TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI BETON ABSTRAK

14 Juli 2010 oleh bagusprahutdi r

BAB I : TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI BETON
ABSTRAK
Pembangunan dibidang struktur dewasa ini mengalami kemajuan yang sangat pesat. Baik pada pembangunan perumahan, gedung-gedung, jembatan, bendungan, jalan raya, pelabuhan, bandara dan sebagainya. Beton merupakan salah satu pilihan sebagai bahan struktur dalam konstruksi bangunan selain kayu dan logam.
Beton diminati karena banyak memilikin kelebihan-kelebihan dibandingkan dengan bahan lainnya. Beberapa diantaranya adalah harganya relatif murah, mempunyai kekuatan tekan yang besar, tahan lama, tahan terhadap api, bahan baku mudah didapat dan tidak mengalami pembusukan.
Hal lain yang mendasari pemilihan dan penggunaan beton sebagai bahan konstruksi adalah faktor efektifitas dan tingkat efisiensinya. Secara umum bahan pengisis (filler) beton terbuat dari bahan-bahan yang mudah diperoleh, mudah diolah (workability) dan mempunyai keawetan (durability) serta kekuatan (strenght) yang sangat diperlukan dalam pembangunan suatu konstruksi.
<!--more-->
Beton sendiri merupakan campuran homogen dengan perbandingan tertentu antara semen,agregat kasar, agregat halus dan air serta ditambah pula dengan bahan campuran tertentu bila dianggap perlu.
Ada sedikitnya empat proses yang dilakukan dalam pembuatan beton. Keempat proses ini mempunyai peran sangat penting dan berpengaruh satu sama lain. Jadi, jika salahsatu dari keempat proses mengalami kesalahan yang fatal. Maka akan mempengaruhi mutu suatu beton yang dibuat.
Keempat proses itu adalah pemilihan bahan-bahan yang akan digunakan untuk pembuatan beton, menentukan alternatif metode campuran (komposisi campuran beton), metode pencampuran bahan-bahan beton hingga tahap pencetakan dan perawatan (curing) beton yang dicetak.
Tahap-tahap ini yang nantinya akan dibahas dalam kesempatan kali ini. Bagaimana cara-cara yang baik dan benar. Serta bagaimana seorang ahli beton mengkondisikan proyek pekerjaan pembuatan beton yang benar.
Pendahuluan
Sebelum masuk ke penjelasan bagaimana tata cara pembuatan beton yang baik dan benar. Ada baiknya kita kembali mengingat beberapa prinsip-prinsip sebuah beton. Apa itu beton serta bagaimana karakteristiknya.
Beton adalah material bahan yang terdiri dari semen, agregat (split dan pasir), air, serta bahan tambahan (addmixture) baik kimia maupun mineral jika diperlukan.
Karakteristik beton antara lain :

1. Kuat tekan tinggi.
2. Harga murah.
3. Bahan-bahan penyusun mudah didapat.
4. Mudah diolah.
5. Tahan terhadap api
6. Tahan lama, minimal untuk jangka waktu 30-40 tahun.
7. Tidak mengalami pembususkan.
8. Biaya pemeliharaan rendah.
9. Tahan terhadap temperatur tinggi dan anti-korosi
10. Kekuatan pada umur 28 hari, minimal 70% dari kekuatan yang sebenarnya.

Dapat kita lihat bahwa karakteristik dari beton sebagian besar merupakan kelebihan beton dibandingkan dengan bahan konstruksi lainnya. Kita dapat ambil poin yang pertama. Beton memiliki kuat tekan yang tinggi. Karakteristik ini sangat tepat jika beton digunakan untuk daerah bangunan yang mengalami kuat tekan yang besar. Berbeda dengan baja, baja cenderung kuat terhadap gaya tarik. Namun lemah jika mengalami gaya tekan.
Beton juga tahan terhadap api. Berbeda dengan kayu (yang tidak tahan api) hanya mampu menahan api (jika terjadi kecelakaan) tidak lebih dari 1 jam. Beton mampu menahan api minimal 4 jam sejak api itu mengenai beton. Dengan pemeliharaan yang rendah, beton menjadi solusi bagi pemilik proyek yang hanya mempunyai sedikit uang umtuk pemeliharaan. Tidak seperti baja dan kayu yang membutuhkan biaya pemeliharaan yang besar.
Akan tetapi dalam pemakaiannya dalam pembangunan konstruksi. Sama seperti bahan material lainnya, beton juga memiliki kekurangan. Kita mengetahui secara jelas bahwa beton memiliki kuat tekan yang tinggi, namun kenyataannya bahwa beton sangat lemah terhadap gaya tarik. Untuk itu dibuatlah beton bertulang dengan tulangan baja yang bukan hanya saja kuat terhadap tekan namun tarik pula. Atau berat jenis beton yang tinggi membutuhkan alat berat untuk mengangkut beton (jika proyek tersebut berskala menengah ke atas). Beberapa kekurangan beton antara lain:

