Tugas 2

PEMERIKSAAN BAHAN CAMPURAN BETON

2.1         PENDAHULUAN

Beton adalah sebuah bahan bangunankomposit yang terbuat dari kombinasi agregat dan pengikat semen. Bentuk paling umum dari beton adalah beton semen portland, yang terdiri dari campuran bahan dasar yaitu semen, agregat halus, agregat kasar, air, dan bahan tambahan (admixture). Bahan tambah (admixture) adalah suatu bahan berupa bubuk atau cairan, yang ditambahkan ke dalam campuran adukan beton selama pengadukan, dengan tujuan untuk mengubah sifat adukan/betonnya (Cukipz, 2011).

Semen adalah bahan perekat atau lem yang bisa merekatkan bahan-bahan material lain seperti batu bata atau batu koral hingga bisa membentuk sebuah bangunan. Sedangkan, secara umum semen diartikan sebagai bahan perekat yang memiliki sifat mampu mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kompak dan kuat.Kombinasi semen terdiri dari berbagai mineral yang jika dicampurkan dengan air akan mengalami hidrasi dan dengan cepat akan mengeras biasanya antara 4 6 jam. Semen yang biasa digunakan untuk membuat beton adalah semen portland, suatu bahan konstruksi yang paling banyak dipakai serta merupakan jenis semen hidrolik yang terpenting, apabila semen portland dicampurkan dengan agregat kasar (batu pecah atau kerikil) dan agregat halus (pasir) kemudian dibubuhi air, maka terdapatlah beton. Semen portland didefinisikan sesuai dengan ASTM C150, sebagai semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang pada umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama dengan bahan utamanya.

Air pada campuran beton akan berpengaruh terhadap sifat workability adukan beton, besar kecilnya nilai susut beton, kelangsungan reaksi dengan semen portland sehingga dihasilkan kekuatan selang beberapa waktu, peranan air sangat mendukung perawatan adukan beton diperlukan untuk menjamin pengerasan yang baik. Air  berpengaruh terhadap kuat tekan beton, karena kelebihan air akan menyebabkan penurunan pada kekuatan beton itu sendiri. Selain itu, kelebihan air akan mengakibatkan beton mengalami bleeding, yaitu air bersama-sama semen akan bergerak ke atas permukaan adukan beton segar yang baru saja dituang. Hal ini akan menyebabkan kurangnya lekatan beton antara lapis permukaan (akibat bleeding) dengan beton lapisan di bawahnya, kurangnya lekatan antar dua lapisan tersebut merupakan area yang lemah.

Beton tidak akan terbentuk tanpa adanya campuran dari agregat, di dalam beton agregat memiliki peranan penting dalam pembentukan karena kandungan agregat dalam beton kurang lebih 60,000% 70,000% dari berat campuran beton. Agregat juga memiliki fungsi lain yaitu sebagai penentu mutu benton yang akan dihasilkan. Agregat yang digunakan sebagai bahan dasar dibedakan berdasarkan ukuran yaitu agregat halus dan agregat kasar.

Agregat halus merupakan pengisi (filler) yang berupa pasir. Ukurannya bervariasi di bawah saringan No.4 menurut standar ASTM.  Agregat halus yang baik harus bebas bahan organik, lempung, atau bahan-bahan lain yang dapat merusak campuran beton. Variasi ukuran dalam suatu campuran harus mempunyai gradasi yang baik, yang sesuai dengan standar analisis saringan dari ASTM (American Society of Testing and Materials). Beton penahan radiasi, serbuk baja halus dan serbuk besi pecah digunakan sebagai agregat halus. Percobaan yang menggunakan agregat halus sebelum menjadi bahan campuran beton yaitu percobaan analisis saringan agregat halus, berat jenis dan penyerapan agregat halus, bobot isi dan rongga udara agregat halus, kadar air agregat halus, kadar lumpur dan lempung agregat halus, kadar bahan organik agregat halus, soundness test agregat halus, bulking factor test.

Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil disintegrasi alami dari batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 4,750 mm (No.4) sampai 40,000 mm. Kerikil, dalam penggunaannya harus memenuhi syarat-syarat seperti butir-butir keras yang tidak berpori serta bersifat kekal yang artinya tidak pecah karena pengaruh cuaca seperti sinar matahari dan hujan, tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 1,000%, apabila melebihi maka harus dicuci lebih dahulu sebelum menggunakannya, tidak boleh mengandung zat yang dapat merusak batuan seperti zat-zat yang reaktif terhadap alkali, agregat kasar yang berbutir pipih hanya dapat digunakan apabila jumlahnya tidak melebihi 20,000% dari berat keseluruhan.Percobaan yang menggunakan agregat kasar sebelum menjadi campuran beton yaitu analisis saringan agregat kasar, berat jenis dan penyerapan agregat kasar, bobot isi agregat kasar, kadar air agregat kasar, kadar lumpur dan lempung agregat kasar, abrasion test, soundness test agregat asar, analisis bentuk agregat kasar.

Bahan tambah (admixture) adalah suatu bahan berupa bubuk atau cairan, yang ditambahkan ke dalam campuran adukan beton selama pengadukan, dengan tujuan untuk mengubah sifat adukan atau betonnya berdasarkan ACI (American Concrete Institute), bahan tambah adalah material selain air, agregat dan semen hidrolik yang dicampurkan dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau sesudah pengadukan berlangsung. Penambahan bahan tambah dalam sebuah campuran beton atau mortar tidak mengubah komposisi yang besar dari bahan lainnya, karena penggunaan bahan tambah ini cenderung merupakan pengganti atau susbtitusi dari dalam campuran beton itu sendiri.

Tujuan dari pemeriksaan bahan campuran beton adalah untuk menentukan dan mengetahui bagaimana kualitas dan karakteristik dari bahan campuran beton yang akan digunakan dalam pembuatan beton supaya dapat menghasilkan kualitas mutu beton yang baik. Bahan dasar campuran beton seperti semen, air, agregat dan bahan tambahan (admixture)harus memenuhi syarat-syarat yang telah ditentukan, karena apabila tidak memenuhi syarat yang telah ditentukan dapat mempengaruhi mutu beton itu sendiri.

2.2         PEMERIKSAAN SEMEN

2.2.1      Percobaan Kehalusan Semen

2.2.1.1   Maksud

Percobaan ini dilakukan untuk menentukan kehalusan semen. Kehalusan semen merupakan salah satu faktor penting yang dapat mempengaruhi kecepatan reaksi antara semen dengan air dan sebagai bahan pengikat pada campuran beton.

2.2.1.2   Landasan Teori

Semen adalah suatu jenis bahan yang memiliki sifat adhesif dan kohesif yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi satu massa yang padat. Semen yang dimaksudkan untuk konstruksi beton adalah bahan jadi dan mengeras dengan adanya air yang dinamakan semen hidraulis yaitu semen yang bereaksi dengan air dan membentuk suatu bahan massa.Bahan dasar semen pada umumnya ada 3 macam yaitu klinker/terak (70,000% hingga 95,000%, merupakan hasil olahan pembakaran batu kapur,  pasir silika, pasir besi dan lempung), gypsum (sekitar 5,000%, sebagai zat pelambat  pengerasan) dan material ketiga seperti batu kapur, pozzolan, abu terbang, dan lain-lain. Apabila unsur ketiga tersebut tidak lebih dari sekitar 3,000% umumnya masih memenuhi kualitas tipe 1 atau OPC (Ordinary Portland Cement). Percobaan kehalusan semen dilakukan untuk mengetahui kualitas semen apakah masih baik untuk digunakan atau tidak(Angga, 2017).

Kehalusan semen portland merupakan suatu faktor penting yang dapat mempengaruhi kecepatan reaksi antara partikel semen dengan air. Dengan semakin halus  butiran semen portland, maka reaksi hidrasi semen akan semakin cepat, karena hidrasi dimulai dari permukaan butir. Semen merupakan bahan pengikat yang berfungsi untuk mengikat agregat halus dan agregat kasar dengan air dalam suatu adukan, seperti adukan beton atau plesteran (Firmansyah,2014).

2.2.1.3 Peralatan

Peralatan yang digunakan pada saat pengujian kehalusan semen adalah sebagai berikut:

1.        Saringan No.100

2.        Saringan No.200

3.        Timbangan

4.        Kuas

5.        Sieve shaker

6.        Pan dan cover

2.2.1.4   Prosedur Percobaan

Prosedur yang harus dilakukan dalam percobaan kehalusan semen adalah sebagai berikut:

1.        Menimbang saringan No.100 (W₁)

2.        Menimbang saringan No. 200 (W₂)

3.        Mengambil semen seberat 500 gram (W₃)

4.        Menyusun saringan dengan susunan paling atas adalah saringan No.100, kemudian saringan No.200 dan yang paling bawah adalah pan.

