BETON

BETON

Beton adalah bahan yang diperoleh dari mencampur semen, pasir, agregat kasar(korall/kerikil atau batu pecah) ,air , yang mengeras menjadi benda padat. Jika beton diberi penulangan besi maka disebut beton bertulang (reinforce concrete).
Beton adalah bagian dari konstruksi yang dibuat dari campuran beberapa material sehingga mutunya akan banyak tergantung kondisi material pembentuk ataupun pada proses pembuatannya. Untuk itu kualitas bahan dan proses pelaksanaannya harus dikendalikan agar dicapai hasil yang optimal.
Beton telah dikenal sejak dahulu kala. Sejak pembuatan piramida oleh bangsa Mesir (memakai campuran batu kapur dan tanah liat yang dapat mengeras bila tercampur air, bersifat hidrolis). Bangsa Yunani, bangsa Etruria dan bangsa Romawi menggunakan semen dalam bangunan mereka seperti Koleseum (Roma), Pont du Gard (Nimes), Pantheon (Roma). Semen yang dipakai merupakan pembakaran campuran batu kapur dan debu volkanis (batuan tuff) dari daerah Pozzuoli (sekitar gunung berapi Vesuv dan Napoli).

Perkembangan penggunaan beton di abad modern dimulai dari John Smeaton (1756) menemukan adukan semen yang terbaik adalah campuran kapur Blue Lias dan tanah liat yang digiling di waktu membangun mercu suar Eddystone. James Parker  mengembangkan semen hidrolis yang dikenal dengan semen Romawi. Joseph Aspdin (1824) mematenkan semen Portland yang didapat dengan memanaskan campuran tanah liat halus dengan batu kapur di tungku sampai seluruh karbon dioksida (CO2) lenyap. Isaac Johnson (1845) menemukan semen yang merupakan prototip dari semen Portland yang sekarang yaitu dengan membakar batu kapur dan tanah liat hingga menjadi lahar yang mengeras (until clinkering), sehingga menghasilkan bahan semen yang berkualitas baik.

KELEBIHAN BETON
– Semua bahan mudah didapat (kecuali semen)
– Beton yang diawasi dengan teliti dapat sekeras batu
– Mudah dicetak dalam bentuk yang diinginkan
– Nilai kekuatan dan daya tahan (durability) beton adalah relatif tinggi
– Nilai kuat tekan beton adalah relatif tinggi
– Beton bersifat tahan api yang relatif tinggi

KELEMAHAN BETON
– Kekuatan tarik yang rendah
– Memerlukan sambungan untuk pemuaian dan penyusutan
– Beton yang dibebani terus menerus mengalami rayapan (creep)
– Beton tidak dapat secara sempurna kedap terhadap air dan kelembaban
– Beton biasa adalah relatif berat (2200 to 2600 kg/m3)

KUALITAS BETON
Beton memiliki kualitas yang bermacam-macam. Dahulu mutu beton yang dihasilkan hanya dapat mencapai mutu rendah sekitar ratusan MPa namun sekarang, mutu beton yang dihasilkan dapat mencapai ribuan MPa. Kualitas dari beton tergantung dari:
– Bahan-bahan pembuatnya
– Cara menakar dan mencampur
– Cara pelaksanaan pekerjaan

BAHAN-BAHAN PEMBUAT BETON
– Semen: Kualitas dan kecepatan pengerasan
– Aggregate halus
– Agregat kasar
– Air
– Bahan campuran: Modifikasi dari sifat-sifat beton

 

CARA MENCAMPUR DAN MENAKAR BETON
1. Dengan dasar volume:
a)  Kepadatan waktu menakar pasir mempengaruhi
perbandingan
b) Ketepatan pengukuran
2. Dengan dasar berat
a) Kadar air agregat
b) Ketepatan pengukuran
3. Bahan-bahan yang terbuang sewaktu dimasukkan ke dalam mesin pecampur
4. Effisiensi dari mesin pecampur

Untuk mutu beton :  Mutu Beton menyatakan kekuatan tekan luas bidang permukaan.
Mutu Beton fc'
Beton dengan mufu fc' 25 menyatakan kekuatan tekan minimum adalah 25 MPa pada umur beton 28 hari, dengan menggunakan silinder beton diameter 15 cm, tinggi 30 cm.
Mengacu pada standar SNI 03-2847-2002 yang merujuk pada ACI (American Concrete Institute).
MPa = Mega Pascal ; 1 MPa = 1 N/mm2 = 10 kg/cm2.

Mutu Beton Karakteristik
Beton dengan mutu K-250 menyatakan kekuatan tekan karakteristik minimum adalah 250 kg/cm2 pada umur beton 28 hari, dengan menggunakan kubus beton ukuran 15x15x15 cm.
Mengacu pada PBI 71 yang merujuk pada standar eropa lama.

