42
BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN
2.1 Beton
Beton merupakan bahan bangunan utama yang banyak digunakan dalam
suatu struktur bangunan. Beton dalam aplikasinya digunakan untuk
membuat perkerasan jalan, struktur bangunan, pondasi, jalan,
jembatan penyeberangan, struktur parkiran, dasar untuk pagar atau
gerbang dan lain sebagainya. Beton adalah suatu campuran antara
semen (bahan perekat), air (bahan pembantu reaksi kimia selama
proses pengerasan dan perawatan beton berlangsung), dan agregat
(bahan pengisi) yang menyebabkan terjadinya suatu hubungan erat
antara bahan-bahan tersebut.
Beton yang baik mempunyai sifat-sifat kedap terhadap air, awet
(tahan lama), tidak retak-retak, dan tahan terhadap cuaca.
Terkadang, satu atau lebih bahan aditif ditambahkan untuk
menghasilkan beton dengan karakteristik tertentu, seperti kemudahan
pengerjaan (workability), durabilitas, dan waktu pengerasan.
Kekuatan beton adalah merupakan hasil gabungan tiga kekuatan, yaitu
: (1) kekuatan dari mortar (semen, agregat halus, dan air), (2)
kekuatan ikatan antara mortar dan agregat kasar, dan (3) kekuatan
dari partikel agregat kasar.2.2 Semen
Semen adalah suatu jenis bahan yang memiliki sifat adhesi dan
kohesi, yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral
menjadi suatu massa yang padat. Semen yang dimaksudkan untuk
konstruksi beton adalah bahan yang jadi dan mengeras dengan adanya
air, yang dinamakan semen hidrolik (hydraulic cement). Semen
semacam ini berbahan utama silikat atau pasir silika dan campuran
dari batu kapur dan tanah liat yang digerinda, dicampur, dibakar di
dalam pembakaran kapur (klin), dan kemudian dihancurkan menjadi
bubuk / tepung. Dalam penggunaannya, semen semacam ini secara kimia
dicampur dengan air membentuk massa yang mengeras.
Semen Portland adalah semen hidrolik yang dihasilkan dengan cara
menghaluskan klinker yang terdiri dari silikat-silikat kalsium yang
bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan
[PUBI-1982].
Semen Portland atau semen Portland pozzolan digunakan untuk
bahan beton, berupa semen hidrolik yang berfungsi sebagai bahan
perekat bahan. Dengan jenis semen tersebut diperlukan air guna
berlangsungnya reaksi kimiawi pada proses hidrasi. Semen Portland
pada awalnya ditemukan di dekat kota Dorset, Inggris oleh Joseph
Aspdin, seorang tukang batu kebangsaan Inggris pada tahun 1824.
Dinamakan semen Portland karena semen yang dihasilkannya mempunyai
warna serupa dengan tanah liat alam di pulau Portland. Komponen
utama semen Portland terbentuk dari empat unsur oksidasi, yaitu
:
Batuan kapur mengandung komponen Limestone (CaO) : 60% 66%
Lempung mengandung komponen :
Silika (SiO2): 19% 25%
Alumina (AL2O3): 3% 8%
Oksida Besi (Fe2O3): 1% 5%
Semen juga dapat dibedakan menjadi dua kelas, yaitu :1. Semen
hidrolik : merupakan suatu bahan pengikat yang mengeras, jika
bereaksi dengan air serta menghasilkan produk tahan air, contoh :
semen Portland, semen alumina, semen putih.
2. Semen non hidrolik : jenis-jenis semen yang tidak dapat
mengikat serta mengeras bila dicampurkan dengan air, akan tetapi
perlu udara untuk proses pengerasannya, contoh : kapur.