1. Cenderung lemah terhadap gaya tarik.
2. Jika sudah dibentuk (keras) sukar diubah kembali.
3. Pelaksanaan membutuhkan ketelitian, pengawasan serta etos kerja yang tinggi.
4. Berat jenis beton tinggi.
5. Daya pantul suara besar.
6. Membutuhkan cetakan sebagai media pembentuk beton.
7. Beton yang sudah jadi tidak bisa didaur ulang.
8. Jika didiamkan akan langsung mengeras. Ini menyulitkan para kontraktor untuk tetap membuat beton segar. Membutuhkan alat berat yang mengeluarkan biaya tambahan.

Dari sini kita dapat mengambil poin bahwa setiap bahan konstruksi mempunyai kelebihan dan kekurangan. Dan sebagai salahsatu materi yang dipelajari di fakultas teknik sipil. Teknologi bahan konstruksi berusaha mencari metode dan inovasi yang sesuai dengan tuntutan masyarakat.
Pada kesempatan ini yang perlu ditekankan adalah pembuatan beton yang baik dan benar. Jika kita melakukan pembuatan beton secara baik dan benar. Maka beton yang dihasilkan adaah baik pula. Karekateristik beton yang baik yakni:

1. Homogen, artinya semua bahan tercampur dengan baik dan tidak mengalami segregasi ( pemisahan bahan-bahan penyusun).
2. Strenght, artinya sebuah beton mempunyai kekuatan seperti yang kita rencanakan. Kelebihan maupun kekurangan keuatan menunjukkan bahwa ada kesalahan yang kita lakukan. Baik pada pemilihan bahan, pengaturan komposisi, pencampuran maupun perawatan beton.
3. Durable, keawetan beton juga minimal sesaui dengan apa yang direncanakan. Biasanya beton mempunyai daya awet hingga 40-50 tahun. Setidaknya beton yang sudah berumur 40 tahun sudah diganti. Karena kekuatannya akan menurun secara perlahan yang dikhawatirkan akan mempengaruhi pembagian beban terhadap struktur bangunan.
4. Economic, harga yang ekonomis bukan berarti harganya murah. Ekonomis berarti pelaksanaan dan pemakaian beton memenuhi standar efisiensi dan efektivitas pekerjaan. Kebanyakan akan menyangkut masalah biaya. Jadi wajar jika beton mempunyai harga yang lebih murah dibanding bahan konstruksi lainnya.

Yang terakhir adalah bagaimana sifat keefisienan dan keefektivan sebuah pekerjaan akan menghasilkan beton yang optimum.
Tahap 1 : Pembuatan Beton
Tahap paling awal yang dilaksanakan dalam pembuatan beton adalah pemilihan bahan-bahan penyusun. Pemilihan bahan-bahan penyusun yang baik akan menghasikan beton yang baik pula. Lazimnya dalam masyarakat. Semakin baik maka semakin mahal tidak terlalu berlaku di dalam dunia beton. Baik juga bisa berarti murah dan baik juga bisa berarti mahal. Tergantung pada permintaan dan trik-trik pekerja di lapangan. Yang terpenting tidak mengabaikan standar pekejaan.
Bahan-bahan penyusun beton antara lain

1. Semen Portland, Ada beberapa jenis semen portland yakni :

• Semen tipe I, semen biasa umum untuk pembangunan perumahan massal.
• Semen tipe II, tipe semen yang tahan terhadap garam, biasa digunakan untuk membangun konstruksi di daerah pinggiran pantai.
• Semen tipe III, sangat tepat bagi kontraktor yang menginginkan kekuatan di awal (early high strenght)
• Semen tipe IV, tipe yang menginginkan adanya panas yang rendah untuk memperlambat pengerasan. Biasa dipakai di daerah yang mempunyai suhu ekstrim.
• Semen tipe V, tipe semen yang tahan terhadap sulfat.