Contoh : 

K. 400, kekuatan tekan beton = 400 kg/cm2, dengan benda uji kubus 15 x 15 x 15
F’c = 40 MPa = kekuatan tekan beton = 40 Mpa, dengan benda uji silinder diameter 15 cm tinggi 30 cm

uji mutu beton

 Berikut tabel konversi dari mutu beton fc ke beton K.

tabel konversi mutu beton

note :

Nilai praktis untuk padanan mutu beton antara PBI dan SNI

• Faktor konversi benda uji kubus ke silinder = 0,83
• Konversi satuan Mpa ke kg/cm2 ; 1 MPa = 1 N/mm2 = 10 kg/cm2

atau 1 MPa = (100/9,81) kg/cm2 ; gravitasi = 9.81 m/s2
 ( jika ditetapkan secara khusus oleh Konsultan Desain )

Contoh : 

1 MPa = 1 N/mm2 = 10 kg/cm2

fc. 5 Mpa setara dengan = (5x10) / 0,83 = 50 / 0,83 = 60,24 kg/cm2

K. 100 kg/cm2 setara dengan = (100/10) x 0.83 = 10 x 0,83 = 8,3 Mpa
( cara praktis )

tabel diatas merupakan contoh yang bisa dijadikan sebagai acuan dalam menentukan mutu beton dalam pelaksanaan terkait dengan pemahaman antara Kualitas Beton dengan fc ( Mpa ) dan K ( kg/cm2 ).

Untuk mengetahui kepastian komposisi campuran dan kualitas yang diinginkan bisa dilakukan uji laboratorium Mix Design ( penyelidikan material ) serta melakukan slump tes

tabel slump test beton

Penentuan nilai Fc’ bisa juga didasarkan pada hasil pengujian pada nilai fck yang didapat dari hasil uji tekan benda uji kubus bersisi 150 mm.

Dalam hal ini fc’ didapat dari perhitungan konversi berikut ini :

Fc’=(0,76+0,2 log (fck/15) fck

Atau perbandingan kedua benda uji ini, untuk kebutuhan praktis bisa diambil berkisar 0,83 (sebagaimana penjelasan diatas).

Contoh :

K.300 (kg/cm2) ------>  MPa. Dengan mengalikan 0,098 ==> fck = 300 x 0,098 = 29,4 MPa
( 1 kg/cm2 = 0.098 MPa )

Konversi K ke Fc sebagai berikut :

      Fc’=(0,76+0,2 log (fck/15) fck
 

     K 300 = 300 kg/cm2 = ............MPa ;

     1 MPa = (100/9,81) kg/cm2 ; gravitasi = 9.81 m/s2

     1. K.300 = 300 x 0,098 = 29,4 MPa
     2. K.300 = (0,76 + (0,2xlog(29,4/15)))x29,4 = 24,06 MPa

Untuk komposisi material agregat campuran untuk masing-masing mix design sebagai berikut :

\

atau dengan cara menghitung kebutuhan bahan sebagai berikut :

Contoh Perhitungan Kebutuhan Semen Pada Beton Setara K 225

Jenis beton setara K225 dapat menggunakan perbandingan volume 1 semen : 2 pasir : 3 agregat kasar : 0,5 air.

Berat jenis bahan:   

• Semen : 3100 kg/m3
• Pasir: 2600 kg/m3
• Agregat kasar : 2600 kg/m3
• Air : 1000 kg/m3
• Berat jenis beton segar : 2325 kg/m3 (berat jenis rata-rata bahan) 
• Volume tiap bahan per 1m3 beton:   
• Semen: 1 / 6,5 = 0,15 m3 
• Pasir: 2 / 6,5 = 0,31 m3 
• Agregat kasar : 3 / 6,5 = 0,46 m3
• Air : 0,5 / 6,5 = 0,08 m3

Berat tiap bahan yang dibutuhkan per 1 m3 beton:

• Semen : 0,15 m3 x 2325 kg/m3 (berat jenis beton segar) = 358 kg
• Pasir : 0,31 m3 x 2325 kg/m3 (berat jenis beton segar) = 715 kg
• Agregat kasar : 0,46 m3 x 2325 kg/m3 (berat jenis beton segar) = 1073 kg
• Air : 0,08 m3 x 2325 kg/m3 (berat jenis beton segar) = 179 kg.

Dalam menghitung kebutuhan material beton, sebagai seorang estimator, kita dapat mengacu dari berbagai acuan. Yang paling umum, kita dapat mengacu pada SNI-7394-2008 mengenai “Tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan beton untuk konstruksi bangunan gedung dan perumahan”. Berikut ini merupakan Analisa Harga Satuan Pekerjaan Beton per m3 berdasarkan mutu kuat tekan beton mengacu pada SNI-7394-2008 yang dikeluarkan oleh BSN (Badan Standardisasi Nasional).

