BAHAN DAN KOMPOSISI BAHAN PEMBENTUK BETON

IR. HJ. CUT RANIAN, M.T.DAN

NORA ABDULLAH, ST, M.Eng.Sc

CRN DAN NOR 1

Apa itu Beton?

Beton adalah campuran:– Semen– Air – Pasir (Halus dan Kasar) pengisi– Kerikil kekuatan

CRN DAN NOR 2

bahan pengikat, bereaksi secara kimiawi kekuatan beton

KEGUNAAN BETON

• LANTAI• KOLOM (TIANG)• BALOK • TOP GEUVEL (TOLAK ANGIN)• PONDASI• TANGGA• DINDING PENAHAN (RETAINING WALL)• CINCIN SUMUR, DAN LAIN-LAIN

CRN DAN NOR 3

KOMPOSISI BETON SECARA UMUM

• AGREGAT (KERIKIL + PASIR KASAR + PASIR HALUS) (60-75)%

• PASTA SEMEN (SEMEN+AIR) (25-40)%

• RONGGA UDARA (1-3)%

CRN DAN NOR 4

KEMAMPUAN BETON

UNTUK MENERIMA BEBAN BETON TIDAK DAPAT BEKERJA SENDIRI TAPI HARUS DENGAN BANTUAN TULANGAN (BESI) KARENA :•BETON LEBIH KUAT MENERIMA BEBAN TEKAN DARIPADA BEBAN TARIK (KUAT TARIK BETON HANYA + 10% KUAT TEKANNYA)•BEBAN TARIK DITERIMA OLEH TULANGAN

CRN DAN NOR 5

KEKUATAN BETON• KEKUATAN BETON OPTIMAL DICAPAI SETELAH 28

HARI DIHITUNG SEJAK PENCAMPURANNYA• KEKUATAN BETON TERBAGI DALAM 2 KELOMPOK

BESAR YAITU:– KEKUATAN TIDAK STRUKTURAL (NON STRUCTURAL

CONCRETE) YAITU BETON TIDAK DAPAT MENERIMA BEBAN BESAR. KEKUATAN TIDAK STRUKTURAL SEBESAR LEBIH RENDAH DARI 150 KG/CM2

– KEKUATAN STRUKTURAL (STRUCTURAL CONCRETE) YAITU BETON DAPAT MENERIMA BEBAN BESAR. KEKUATAN STRUKTURAL SAMA DENGAN ATAU LEBIH BESAR DARI 150 KG/CM2

CRN DAN NOR 6

BAHAN/MATERIAL PENYUSUN BETON

1. SEMEN PORTLAND2. AIR3. PASIR (HALUS + KASAR)4. KERIKIL5. BAHAN TAMBAH, BILA DIPERLUKAN

(ADDITIVE/ADMIXTURE)

CRN DAN NOR 7

BAHAN DASAR PENYUSUN BETON

CARA PENGADUKAN DENGAN MOLEN/MIXER DAN PENEMPATAN BETON YANG BENAR

• PENGADUKAN SEBAIKNYA MEMAKAI MIXER/MOLEN, SELAMA LEBIH KURANG 5 MENIT (ADUKAN TELAH TERCAMPUR MERATA/HOMOGEN)

• MEMASUKKAN BAHAN KE DALAM MOLEN DIMULAI DENGAN KERIKIL, PASIR KASAR, PASIR HALUS, SEMEN, DAN AIR.

• PENEMPATAN/PENGECORAN BETON HARUS SUDAH SELESAI SEBELUM 1 JAM SETELAH PENGADUKAN.

CRN DAN NOR 8

Mengaduk Beton tanpa Molen

1. Tes kadar air dalam pasir– Pasir yang digunakan dalam

campuran seharusnya lembab.

– Pasir di tangan dapat dibentuk.

2. Banyaknya kerikil, pasir, dan semen ditakar sesuai dengan perbandingan yang diinginkan. – Bila perbandingan campuran

semen:pasir:kerikil = 1:2:3, air disediakan +½ dari semennya.

– Letakkan berurutan dari bawah ke atas : kerikil, pasir, dan terakhir semen.

9

Mengaduk Beton tanpa Beton Molen

3. Aduk bahan campuran beton sehingga merata.

4. Bentuk lubang di tengah campuran bahan beton. Tambahkan air ke tengah lubang, aduk campuran bahan beton.

– Pastikan campuran beton diaduk merata (homogen).

– Beton harus mempunyai warna dan konsistensi yang sama.

10

Mengaduk Beton tanpa Beton Molen

5. Cara menguji secara sederhana.

– Jika beton terlalu kering, beton tidak dapat dibentuk “bukit”.