Semen Portland merupakan bahan ikat yang penting dan banyak
dipakai dalam pembangunan fisik. Menurut kegunaannya, semen
Portland digolongkan sebagai berikut ini :
Semen Portland Tipe I dikenal pula sebagai Ordinary Portland
Cement (OPC), merupakan jenis semen hidrolis yang cocok
dipergunakan secara luas untuk konstruksi umum berbagai macam
aplikasi beton yang tidak memerlukan persyaratan khusus terhadap
panas hidrasi dan kekuatan tekan awal. Cocok dipakai pada tanah dan
air yang mengandung sulfat 0,0% 0,10% dan dapat digunakan antara
lainuntuk konstruksi bangunan perumahan, gedung-gedung bertingkat,
jembatan, landasan pacu dan jalan raya dimana syarat-syarat khusus
tidak diperlukan.
Semen Portland (OPC) Tipe II merupakan jenis semen yang cocok
dipergunakan untuk konstruksi bangunan dari beton massa yang
memerlukan ketahanan sulfat (pada lokasi tanah dan air yang
mengandung sulfat antara 0,10% 0,20%) dan panas hidrasi sedang.
Semen jenis ini banyak digunakan di daerah-daerah yang berkadar
sulfat sedang, antara lain daerah-daerah rawa, untuk
bangunan-bangunan di pinggir laut / tepi pantai, saluran irigasi,
bendungan, pondasi jembatan dan lain-lain. Semen Portland Tipe III
merupakan jenis semen yang dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan
konstruksi bangunan yang memerlukan kekuatan tekan awal yang tinggi
setelah proses pengecoran dilakukan (pada fase permulaan setelah
pengikatan terjadi) dan memerlukan penyelesaian secepat mungkin.
Misalnya digunakan untuk pembuatan jalan raya beton, bangunan
tingkat tinggi, bangunan-bangunan dalam air yang tidak memerlukan
ketahanan terhadap serangan sulfat dan bandara udara. Semen
Portland Tipe IV merupakan jenis semen yang membutuhkan panas
hidrasi yang rendah dalam penggunaannya, semen jenis ini biasanya
digunakan pada konstruksi yang membutuhkan beton dalam skala besar.
Dengan tujuan untuk panas hidrasi yang terjadi pada saat
pengeringan diusahakan seminimal mungkin.
Semen Portland Tipe V merupakan jenis semen yang cocok dipakai
untuk berbagai macam aplikasi beton dimana diperlukan daya tahan
yang baik terhadap kadar sulfat yang tinggi, seperti pada
konstruksi bangunan-bangunan pada tanah/air yang mengandung sulfat
melebihi 0,20% antara lain : instalasi pengolahan limbah pabrik,
konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan, pembangkit
tenaga nuklir, digunakan di daerah-daerah yang berkadar sulfat
tinggi, misal daerah-daerah rawa dengan tingkat keasaman tinggi,
dermaga (bangunan-bangunan pantai), bendungan, pondasi jembatan,
silo bahan-bahan kimia dan lain-lain. Portland Pozzolan Cement
(PPC) merupakan jenis semen hidrolis yang dibuat dengan menggiling
terak, gypsum dan bahan pozzolan. Digunakan untuk bangunan umum dan
bangunan yang memerlukan ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang,
seperti : konstruksi beton massa (bendungan, dam dan irigasi),
konstruksi beton yang memerlukan ketahanan terhadap serangan sulfat
(bangunan tepi pantai, tanah rawa), bangunan / instalasi yang
memerlukan kekedapan yang lebih tinggi, dan pekerjaan pasangan dan
plesteran. Portland Composite Cement (PCC) merupakan jenis semen
yang sama dengan penggunaan Semen Portland Tipe I dengan kuat tekan
yang sama. PCC mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah selama
proses pendinginan dibandingkan dengan Semen Portland Tipe I,
sehingga pengerjaannya akan lebih mudah, suhu beton lebih rendah
sehingga tidak mudah retak, lebih tahan terhadap sulfat, lebih
kedap air dan menghasilkan permukaan beton/plester yang lebih rapat
dan lebih halus. Dapat digunakan secara luas untuk konstruksi umum
pada semua beton, seperti struktur bangunan bertingkat, struktur
jembatan, struktur jalan beton, bahan bangunan, beton pratekan dan
pracetak, pasangan bata, plesteran dan acian, panel beton, paving
block, hollow brick, batako, genteng, potongan ubin.