1. Agregat, adalah butiran mineral yang merupakan hasil disintegrasi alami batu-batuan atau juga berupa hasil mesin pemecah batu dengan memecah batu alami. Agregat merupakan salah satu bahan pengisi pada beton, namun demikian peranan agregat pada beton sangatlah penting. Kandungan agregat dalam beton kira-kira mencapai 65%-75% dari volume beton. Agregat sangat berpengaruh terhadap sifat- sifat beton, sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan beton. agregat dibedakan menjadi dua macam yaitu agregat halus dan agregat kasar yang didapat secara alami atau buatan.

Untuk menghasilkan beton dengan kekompakan yang baik, diperlukan gradasi agregat yang baik. Gradasi agregat adalah distribusi ukuran kekasaran butiran agregat. Gradasi diambil dari hasil pengayakan dengan lubang ayakan 10 mm, 20 mm, 30 mm dan 40 mm untuk kerikil. Untuk pasir lubang ayakan 4,8 mm, 2,4 mm, 1,2 mm, 0,6 mm, 0,3 mm dan 0,15 mm.
Penggunaan bahan batuan dalam adukan beton berfungsi :

• Menghemat Penggunaan semen Portland,
• Menghasilkan kekuatan yang besar pada betonnya,
• Mengurangi susut pengerasan,
• Mencapai susunan pampat beton dengan gradasi beton yang baik,
• Mengontrol workability adukan beton dengan gradasi bahan batuan baik. (Antono, 1995)

1. Air, air yang digunakan pada pembuatan beton ialah yang dapat diminum. Yang dimaksud di sini adalah air yang memenuhi persyaratan sebagai berikut :

• Tidak mengandung lumpur atau benda melayang lainnya lebih dari 2 gr/ltr,
• Tidak mengandung garam-garam yang dapat merusak beton (asam, zat organik) lebih dari 15 gr/ltr,
• Tidak mengandung Klorida (Cl) lebih dari 0,5 gr/ltr,
• Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gr/ltr . (Tjokrodimulyo, 1992)

1. Bahan tambahan mineral kimia, misalnya Superplastisizer atau Hiperpalstisizer yang dapat memperencer campuran beton dan pengerasan secara cepat. Silika fume atau nano silika yang dapat menaikkan kekuatan beton secara signifikan. Fly ash, bahan mineral yang dapat menggantikan peran semen denga harga yang relatif terjangkau.

Setelah mengevaluasi apa saja bahan-bahan yang akan digunakan. Maka perlu adanya pemeriksaan bahan yang dilakukan di labolatorium. Hal ini menjadi penting karena untuk mengetahui apakah bahan-bahan yang kita pilih sudah sesuai standar dan dapat digunakan untuk campuran beton. Standar-standar itu antara lain :

1. ASTM C33; Standar spesifikasi agregat beton.
2. ASTM C40; Standar kadar organik dalam pasir.
3. ASTM C142; Standar kadar lumpur dan lempung dalam agregat.
4. ASTM C29;
5. ASTM C127; BJPA agregat kasar.
6. ASTM C128; BJPA agregat halus.
7. ASTM C136;
8. ASTM C192; Membuat dan merawat beton uji di Labolatorium.
9. ASTM C143; test untuk slump dan cemen portland
10. ASTM C39; Uji kuat tekan beton silinder
11. BS 882; Batas gradasi untuk agregat halus.
12. SK SNI T-15-1990-03; Tata cara pembuatan campuran beton normal.
13. SK SNI M-26-1990-F; Metode pengambilan contoh untuk campuran beton segar.
14. SK SNIM-62-1990-03; Metode pembuatan dan perawatan benda uji beton di labolatorium.