5.        Memasukkan semen yang telah ditimbang sebelumnya ke dalam saringan No.100 kemudian menutup dengan cover.

6.        Mengguncangkan susunan saringan tersebut dengan sieve shaker selama 10 menit.

7.        Mendiamkan susunan saringan selama 5 menit agar debu-debunya mengendap.

8.        Menimbang saringan No.100 berikut semen yang tertahan diatasnya (W₄).

9.        Menimbang saringan No.200 berikut semen yang tertahan diatasnya (W₅).

2.2.1.4 Data Percobaan

Data yang didapat dari hasil percobaan kehalusan semen dapat dilihat pada Tabel 2.1:

Tabel 2.1 Data Percobaan Kehalusan Semen

Parameter			Nilai
Berat saringan No.100		(g)	377,700
Berat saringan No.200		(g)	243,100
Berat semen		(g)	500,000
Berat semen + saringan No.100		(g)	482,600
Berat semen + saringan No.200		(g)	443,400

2.2.1.5   Perhitungan

Perhitungan pada percobaan kehalusan semen menggunakan rumus adalah sebagai berikut:

F₁         =

            =

            = 20,980%

F₂           =

            =

            = 40,060%

Dimana:

W₁         : berat saringan No.100                                             (g)

W₂       : berat saringan No.200                                               (g)

W₃       : berat semen                                                                           (g)

W₄       : berat saringan No.100 + semen yang tertahan                      (g)

W₅       : berat saringan No.200 + semen yang tertahan                      (g)

F₁         : persentase semen tertahan saringan No.100                         (%)

F₂         : persentase semen tertahan saringan No.200                         (%)

Semen dikatakan memenuhi persyaratan kehalusan apabila:

1.        Tertahan saringan No.100 ≤ 0,000%

2.        Tertahan saringan No.200 ≤ 22,000%

LABORATORIUM TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS GUNADARMA

Jalan Komjen. Pol. M. Jasin, Kelapa Dua, Cimanggis, Depok

Tabel 2.2 Hasil Perhitungan Percobaan Kehalusan Semen

Parameter		Nilai
Berat saringan No.100	(g)	377,700
Berat saringan No.200	(g)	243,100
Berat contoh uji semen	(g)	500,000
Berat saringan No.100 + semen tertahan	(g)	482,600
Berat saringan No.200 + semen tertahan	(g)	443,400
Persentase semen tertahan saringan No.100	(%)	20,980
Persentase semen tertahan saringan No.200	(%)	40,060

2.2.1.6   Kesimpulan

Berdasarkan percobaan kehalusan semen dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat dilihat hasil dari persentase semen yang tertahan pada saringan No.100 adalah 20,980% dan persentase semen yang tertahan pada saringan No.200 adalah 40,060%. Syarat kehalusan semen yang baik untuk pembuatan beton yaitu persentase semen yang tertahan pada saringan No.100 seharusnya ≤ 0,000% sedangkan pada saringan No.200 seharusnya ≤ 22,000%. Berdasarkan hasil perhitungan dapat dikatakan bahwa semen tidak memenuhi syarat kehalusan.

2.3       PEMERIKSAAN AIR

2.3.1      Percobaan pH Air

2.3.1.1   Maksud

            Percobaan pemeriksaan pH air dimaksudkan untuk mengetahui jumlah  nilai pH air secara kasar.

2.3.1.2   Landasan Teori

            pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. pH didefinisikan sebagai kologaritmaaktivitasion hidrogen (H⁺) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoretis. Skala pH bukanlah skala absolut. pH bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional.

            Air murni bersifat netral, dengan pH-nya pada suhu 25°C ditetapkan sebagai 7,000. Larutan dengan pH kurang daripada 7,000 disebut bersifat asam, dan larutan dengan pH lebih dari 7,000 dapat dikatakan bersifat basa atau alkali. Air untuk campuran beton memiliki syarat yaitu keadaan air harus jernih, memiliki rasa tawar, tidak berbau, memiliki pH netral yaitu 7,000(Rahmawati,2011).