Oil Well Cement (OWC) digunakan untuk penyekat pada pengeboran
sumur minyak. Oleh karenanya semen jenis ini juga disebut semen
sumur minyak. Sumur-sumur minyak atau gas dibuat dengan mengebor
lubang ke dalam tanah / bumi dengan kedalaman ratusan sampai dengan
20.000 kaki (sekitar 7.000 meter). Pipa besi yang disebut casing
ditempatkan pada lubang sumur dan semen dipompa ke bawah melalui
pipa tersebut. Sewaktu semen terpompa keluar melalui dasar casing
tersebut dan kembali ke permukaan melalui bagian luar casing, ia
akan membentuk ikatan kritis antara bagian luar casing dengan
dinding sumur yang telah dibor. Ikatan ini akan melindungi minyak,
gas dan air bawah tanah sehingga tidak bercampur di dalam sumur
tersebut. Kekokohan semen tergantung pada serangan sulfat dengan
kadar, suhu dan tekanan yang tinggi selama proses pemompaan
berlangsung. Dikarenakan keharusan waktu pemekatan yang ketat, maka
OWC diproduksi dengan standar mutu yang ketat sesuai dengan standar
API (American Petroleum Institute). White Portland Cement (WPC) /
Semen Portland Putih merupakan jenis semen bermutu tinggi. Semen
Portland Putih terutama digunakan untuk keperluan
pekerjaan-pekerjaan arsitektur, precast dan beton yang diperkuat
dengan fiber, panel, permukaan teraso, stucco, cat semen, nat ubin
/ keramik serta struktur yang bersifat dekoratif. Semen Portland
Putih dibuat dari bahan-bahan baku pilihan yang rendah kandungan
besi dan magnesium oksidanya (bahan-bahan tersebut yang menyebabkan
semen berwarna abu-abu). Derajat keputihannya diukur menurut
standar yang berbeda-beda. Semen Portland Putih dapat juga
digunakan untuk proses konstruksi pada umumnya. Super Masonry
Cement merupakan semen yang dapat digunakan untuk konstruksi
perumahan gedung, jalan dan irigasi yang struktur betonnya maksimal
K-225. Dapat juga digunakan untuk bahan baku pembuatan genteng
beton, hollow brick, paving block, ubin dan bahan bangunan
lainnya.2.3 Air
Air adalah bahan yang digunakan untuk adukan beton, karena itu
air mempunyai pengaruh yang penting dalam menentukan kekuatan dan
kemudahan pelaksanaan pencampuran beton. Air yang dapat diminum
dapat pula digunakan untuk air adukan beton, akan tetapi yang dapat
digunakan untuk adukan beton tidak berarti dapat diminum.
Syarat-syarat air yang dipakai untuk campuran beton harus sesuai
dengan ketentuan seperti tertera dalam SK-SNI S-04-1989-F :
a) Air harus bersih.
b) Tidak mengandung lumpur, minyak dan benda terapung lainnya
yang dapat dilihat secara visual.
c) Tidak mengandung bahan-bahan yang harus kosuspensi lebih dari
29 K dan tidak mengandung bahan-bahan yang dapat larut dan dapat
merusak beton.
d) Kandungan klorida (CL) tidak lebih dari 500 ppm dan senyawa
sulfat tidak lebih dari 1.000 ppm sebagai SO3.
e) Bila dibandingkan dengan kekuatan tekan adukan dan beton yang
menggunakan air suling, maka kekuatan adukan dan beton yang memakai
air yang diperiksa, tidak lebih dari 10%.
f) Semua air meragukan harus dianalisa secara kimia dan
dievaluasi mutunya menurut pemakaiannya.
g) Khusus untuk beton pratekan, kecuali syarat-syarat tersebut
di atas, air tidak boleh mengandung klorida lebih dari 50 ppm.