– Jika beton terlalu basah, “bukit” tidak berbentuk, air keluar di pinggiran adukan beton.

11

CRN DAN NOR 12

CRN DAN NOR 13

Adukan Beton yang Terlalu Banyak Air

CRN DAN NOR 14

CRN DAN NOR 15

Pengecoran Beton yang Kurang Baik

CRN DAN NOR 16

Mutu Pengerjaan yang Kurang Baik

CRN DAN NOR 17

Mutu Pengerjaan yang Kurang Baik

CRN DAN NOR 18

Mutu Pengerjaan yang Kurang Baik

CRN DAN NOR 19

Ukuran kolom lebih besar daripada balok

pondasi

Selimut kolom beton 50 mm

MENGECOR KOLOM

• BETON SEGAR/LEMBEK TIDAK BOLEH DITUANG LEBIH TINGGI DARI 1,5 METER

• BILA KOLOM/TIANG DENGAN TINGGI 4 METER, MAKA DIBUAT 2 JENDELA BERJARAK 1,5 METER DAN PENUANGAN BETON SEGAR/LEMBEK DILAKUKAN MELALUI 2 JENDELA DAN PADA PERMUKAAN PALING ATAS/TINGGI

• HAL DI ATAS DILAKUKAN AGAR TIDAK TERJADI PENUMPUKAN KERIKIL/AGREGAT KASAR PADA DASAR CETAKAN (BEKESTING) KOLOM/TIANG.

CRN DAN NOR 20

PENGECORAN LANTAI

• PENGECORAN HARUS SELESAI DIKERJAKAN 1 HARI SETIAP LANTAI

• BILA PELAKSANAAN PENGECORAN HARUS DIHENTIKAN, MAKA PENGECORAN DIHENTIKAN PADA BATAS AKHIR DIMIRINGKAN + 45 DERAJAT SERTA PERMUKAAN SAMBUNGAN BETON DIKASARKAN DENGAN SENDOK SEMEN.

CRN DAN NOR 21

CAMPURAN BETON DENGAN PERBANDINGAN VOLUME (ISI)

• UNTUK BETON TIDAK STRUKTURAL BOLEH DENGAN PERBANDINGAN 1 : 3 : 5

• Semen : Pasir : Kerikil = 1:3:5– 40 liter (50 kg) semen + 120 liter pasir + 200 liter kerikil + 20 liter air

• UNTUK BETON STRUKTURAL DENGAN PERBANDINGAN 1 : 2 : 3 (MENDAPATKAN KEKUATAN BETON + 150 KG/CM2)

• Semen : Pasir : Kerikil = 1:2:3– 40 liter (50 kg) semen + 80 liter pasir + 120 liter kerikil + 20 liter air

• UNTUK BETON STRUKTURAL DENGAN PERBANDINGAN 1 : 1,5 : 2,5 (MENDAPATKAN KEKUATAN BETON + 175 Kg/cm2)

CRN DAN NOR 22

CAMPURAN BETON DENGAN PERBANDINGAN BERAT

• CAMPURAN UNTUK 1 M3 (SLUMP 7,5-10 CM; DIAMETER MAKSIMUM AGREGAT 31,5 MM; MARGIN 100 Kg/cm2)

CRN DAN NOR 23

UNTUK 1 M3FAS 0,61 0,54 0,47 0,42 0,37KUAT TEKAN (Kg/cm2) = MUTU 150 200 250 300 350SEMEN (Kg) 306,164 345,852 397,362 444,667 504,757AIR (Kg/Liter) 186,760 186,760 186,760 186,760 186,760PASIR HALUS (Kg) 338,444 316,774 288,649 262,821 230,012PASIR KASAR (Kg) 281,416 263,398 240,013 218,536 191,255KERIKIL (Kg) 1282,816 1282,816 1282,816 1282,816 1282,816

• CAMPURAN DENGAN MENGGUNAKAN 1 ZAK SEMEN = 50 KG (SLUMP 7,5-10 CM; DIAMETER MAKSIMUM AGREGAT 31,5 MM; MARGIN 100 Kg/cm2)

CRN DAN NOR 24

UNTUK 1 ZAK SEMENFAS 0,61 0,54 0,47 0,42 0,37KUAT TEKAN (Kg/cm2) = MUTU 150 200 250 300 350SEMEN (Kg) 50,0 50,0 50,0 50,0 50,0AIR (Kg/Liter) 30,5 27,0 23,5 21,0 18,5PASIR HALUS (Kg) 55,0 46,0 36,0 29,5 23,0PASIR KASAR (Kg) 46,0 38,0 30,0 24,5 19,0KERIKIL (Kg) 209,5 185,0 162,0 144,0 127,0