Beton sendiri sudah mengalami hingga kemajuan yang sangat beragam. Hal ini dikarenakan adanya tuntutan dari masyarakat itu sendiri yang menginginkan kualitas dan percepatan pengerjaan beton agar lebih praktis. Contoh yang paling real adalah beton yang dapat memadatkan sendiri tanpa adanya bantuan vibrator (SCC) dan beton ringan.
Akan tetapi dalam pembahasan kali ini hanya akan dijelaskan bagaimana pembuatan beton biasa yang baik dan benar menurut standar yang berlaku. Karena pada kenyataannya setiap beton mempunyai kaakteristik yang berbeda, maka harus diperlakukan secara berbeda pula.
Pemilihan metode komposisi campuran beton
Seperti yang telah diketahui bahwa setiap tahap dalam pembuatan beton adalah penting dan berkaitan satu sama lain Dalam tahap yang kedua menentukan metode komposisi beton menjadi penting karena setiap komposisi yang kita kurangi atau tambah akan mempengaruhi kekuatan beton yang kita buat.
Seperti yang telah dikemukakan dalam tahap pertama, beton terdiri atas semen, agregat, air, bahan tambahan mineral dan kimia. Dalam membuat komposisi ada tata cara yang baik. Sama halnya dengan tahap-tahap yang lain.
Setelah kita menyelesaikan tahap yang pertama. Muncul pertanyaan seberapa banyak komposisi atau perbandingan-perbandingan bahan-bahan penyusun agar kuat dan murah. Bagaimana agar tidak mengalami susut. Dan bagaimana agar mudah diolah.
Beberapa perbandingan yang digunakan biasanya adalah 1:2:3. 1 untuk semen, 2 untuk agregat halus dan 3 untuk agregat kasar. Namun dalam teorinya, beton memiliki batasan-batasan. Batasan-batasan itu antara lain :

1. 1. Jumlah agregat biasanya mencapai 65%-75% untuk beton biasa. 40%-45% untuk agregat kasar dan 25%-30% untuk agregat halus.
   2. Jumlah semen berkisar 11%-12% dari jumlah berat.
   3. Sisanya berupa air dan bahan tambahan berkisar 9%-11%.

Di awal sudah dikemukakan pula, berbeda karakteristik beton maka berbeda pula cara memperlakukannya termasuk dalam tahap yang kedua ini. Sebagai contoh beton yang dapat memadat sendiri (SCC). Komposisinya berbeda dengan yang lain karena membutuhkan nilai keenceran yang tinggi maka agregat kasar dibuat lebih sedikit dan agregat halus dibuat lebih banyak. Perbandingan antara agregat kasar dan agregat halus adalah 35% : 65% atau 40% : 60%. Juga diperlukan bahan tambahan seperti silika fume yang berbanding terbalik dengan jumlah semen. Diperlukan bahan tambahan aditif untuk memperdaya beton yang kita buat.
Intinya dalam pembuatan komposisi campuran beton adalah melanjutkan tahap pertama lalu sesuai dengan karakteristik bahan-bahan, membuat komposisi yang sesuai pula, yakni :

1. 1. Jika nilai penyerapan agregat tinggi perlu diperhatikan nilai banyaknya air yang akan ditambahkan.
   2. Jika diberikan bahan addmixture maka juga perlu diteliti bagaimana karakteristik bahan addmixture. Misal untuk superpalstisizer, tidak perlu membutuhkan banyak air karena karakteristik superpalstisizer dapat memperencer campuran beton saat pembuatan.
   3. Nilai lumpur akan mempengaruhi kekuatan beton.
   4. Semakin banyak komposisi agregat halus akan memperencer campuran beton. Sebaliknya semakin banyak agregat kasar akan semakin sukar diolah.
   5. Dan sebagainya.

Lalu apa yang akan dihasilkan pada tahap yang kedua ini akan menentukan apa yang akan dilakukan pada tahap yang ketiga. Sehingga perlu diteliti secara benar untuk komposisinya. Jangan ada yang salah. Dan diperiksa ulang beberapa kali. Karena tidak cukup satu kali dikoreksi. Ingat komposisi yang dibuat akan menghasilkan beton yang dipakai masyarakat. Sedikit kesalahan akan mempengaruhi kehidupan masyarakat tersebut.
Pencampuran Komposisi Beton yang Telah Dipersiapkan
Dalam tahap yang ketiga memang ada standar yang mengatur pencampuran beton. Namun dalam penerapan dalam tahap ketiga hanya dijadikan syarat pemenuhan agar pembuatan beton lulus kualitas. Yang sebenarnya ada adalah standar-standar tak tertulis yang sudah menjadi kebiasaan pencampuran oleh kontraktor di lapangan.
Standar-standar umum itu adalah :

1. 1. Bahan baku padat dicampur terlebih dahulu, setelah tercampur maka dimasukkan bahan baku cair.
   2. Bahan baku cair dimasukkan secara perlahan-lahan. Ingat jumlah air yang dibuat pada tahap kedua tidak mutlak harus dipatuhi. Karena bisa saja dengan jumlah air yang ada, beton menjadi kelebihan atau kekurangan air akibat karakteristik agregat.
   3. Jangan mengandalkan penglihatan karena yang terjadi bisa saja berbeda dengan apa yang kita lihat. Seperti yang kita lihat misalnya bahan sudah tercampur dengan baik. Namun yang sebenarnya terjadi adalah campuran beton mengalami kelebihan air dan mengalami segergasi. Untuk itu diperlukan pengecekan.
   4. Biasanya untuk pencampuran beton yang baik. Minimal diaduk sebanyak 100 kali. Namun ada baiknya kita mengaduk sesuai dengan jumlah dan karakteristik bahan.
   5. Beton yang sudah jadi jangan didiamkan terlalu lama agar tidak terjadi pengerasan. Agar tidak mengeras maka perlu diaduk secara berkala kembali.