Akibat dari air yang tidak memenuhi syarat dapat mengakibatkan
:
a) Sifat kemantapan bentuk dari pada beton yang dihasilkan
menjadi rendah, menyebabkan pecah, rebah setelah beberapa waktu
kemudian.
b) Menghalangi pengikatan pengerasan dalam campuran beton yang
menyebabkan kekurangan kekuatan betonnya.
2.4 Agregat
Agregat adalah bahan granular seperti pasir, kerikil, dan batu
pecah atau kombinasi dari bahan-bahan tersebut. Agregat dibedakan
dalam agregat alam dan buatan. Agregat alam berasal dari batu alam
atau berasal dari penghancuran alami dari batuan alam, sedangkan
agregat buatan diperoleh dari industri pemecah batu. Menurut
beratnya agregat dapat dibagi menjadi agregat berat, agregat
normal, dan agregat ringan. Agregat alam berat digunakan untuk
pembuatan beton berat, agregat alam normal untuk pekerjaan beton
yang umum, dan agregat alam ringan untuk pembuatan beton
ringan.
Agregat terdiri atas butiran-butiran yang beraneka ragam dari
ukuran kecil sampai besar. Jika ukuran butiran ini diuraikan ke
dalam kelompok dengan ukurannya tertentu, maka dapat diperoleh
suatu pembagian butiran yang terdiri dari butiran yang sama
besarnya atau antara batasan ukuran tertentu. Untuk menguraikan
besar butiran ke dalam fraksi digunakan ayakan (sieve), dan dari
hasil pengayakan diperoleh gambaran mengenai susunan butiran dari
agregat tersebut menjadi agregat halus atau agregat kasar. Agregat
halus adalah agregat yang besar butirannya lolos dari saringan 2,36
mm (ayakan No. 4) dan tertahan di saringan 0,075 mm (ayakan No.
200), sedangkan secara umum agregat kasar adalah kerikil sebagai
hasil disintegrasi batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh
dari industri pemecah batu dan memiliki ukuran butiran antara 5 -
40 mm atau agregat yang tertahan pada saringan 2,36 mm (ayakan No.
4). Komposisi dari agregat kasar harus memenuhi persyaratan gradasi
yaitu melalui analisa saringan dengan nomor sebagai berikut :
Tabel 2.1Analisa Saringan Agregat Kasar
Ukuran Saringan(mm)Persentase agregat yang lolos saringan
(%)
Gradasi Agregat
40 mm20 mm10 mm
76100--
3895 100100-
1935 7095 100100
9,610 4030 6050 85
4,80 50 100 10
Kombinasi agregat yang dicampur dengan suatu bahan pengikat
semen dan air sudah dapat menjadi adukan beton. Agregat berfungsi
juga untuk mengurangi penyusutan serta mengurangi kekuatan dan
stabilitas volume dari mortar dan beton. Agregat merupakan bahan
tambah atau pengisi yang tidak ikut aktif di dalam pengikatan
campuran beton. Ukuran maksimum yang lebih kecil pada umumnya akan
memberikan kekuatan beton lebih besar. Hal ini karena proses
pemecahan, agregat akan cenderung pecah melalui daerah yang lebih
lemah, sehingga pengurangan ukuran maksimum agregat berarti
memperkecil daerah yang lemah pada agregat. Agregat yang dapat
dipakai untuk beton harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut
:
a) Agregat harus bersih.
b) Keras atau kuat.
c) Bebas dari sifat penyerapan secara kimia.
d) Tidak bercampur dengan tanah liat atau lumpur.
e) Distribusi atau gradasi ukuran butir agregatnya memenuhi
ketentuan yang berlaku.