• CAMPURAN BETON DENGAN PERBANDINGAN VOLUME (KONVERSI DARI PERBANDINGAN BERAT) MEMAKAI EMBER KAPASITAS 10 LITER

CRN DAN NOR 25

UNTUK 1 EMBER (KAPASI TAS 10 LI TER)FAS 0,61 0,54 0,47 0,42 0,37KUAT TEKAN (Kg/cm2) = MUTU 150 200 250 300 350SEMEN (ember) 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0AIR (ember) 3,1 2,7 2,4 2,1 1,9PASIR HALUS (ember) 3,7 3,1 2,4 2,0 1,5PASIR KASAR (ember) 2,9 2,4 1,9 1,5 1,2KERIKIL (ember) 12,3 10,9 9,5 8,5 7,5* 1 EMBER (10 Liter) = 12,5 Kg SEMEN

Agregat Halus (Pasir)

• Berdiameter kurang dari 5 mm• Dibagi menjadi:

– Pasir halus : diameter butir 0-1 mm– Pasir kasar : diameter butir 1-5 mm

• Hal-hal yang harus diperhatikan:– Ada atau tidaknya campuran / kotoran– Kekerasan pasir– Kandungan air dalam pasir– Besar / kecilnya butiran pasir analisa saringan

CRN DAN NOR 26

CRN DAN NOR 27

Berbagai macam ukuran pasir, dari kiri ke kanan: pasir halus (dia. 0-0.5mm), pasir sedang (dia. 0.5-

1.6mm), dan pasir kasar (dia. 1.6-5.0mm)

CRN DAN NOR 28

Agregat halus bergradasi BAIK sebelum dan sesudah dipisahkan. Agregat bervariasi dari debu sampai dengan 5 mm.

SEBELUMSEBELUM

SESUDAHSESUDAH

– Pasir Pasang

• Pasir pasang digunakan untuk campuran spesi pasangan fondasi batu belah, pasangan dinding, plesteran dinding, dan rabat.

• Pasir pasang biasanya lebih halus dibandingkan dengan pasir beton karena gradasinya lebih kecil dan lembut namun tingkat kekerasannya baik.

CRN DAN NOR 29

Persyaratan pasir pasang yang digunakan adalah pasir pasang harus bersih dan bebas dari tanah, garam, bahan organik dan kotoran lain yang dapat merusak

CRN DAN NOR 30

• Agregat harus bersih, bebas dari debu, lempung, lanau, tanah liat, atau tumbuhan / humus.

• Debu, lempung, lanau, tanah liat maupun tumbuhan / humus dapat menghambat kerja pasta semen untuk mengikat partikel agregat.

• Beton yang terbuat dari agregat yang kotor lambat mengeras atau tidak cukup keras untuk mencapai kuat tekan yang diinginkan.

CRN DAN NOR 31

• Pasir untuk campuran beton berfungsi sebagai bahan pengisi untuk menyediakan kekuatan, artinya pasir yang berkualitas baik akan menentukan kekuatan beton.

• Secara visual pasir beton terlihat kasar butirannya, dengan diameter maksimum 5mm.

• Pasir jenis ini umumnya tidak mengkilap, tidak menggumpal, dan tidak mengandung lumpur, seperti yang tampak pada Gambar.

CRN DAN NOR 32

• Pasir Beton

• Pasir beton dapat berupa pasir alami atau dari stone crusher .

• Pengujian lapangan terhadap pasir beton dapat dilakukan dengan cara yang sama dengan pasir pasang, namun pada pasir jenis ini akan terasa lebih keras dan kasar di tangan.

CRN DAN NOR 33

CRN DAN NOR 34

CRN DAN NOR 35

CRN DAN NOR 36

Cara sederhana mengukur kebersihan pasir.

Pasir dimasukkan ke dalam gelas ukur dan diberi air. Setelah dibiarkan beberapa saat, endapan pasir akan berada di bagian bawah, sedangkan “kotoran” pasir akan berada di atas.

Pasir

“Kotoran” < < 11//1616 h h OK OK

Air

h

Agregat Kasar (Kerikil)• Ukuran kerikil:

– Kerikil halus : 5-10 mm– Kerikil sedang : 10-20 mm– Kerikil kasar : 20-40 mm– Kerikil kasar sekali : 40-70 mm– Kerikil berukuran > 70 mm digunakan untuk konstruksi

beton masif.• Jumlah lumpur, pasir halus, dan debu TIDAK boleh

lebih dari 1% berat.• Pemakaian kerikil yang lebih besar biasanya lebih

menguntungkan karena luas permukaannya lebih kecil daripada kerikil halus dengan berat yang sama, sehingga pemakaian semen menjadi lebih hemat.