2.3.1.3   Peralatan

Peralatan yang digunakan pada saat percobaan pemeriksaan pH air adalah sebagai berikut:

1.        Cawan

2.        Indikator Universal

2.3.1.4   Prosedur Percobaan

Prosedur yang harus dilakukan dalam percobaan pemeriksaan pH air adalah sebagai berikut:

1.        Memasukkan sampel air minimal 200  ml ke dalam cawan.

2.        Mencelupkan indikator universal ke dalam sampel air tersebut lalu memeriksa perubahan warna yang terjadi.

3.        Membandingkan warna tersebut dengan warna-warna standar pada indikator, memilih yang paling mendekati sehingga pH-nya dapat ditentukan.

2.3.1.5   Data Percobaan

              Hasil pH air yang didapatkan dari percobaan pemerikasaan pH air dengan menggunakan indikator universaldapat dilihat dari gambar 2.1 dibawah ini:

Gambar 2.1 Hasil Percobaan pH Air

2.3.1.6   Kesimpulan

              Berdasarkan hasil data pada saat percobaan jumlah pH air yang didapat adalah 7,000 yang berarti pH air tersebut netral, syarat SNI 03-6817-2002 yaitu pH air  tidak melebihi 8,500 dan tidak kurang dari 4,500.

2.3.2      Percobaan Kadar Bahan Padat dalam Air

2.3.2.1   Maksud

              Percobaan kadar bahan padat dalam air dimaksudkan untuk menentukan konsentrasibahan padat atau garam mineral di dalam air.

2.3.2.2   Landasan Teori

Air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui, tetapi air akan dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktivitas manusia. Zat padat yang berada dalam air (solid) dapat didefinisikan sebagai materi yang tersisa (residu) jika sampel air diuapkan dan dikeringkan pada temperatur 100°C─105°C. Residu air dari penguapan dan pemanasan tersebut dapat berupa senyawa organik atau anorganik, baik dalam bentuk terlarut maupun yang tersuspensi dalam air.

Total zat padat yang terlarut (Total Dissolve Solid) yaitu ukuran zat terlarut (baik itu zat organik maupun anorganik) yang terdapat pada sebuah larutan. Umumnya berdasarkan definisi di atas seharusnya zat yang terlarut dalam air (larutan) harus dapat melewati saringan yang berdiameter 2 mikrometer. Aplikasi yang umum digunakan adalah untuk mengukur kualitas cairan biasanya untuk pengairan, pemeliharaan aquarium, kolam renang, proses kimia, dan pembuatan air mineral. Setidaknya, dapat mengetahui air minum mana yang baik dikonsumsi tubuh, ataupun air murni untuk keperluan kimia misalnya pembuatan kosmetik, obat-obatan, dan makanan (Misnani,2011).

Total padatan terlarut merupakan bahan-bahan terlarut dalam air yang tidak tersaring dengan kertas saring millipore dengan ukuran pori 0,450 μm. Padatan ini terdiri dari senyawa-senyawa anorganik dan organik yang terlarut dalam air, mineral dan garam-garamnya. Penyebab utama terjadinya TDS adalah bahan anorganik berupa ion-ion yang umum dijumpai di perairan. Sebagai contoh air buangan sering mengandung molekul sabun, deterjen dan surfaktan yang larut air, misalnya pada air buangan rumah tangga dan industri pencucian (Goelanz, 2013).

2.3.2.3   Peralatan

Peralatan yang digunakan pada saat percobaan kadar bahan padat dalam air adalah sebagai berikut:

1.        Gelas ukur 100 ml

2.        Cawan penguap

3.        Oven

4.        Timbangan

5.        Desikator

6.        Hot plate

2.3.2.4   Prosedur Percobaan

Prosedur yang harus dilakukan dalam percobaan kadar bahan padat dalam air adalah sebagai berikut:

1.        Menimbangcawan yang akan digunakan (W₁).

2.        Memasukkan sampel air sebanyak 100,000 ml ke dalam cawan penguap, lalu menguapkannya dalam hot plate sampai airnya hampir habis.

3.        Memasukkannya kedalam oven 132^oC sampai beratnya tetap (±1 jam).

4.        Mendinginkannya dalam desikator.

5.        Menimbang berat cawan dan berat kering residu yang tertinggal (W₂).