Untuk mendapatkan adukan yang dapat memberikan keawetan pada
beton yang telah mengeras, maka pemeriksaan agregat kasar sangat
diperlukan. Pemeriksaan Berat Isi Agregat Kasar
Pemeriksaan berat isi agregat kasar dilakukan untuk menunjukan
berat isi dari agregat kasar yang akan dipergunakan sebagai bahan
campuran beton. Berat isi agregat adalah nilai banding antara berat
dengan volume agregat dalam keadaan kering. Di dalam perancangan
campuran adukan beton, untuk menentukan volume padat bagian yang
terpilih perlu diketahui ruangan-ruangan yang dipakai oleh partikel
agregat, terlepas dari ada atau tidaknya pori dalam partikel. Nilai
yang digunakan adalah berat isi keadaan jenuh kering permukaan
(saturated and surface dry condition). Berat isi suatu agregat
dipengaruhi oleh jumlah air yang ada. Untuk itu dalam menentukan
campuran adukan beton dipakai nilai rata-rata hasil pemeriksaan
yang dilakukan. Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan berat isi
agregat kasar adalah :
Berat isi agregat kasar =
(2.1)
Dimana :
W= Berat sampel agregat kasar (kg)V = Volume wadah (dm3)
Pemeriksaan Kadar Air Agregat Kasar
Kadar nilai air agregat adalah nilai banding antara berat air
yang terkandung dalam agregat dengan agregat dalam keadaan kering.
Nilai kadar air ini digunakan untuk koreksi jumlah air dalam
perancangan campuran adukan beton yang disesuaikan juga dengan
kondisi di lapangan. Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan
kadar air agregat kasar adalah :Kadar air agregat kasar =
(2.2)
Dimana :Wa = Berat agregat kasar (gram)Wk= Berat agregat kasar
kering (gram)
Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar
Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat kasar dilakukan
untuk menentukan berat jenis dan persentase berat air yang dapat
diserap agregat yang kemudian dihitung terhadap berat kering
agregat. Berat jenis pada keadaan agregat jenuh kering permukaan
(saturated and surface dry condition) merupakan perbandingan antara
berat pada keadaan jenuh kering permukaan dengan berat air murni
pada volume yang sama pada suhu tertentu. Volume disini termasuk
pori-pori yang tidak tembus air, sedangkan pori-pori kapiler diisi
oleh air atau jenuh. Berat jenis dalam keadaan kering sama seperti
berat jenis pada jenuh kering permukaan, tetapi dalam pengukuran
volume termasuk volume seluruh pori-pori yang ada.
Dalam perencanaan campuran beton, berat jenis agregat yang
terutama digunakan adalah berat jenis pada keadaan jenuh kering
permukaan. Rumus yang dipergunakan dalam perhitungan berat jenis
dan penyerapan agregat kasar adalah :
Berat jenis kering =
(2.3)Berat jenis jenuh kering permukaan (SSD) =
(2.4)Penyerapan =
(2.5)Dimana :
Bk= Berat agregat kasar kondisi kering (gram)Bj= Berat agregat
kasar kondisi jenuh kering permukaan (gram)Ba= Berat benda uji
kering permukaan jenuh di dalam air (gram)2.5 Bahan Tambahan
(Admixture)
Bahan tambahan (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
[Spesifikasi Bahan Tambahan untuk Beton, SK SNI S-18-1990-03].
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 selama
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. Karena tujuannya
memperbaiki atau mengubah sifat dan karakteristik tertentu dari
beton atau mortar yang akan dihasilkan, maka kecenderungan
perubahan komposisi dalam berat-volume tidak terasa secara langsung
dibandingkan dengan komposisi awal beton tanpa bahan tambah.
Penggunaan bahan tambah dalam sebuah campuran beton harus
memperhatikan standar yang berlaku seperti SNI (Standar Nasional
Indonesia), ASTM (American Society for Testing and Materials) atau
ACI (American Concrete Institute) dan yang paling utama
memperhatikan petunjuk dalam manual produk dagang.