CRN DAN NOR 37

Batu Pecah• Diperoleh dari batuan yang digiling / dipecah menjadi

pecahan berukuran 5-70 mm– kadang-kadang ada yang 150 mm.

• Bentuknya biasanya tidak beraturan.– Bentuk yang paling baik adalah menyerupai kubus atau persegi

panjang• Permukaan batu pecah lebih kasar sehingga lebih

menjamin ikatan yang kokoh dengan semen, tetapi mobilitasnya lebih kurang dibanding dengan beton yang menggunakan kerikil.

• Alat pemecah batuan disebut “jaw crusher”.

CRN DAN NOR 38

CRN DAN NOR 39

Berbagai macam ukuran kerikil, dari kiri ke kanan: kerikil halus (dia. 6.3-10.0mm), kerikil sedang (dia. 10.0-

16.0mm), dan kerikil kasar (dia. 16.0-25.0mm)

CRN DAN NOR 40

Agregat kasar bergradasi BAIK sebelum dipisahkan. Agregat yang kecil mengisi tempat di antara agregat yang lebih

besar.

CRN DAN NOR 41

Agregat kasar bergradasi baik setelah dipisahkan menjadi 3 kelompok :6.4mm – 9.5mm, 9.5mm – 19mm, 19mm – 12.7mm

6.46.4 – 9.5mm – 9.5mm 9.5 – 19mm9.5 – 19mm 19 – 12.7mm19 – 12.7mm

CRN DAN NOR 42

Berbagai macam ukuran kerikil. Dari kiri ke kanan: kerikil dengan proporsi bentuk pipih dan panjang yang banyak,

kerikil umumnya, dan kerikil berbentuk bulat.

CRN DAN NOR 43

Ukuran Agregat Maksimum TIDAK melebihi:

• 1/5 dimensi balok tanpa tulangan• ¾ jarak bersih antar tulangan atau jarak tulangan

dengan bekisting• 1/3 tinggi pelat tanpa tulangan• Ukuran maksimum agregat biasanya :

– 9.5mm, 12.7mm, 19mm, 25mm

CRN DAN NOR 44

• Semen (Portland Cement/PC) merupakan bahan pengikat hidrolik, artinya bahan tersebut akan menjadi bahan pengikat/lem apabila dicampur dengan air.

• Kondisi semen yang baik adalah kering, tidak mengeras atau menggumpal atau membatu, tidak tercampur bahan lain, dan warna seragam.

• Untuk bahan bangunan tahan gempa, semen yang dianjurkan adalah semen portland Tipe I.

• Agar semen tidak menggumpal, semen hendaknya disimpan di tempat yang terlindung dengan sirkulasi udara yang baik tidak terkena air, dan tidak berhubungan langsung dengan tanah.

• Pengujian dapat dilihat secara visual dan diremas/digenggam dengan telapak tangan, apabila butirannya halus terurai, maka semen tersebut baik.

CRN DAN NOR 45

• Semen (Portland Cement)

CRN DAN NOR 46

Air Campuran Beton

• Air yang digunakan untuk campuran beton adalah air yang dapat diminum.

• Air harus bebas dari bahan-bahan yang merugikan beton a.l.: sulfat, minyak, gula, dsb.

• Air selokan, air sisa industri TIDAK boleh digunakan.

CRN DAN NOR 47

Penggunaan Air

• Banyaknya air yang digunakan tergantung dari mobilitas dan pengerjaan beton yang diinginkan.

• Semakin banyak air yang digunakan, semakin berkurang kuat tekan beton yang dihasilkan.

• Absorbsi agregat kasar harus diperhatikan dalam penentuan kebutuhan air.

CRN DAN NOR 48

FAKTOR AIR SEMEN (FAS) =Perbandingan Air - Semen

• Perbandingan air (water, w) dengan semen (cement, c) agar beton dapat mudah dikerjakan adalah w/c = 0.4-0.7

• Sisa air yang tidak ikut bereaksi dengan semen dalam adukan beton akan menguap, membentuk pori-pori di dalam beton yang dapat mengurangi kerapatan dan kekuatan beton.

