. 9MAGISTER TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG Daftar Pustaka Penggunaan Admixture dan Aditif Mineral dalam Kadar Yang Tepat, http://www.infobangunan.com/artikel/69-umum/206-penggunaan-admixture-dan- aditif-mineral-dalam-kadar-yang-tepat.html, Saturday, 26 March 2011 Self Compacting Concrete (SCC). http://www.infobangunan.com/component/content/article/59-material/251-self- compacting-concrete-scc.html?directory=88, Saturday, 14 May 2011 Saputra, Andika Ade Indra. Perilaku Fisik Dan Mekanik Self Compacting Concrete (Scc) Dengan Pemanfaatan Abu Vulkanik Sebagai Bahan Tambahan Pengganti Semen. Pujianto, As’at. 2011. Beton Mutu Tinggi dengan Admixture Superplastisizer dan Aditif Silicafume. Jurnal Ilmiah Semesta Teknika. Vol. 14, No. 2, 177-185.

×