Secara umum bahan tambah yang digunakan dalam beton dapat
dibedakan menjadi dua yaitu bahan tambah yang bersifat kimiawi
(chemical admixture) dan bahan tambah yang bersifat mineral
(additive). Chemical admixture merupakan bahan-bahan campuran yang
dapat larut dalam air, sedangkan mineral admixture merupakan
bahan-bahan campuran yang tidak dapat larut dalam air. Ada empat
jenis bahan aditif, yaitu :
(1) Air-Entraining (AEA)
Penerapan :
Untuk meningkatkan ketahanan beku / cair.
Untuk meningkatkan workabilitas.
Pengaruh :
Menghasilkan butiran-butiran udara kecil yang banyak dalam
beton.
Keterangan : Efisiensi semakin berkurang seiring dengan
meningkatnya suhu, kadar semen tinggi.
(2) Water-Reducing
Penerapan :
Untuk meningkatkan workabilitas.
Untuk meningkatkan kekuatan pada tingkat workabilitas yang
sama.
Untuk memperbaiki sifat beton yang menggunakan agregat
bergradasi jelek.
Pengaruh :
Memisahkan partikel-partikel semen dan meningkatkan fluiditas
beton.
Mengurangi kebutuhan air pencampur.
Dapat mempengaruhi waktu setting beton.
Keterangan : Kandungan klorida harus dibatasi, overdosis
lignosulphonates dapat menyebabkan penundaan pengerasan yang
berlarut-larut. Selanjutnya hal ini dapat mempengaruhi kekuatan dan
porositas beton.
(3) High Range Water Reducer Superplasticizers Penerapan :
Untuk memfasilitasi penempatan dan pemadatan (contoh pada elemen
beton bertulang yang ditulangi dalam jumlah banyak).
Untuk meningkatkan kekuatan.
Untuk menghasilkan bentuk permukaan yang berkualitas tinggi.
Untuk memudahkan pengecoran.
Pengaruh :
Meningkatkan fluiditas beton dengan pengaruh yang kecil pada
waktu setting.
Keterangan : Kecocokan dengan zat tambahan lain dalam campuran
harus diperiksa, penambahan kembali air pada beton lebih dari
sekali untuk mengembalikan slump dapat menyebabkan reduksi kekuatan
pokok.
(4) Permeability Reducing
Penerapan :
Untuk mengurangi perpindahan uap air.
Pengaruh :
Mengisi pori-pori dengan bahan-bahan yang reaktif, atau bahan
penolak air (water-repellent).
Keterangan : Tidak akan mengubah beton kualitas rendah menjadi
beton kedap air. Pengurangan permeabilitas disebabkan oleh
meningkatnya workabilitas dan pengerjaan yang lebih baik.
Beberapa tipe-tipe mineral admixture adalah sebagai berikut
:
1. Material cementitiousDapat bereaksi langsung dengan air.
Bahan ini mengandung silikat dan kalsium aluminosilikat. Contoh :
Blast Furnace Slag, yaitu bahan buangan industri baja yang
menggunakan tanur pijar.
2. Material pozzolanicMaterial yang dapat bereaksi dengan kapur
bebas (Ca(OH)2) plus air. Komposisinya didominasi oleh siliceous
dan aluminous. Contoh : fly ash kelas F, yaitu sisa buangan
industri pembangkit listrik yang menggunakan batubara jenis
bituminous atau anthracite. Selain itu, silica fume (hasil
sampingan produksi elemen silicon), juga bahan pozzolanic.
Komposisinya didominasi oleh unsur amorphous silica.3. Material
pozzolanic dan cementitiousMaterial ini dapat bereaksi dengan air
saja atau dengan kapur bebas (Ca(OH)2) plus air. Komposisinya
didominasi oleh siliceous, aluminous dan kapur. Contoh : fly ash
kelas C, yaitu sisa buangan Industri PLTU yang menggunakan batubara
jenis lignite atau subbituminous.
4. Material inert
Material ini tidak bereaksi secara kimiawi dengan unsur-unsur
semen. Contoh : bahan buangan pabrik batu marmer, bahan kuarsa yang
sudah dihaluskan dan lain-lain.