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-100 (fc’ = 7.4 MPa), slump (12±2), w/c = 0.87

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-125 (fc’ = 9.8 MPa), slump (12±2), w/c = 0.78

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-150 (fc’ = 12.2 MPa), slump (12±2), w/c = 0.72

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-175 (fc’ = 14.5 MPa), slump (12±2), w/c = 0.66

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-200 (fc’ = 16.9 MPa), slump (12±2), w/c = 0.61

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-225 (fc’ = 19.3 MPa), slump (12±2), w/c = 0.58

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-250 (fc’ = 21.7 MPa), slump (12±2), w/c = 0.56

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-275 (fc’ = 24.0 MPa), slump (12±2), w/c = 0.53

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-300 (fc’ = 26.4 MPa), slump (12±2), w/c = 0.52

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-325 (fc’ = 28.8 MPa), slump (12±2), w/c = 0.49

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 beton mutu K-350 (fc’ = 31.2 MPa), slump (12±2), w/c = 0.48

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 kolom beton bertulang (300 kg besi+bekisting)

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 pondasi beton bertulang (150 kg besi+bekisting)

– Analisa Harga Satuan Pekerjaan 1m3 sloof/balok beton bertulang (200kg  besi + bekisting)

Catatan :

BJ Pasir adalah 1350 kg/m3 dan BJ Kerikil adalah 1400 kg/m3

sedangkan dalam penggunaanya dapat digolongkan sebagai berikut :

Dengan demikian kita dapat merencanakan material mutu beton untuk pembangunan infrastruktur kebun seperti ; material titi panen, gorong-gorong beton, patok block, dinding penahan pintu air, bangunan over flow dan lain-lain.

adapun cara pengujian mutu beton dapat dengan menggunakan alat Hammer Test.

Pada dasarnya material beton juga bisa mengalami kerusakan, adapun untuk menangani kerusakan beton dengan melakukan perbaikan pada beton yang rusak dan ingin diperbaiki, umumnya dilakukan dalam beberapa cara seperti di bawah ini:

1. Grouting
2. Epoxy
3. Bonding Agent
4. Repair
5. Shotcrete

Berikut ini merupakan penjelasan mengenai sifat-sifat, kegunaan, dan cara poembuatan dari material perbaikan beton yang umumnya dilakukan.

1. GROUTING
Sifat-sifat Grouting:
– Terdiri dari satu komponen
– Workability dan kekuatan tinggi
– Tahan beban impact dan beban bergerak
– Tidak terjadi penyusutan dan segregasi
– Ekonomis
Biasa digunakan di:
– Dudukan pondasi mesin
– Pengisian angkur
– Perbaikan beton pada bagian yang keropos
– Bearing pads
Cara pemakaian Grouting:
– Setiap 1 m3 memerlukan 2000 kg
– Bagian permukaan beton dibersihkan dari kotoran (debu, oli dsbnya)
– Campurkan bahan grout dan air dan diaduk
– Bagian yang akan digrouting dipersiapkan dengan bekisting yang baik
– Aplikasikan bahan grout dengan cara menuangkan pada bagian yang akan digrout
– Sealing bagian bekisting dari kemungkinan kebocoran

2. EPOXY
Sifat-sifat epoxy
– Terdiri dari 2 komponen: resin dan hardener
– Super low viscosity
– Dapat digunakan dalam keadaan kering dan lembab
– Memiliki adhesive dan mekanik yang tinggi
– Keras namun tidak getas
Kegunaan epoxy:
– Mengisi celah dan keretakan struktur beton, antara 0,2 mm dan 5 mm
Cara pemakaian Epoxy:
– 1 m3 memerlukan 1000 kg
– Campurkan kedua komponen (2:1)
– Cara gravitasi (dituangkan) untuk retakan horizontal
– Secara umum, cara injeksi dengan tekanan

3. BONDING AGENT
Sifat-sifat Bonding Agent:
– Ada beberapa jenis: syntetic resin dispersion, styrene butadiene rubber, polyvinyl acetate dan bahan epoxy
– Menambah daya rekatan pada sambungan beton lama dan baru
– Menambah elastisitas
– Mengurangi penyusutan (shrinkage)
– Ketahanan kimia dan abrasi yang meningkat
Kegunaan Bonding Agent:
– Penyambungan beton lama dan baru
– Plesteran dan acian
– Perekat untuk bahan patching dan repair mortar
Cara pemakaian Bonding Agent:
– 4-6 m2 memerlukan 1 kg bonding agent
– Dicat pada permukaan beton lama sebelum di cor
– Untuk pelesteran dan acian, bonding agent dicampurkan pada adukan tersebut

4. REPAIR
Sifat-sifat Repair:
– Umumnya terdiri dari 2 komponen (serbuk + cairan)
– Mengandung fiber polyamide agar bahan repair tidak mudah retak
– Kekuatan tinggi terutama lenturnya
– Kedap air
– Mudah pemasangannya
Kegunaan Repair:
– Perbaikan permukaan beton
– Perbaikan keretakan beton
– Pengisian keropos kecil pada beton
– Perbaikan leveling lantai
– Perekat pada pasangan keramik, beton ringan
Cara pemakaian Repair:
– 1 m2 dan ketebalan 1 mm memerlukan 2 kg

5. SHORTCRETE
Sifat-sifat Shortcrete:
– Terdiri dari bentuk serbuk dan cairan
– Ketebalan beton dapat diatur
– Ekonomis
– Pelapisan dengan cara menyemprotkan mortar atau beton dengan alat bertekanan
Kegunaan Shortcrete:
– Cocok untuk kontruksi beton
– Perkerasan dan stabilisasi slope
– Repair balok dan kolom