CRN DAN NOR 49

SPESI = MORTAR SEMEN-PASIR• BETON MASIH LEMBEK/PLASTIS DISEBUT MORTAR

BETON• SPESI = MORTAR SEMEN-PASIR TERDIRI DARI SEMEN

+ PASIR HALUS + AIR• SUSUNAN CAMPURAN SPESI TERDIRI DARI

– 1 : 2 RAPAT AIR– 1 : 3 PEKERJAAN PASANGAN YANG KUAT

(PONDASI BATU GUNUNG, DINDING SALURAN AIR)

– 1 : 4 PEKERJAAN PASANGAN YANG TIDAK MEMERLUKAN KEKUATAN

(MISALNYA DINDING BATA)CRN DAN NOR 50

Penggunaan (Implementasi) Spesi pada Pekerjaan Pasangan

• 1:2 contoh penggunaan: ikatan bata untuk bak (tendon) air; trasraam 10 cm, 15 cm; ikatan porselin bak

(tendon) air; ikatan dinding kamar mandi sampai dengan 1,5 m.

• 1:3 contoh penggunaan: pasangan pondasi batu gunung untuk saluran

pembuangan air• 1:4 contoh penggunaan: untuk pengikat ubin

lantaiCRN DAN NOR 51

CRN DAN NOR 52

DAFTAR KEPUSTAKAAN

CRN DAN NOR 53

National Research Council, U.S. National Academy of Sciences, U.S. National Academy of Engineering, confronting Natural Disasters, 1987.

Curtin, Shaw, Beck, Structural Masonry Designers Manual, BSP Professional Books, 1987.

IAEE Committee on Non-Engineered Construction, Guidelines for Earthquake Resistant Non-Engineered Construction, The International Association for Earthquake Engineering, October, 1986.

CIB/W-73, “Small Buildings and Community Development,” Proceedings, International Conference on Natural Hazards Mitigation Research and Practice, October, 1984.

Sahlin, Sven, Structural Masonry, Prentice-Hall, Inc., 1981.Boen, Teddy, Detailer’s Manual for Small Buildings in Earthquake Areas, January,

1978.Mayes, Clough, State of The Art in Seismic Shear Strength of Masonry, An

Evaluation and Review, Report NEECR 75-21, 1975.Arya A.S., Masonry & Timber Structures including Earthquake Resistant Design,

New Chand & Brothers.UNESCO, Reinforced Concrete, An International Manual, Butterworths.Concrete Technology, Student Manual.

CRN DAN NOR 54

Tomazevic, Eartquake Resistant Design of Masonry Buildings, World Scientific Publisher, Co., 1998.

Pande, et. al., Computer Methods in Structural Masonry, Proceeding 4th International Symposium on Computer Methods in Structural Masonry, 1998.

Computers & Structures Inc. (CSI), SAP2000 User Manual & Detailed Tutorial, June, 1998.

Kicklighter, Modern Masonry: Brick, Block, Stone, Goodheart-Wilcox Publisher, 1996.

Boen, Teddy, Manual, Repair and strengthening of Buildings Damaged during the Liwa (South Sumatra) Earthquake, February, 1994 (in Indonesian).

Boen, Teddy, Manual, Repair and Strengthening of Buildings Damaged During Halmahera Earthquake, January, 1994 (in Indonesian).

Pauley & Priestley, Seismic Design of Reinforce and Masonry, John Wiley & Sons, Canada, Ltd, 1992.

Boen, Teddy, Manual, Repair and Strengthening of Buildings Damaged During the Flores Earthquake, December, 1992 (in Indonesian).

DAFTAR KEPUSTAKAAN

CRN DAN NOR 55

Anonim, Annual Book of ASTM Standard 2004, Section 4, Vol. 04.02, Concrete and Aggregates, Philadelphia, 2004.

Anonim, American Concrete Institute Manual of Concrete Practice 2005, Part I, Report: ACI 211.1-91, Detroit, Michigan, 2005.

Amri, Syafei, Teknologi Beton A-Z, Edisi I, Penerbit Yayasan John Hi-Tech Ideatama, Jakarta 12520, 2005.

Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Cipta Karya, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia (PUBI-1982), Bandung, 1982.

Orchard, D.F., Concrete Techlology, Fourth Edition, Applied Science Publishers LTD, London, 1979.

Mulyono, Tri, Teknologi Beton, Penerbit Andi, Yogyakarta 55281, 2004.Murdock, L.J. dan Brook, K.M., Bahan dan Praktek Beton, Erlangga, 1991.Neville, Adam M., Properties of Concrete, Longman Scientific and

Technical, 1981.Troxell, G.E., Composition and Properties of Concrete Structure, John

Wiley and Sons Inc, New York, 1986.

DAFTAR KEPUSTAKAAN