Pada penelitian ini, bahan tambahan yang digunakan adalah abu
sekam padi dan fly ash dengan kadar 10, 15, 20% dari berat semen
dalam setiap campuran beton berpori; dan produk dari Sika, dengan
tipe air entraining dengan kadar 1, 2, 3% dari jumlah berat air
dalam setiap campuran beton berpori.2.5.1 Abu Sekam Padi
Sekam padi merupakan bahan hasil sampingan produk pertanian,
sekam yang dibakar mempunyai sifat pozzolan yang mengandung unsur
silikat yang tinggi. Pozzolan ini mengandung sifat sementasi jika
bercampur dengan kapur padam dan air.
Abu sekam padi sangat kaya akan silika (Si) yang dalam oksidanya
dikenal dengan silika dioksida. Penggunaan silika dalam dunia
konstruksi khususnya teknologi beton dipakai sebagai bahan tambah.
Hebatnya silika yang dari abu sekam padi ini tidak kalah dengan
silica fume yang harganya cukup tinggi. Namun sayangnya,
pertumbuhan tanaman padi dewasa ini telah berganti dengan
pertumbuhan beton dan bata. Sehingga prospek usaha untuk
pengembangan silika dari abu sekam padi akan semakin suram.
Gambar 2.1 Abu Sekam Padi
Abu sekam padi yang dihasilkan dari pembakaran sekam padi pada
suhu 400 500C akan menjadi silika amorphous dan pada suhu lebih
besar dari 1.000C akan menjadi silika kristalin. Silika amorphous
yang dihasilkan dari abu sekam padi diduga sebagai sumber penting
untuk menghasilkan silikon murni, karbid silikon, dan tepung nitrid
silikon (Katsuki et al., 2005). Konversi sekam padi menjadi abu
silika setelah mengalami proses karbonisasi juga merupakan sumber
pozzolan potensial sebagai bahan tambahan pada semen (SCM -
SupplementaryCementitious Material). Abu sekam padi memiliki
aktivitas pozzolanic yang sangat tinggi sehingga lebih unggul dari
bahan tambahan lainnya seperti fly ash, slag, dan silica fume.
Beberapa hasil sisa industri dan pertanian seperti slag, fly ash,
dan abu sekam padi ternyata merupakan polutan potensial yang dapat
digunakan sebagai bahan subtitusi atau bahan tambahan semen.
Penggunaan bahan pengganti sebagian semen melalui komposisi
campuran yang inovatif akan mengurangi jumlah semen yang digunakan
sehingga secara ekologis dapat mengurangi emisi gas-gas rumah kaca
dan penggunaan konsumsi energi fosil bumi pada industri semen.2.5.2
Fly Ash
Fly ash adalah material yang sangat halus, serta memiliki
gradasi yang seragam yang berasal dari sisa pembakaran besi baja
dan batu bara. Sekitar 80% abu yang terbentuk dari pembakaran batu
bara keluar dari tungku pembakaran, ada yang melalui cerobong asap
yang disebut fly ash dan ada sisa kasar pembakaran batu bara pada
dasar tungku. Fly ash termasuk material yang disebut dengan
pozzolanic material karena fly ash mengandung bahan-bahan pozzolan
yaitu : Silica (SiO2), Besi Oksida (Fe2O3), Aluminium Oksida
(Al2O3), Kalsium Oksida (CaO), Magnesium Oksida (MgO), dan Sulfat
(SO4) [Hausmann, 1990].