Untuk mengaduk kita bisa memilih dua opsi, yakni manual menggunakan sekop atau otomatis menggunakan mesin. Untuk jumlah yang besar tentu kita memerlukan alat-alat berat.
Perawatan Beton
Ada beberapa alternatif dalam perawatan beton :

1. Direndam
2. Disiram
3. Dilapisi kain tebal atau plastik khusus.

Yang perlu diketahui dari tahap yang keempat adalah perawatan yang sesuai tegantung keinginan dan kondisi. Perendaman dilakukan biasanya di labolatorium untuk beton uji. Tidak mungkin bila beton untuk gedung tinggi direndam, yang paling mungkin adalah di siram atau di lapisi kain atau plastik khusus.
Penutup
Setelah membuat beton sesuai dengan tahapan-tahapan yang telah dibicarakan. Prinsip yang kita gunakan sebenarnnya secara bahasa hampir sama dengan membuat sebuah kue. Pembuatan kue juga memerlukan pemilihan bahan yang baik, pembuatan komposisi, pencampuran bahan serta perawatan hingga kue tersebut sampai pada konsumen.
Pembuatan beton pun hampir sama.Bagaimana jika kelebihan salahsatu komposisi akan mempengaruhi kualitas beton tersebut. Berhasil atau tidaknya tahapan-tahapan yang dilaksanakan akan menunjukkan berhasil atau tidaknya beton yang kita buat. Keempat tahap itu juga mempengaruhi kekuatan, harga serta karakteristik beton. Ada hukum tak tertulis yang ada pada ilmu sosial. Yakni semakin besar simpangan pada setiap tahap, maka akan semakin besar pula pengaruhnya pada hasil akhir.
Seorang ahli beton juga jangan terpaku pada standar pengerjaan. Namun juga meloihat kondisi yang ada. Bagaimana ia memenuhi BMW-S (biaya-mutu-waktu-safety) sebuah pekerjaan. Misalnya jika pengerjaan beton tersebut ada di tengah hutan, sang kontraktor harus menghitung waktu pembuatan dan pengecoran beton secara teliti dan ekstra. Atau pembuatan beton untuk jalan raya membutuhkan pengerasan awal yang tinggi.
Efektif dan efisien. Misal di dekat daerah pengerjaan ada pabrik fly ash (abu terbang). Kita bisa gunakan sebagai pengganti semen. Atau bisa kita gabungkan kedua unsur tersebut. Bagaimana jika tidak ada split di daerah tersebut. Bagaimana jika pembuatan beton dilakukan di daerah rawa. Kemampuan serta pengalaman menjadi senjata utama pembuatan beton.
KESIMPULAN
Ada beberapa catatan penting dalam proses pembuatan hingga pencetakan sebuah beton. Yang pertama adalah seorang ahli beton harus bisa memilih dan mengatur metode terbaik yang dilakukan dalam pembuatan yang sesuai dengan keadaan lingkungan serta kondisi saat pembuatan. Yang kedua adalah pemilihan bahan-bahan yang sesuai dengan daerah kerja, waktu kerja dan kemampuan pemilik proyek. Dan yang ketiga adalah keahlian dalam menghadapi persoalan-persoalan yang ada di lapangan.
Ketelitian dan etos kerja merupakan hal mutlak yang harus dimiliki oleh setiap pekerja yang melakukan pekerjaan di bidang beton.
Setiap tahap yang dilakukan secara baik dan teliti sehingga juga menghasilkan suatu beton yang kita inginkan. Kualitas kontrol oleh pengawas. Prinsip efisien dan efektiv juga diperlukan agar beton tersebut menjadi optimum.
Segala upaya perbaikan kinerja kita harus bertujuan untuk memajukan kehidupan manusia seperti yang tertera pada piagam sipil. Tanpa merusak lingkungan. Kemajuan di bidang beton mudah0mudahan mendapat antusias dari masyarakat.