Gambar 2.2 Fly Ash
Fly ash atau abu terbang adalah salah satu emisi terbesar dari
residu limbah industri. Emisi fly ash dari batu bara sejumlah besar
yang belum diolah akan menghasilkan debu dan mencemari atmosfer,
jika dibuang ke sistem air, fly ash dapat menyebabkan penyumbatan
sungai dan bahan kimia beracun yang terkandung di dalamnya akan
berbahaya bagi tubuh manusia dan kehidupan. Oleh karena itu,
berdasarkan konservasi sumber daya alam dan mengurangi polusi,
penanganan dan pemanfaatan fly ash telah menjadi perhatian yang
baru. Cara yang paling menjanjikan memanfaatkan fly ash adalah
dengan menggiling fly ash oleh pabrik penggilingan, kemudian
diterapkan untuk campuran semen, mortar, pengisi, pembuatan batu
bata dan lainnya. Berdasarkan perkembangan teknologi, dalam skala
besar mesin penggilingan ultra-halus telah mampu mencapai satu kali
pengolahan bahan menjadi sangat halus. Bahan fly ash halus diproses
melalui pabrik dengan meningkatkan ukuran partikel yang seragam.
Jika fly ash ditambahkan ke campuran beton secara langsung akan
menghemat banyak bahan baku semen dan juga, fly ash akan
meningkatkan kemudahan pengerjaan pencampuran bahan beton dan
meningkatkan plastisitas dan stabilitas beton bertulang. Bahkan di
beberapa perusahaan produksi semen, fly ash dicampurkan sesuai
dengan rasio, menjadi klinker semen yang berbeda untuk membuat
produk semen.
Menurut Headwaters Resources pada buletin yang ke-29, fly ash
dapat menggantikan sebagian semen portland hingga 20% dalam
campuran beton berpori dan penggunaan fly ash sebagai pengganti
semen terjadi paling baik pada 20%. Fly ash memperbaiki
karakteristik penempatan dan penyelesaian pengerjaan termasuk
memberikan perbaikan pengerjaan dari campuran beton dengan nilai
slump yang rendah. Ini merupakan keuntungan besar, terutama bila
permukaan tekstur dan menyangkut desain menjadi prioritas. Karena
kemampuannya untuk meningkatkan produk beton, fly ash telah menjadi
kebutuhan dalam teknologi beton berpori. Tidak hanya membuat produk
akhir yang lebih baik, dengan menggunakan fly ash pada beton
berpori adalah cara yang bijaksana untuk mengontrol polusi
lingkungan. Fly ash digunakan sebagai mineral pencampur untuk
meningkatkan kinerja keseluruhan dari beton berpori, dengan
mengganti sebagian semen dalam beton dengan fly ash maka emisi
karbon dioksida yang diciptakan selama produksi semen berkurang
serta mengurangi dampak negatif pada atmosfer.2.5.3 Sika Air
EntrainingBahan tambahan Sika air entraining ini berupa cairan
berwarna kuning dan memiliki nilai PH = 8. Keunggulan dari Sika air
entraining adalah memudahkan pengerjaan campuran beton,
meningkatkan kekuatan beton, dan meningkatkan kohesi air dalam
campuran beton sehingga mengurangi segregasi.
Gambar 2.3 Sika Air EntrainingMenurut Buku Petunjuk Pelaksanaan
Perkerasan Kaku (Beton Semen) No. 009/t/bnkt/1990 Direktorat
Jenderal Bina Marga Direktorat Pembinaan Jalan Kota, Air entraining
merupakan bahan tambahan untuk beton, selain fly ash dan pozzoland,
harus digunakan dalam bentuk cairan dan dapat ditakar dalam berat
atau volume dengan batas ketelitian sebesar 3%. Untuk menakar dan
menyemprotkan cairan bahan tambah diperlukan peralatan yang teliti.
Bila digunakan bahan tambah udara (air entraining admixture)
bersamaan dengan bahan tambah kimia, maka masing-masing bahan
tambah harus ditakar dan ditambahkan ke dalam adukan secara
terpisah, untuk menghindari kontak satu sama lainnya sebelum
bahan-bahan tersebut sampai di campuran beton. Jenis bahan tambah
air entraining memiliki kegunaan memberikan kemudahan pengerjaan,
kedap air dan keawetan. Dengan maksud memasukkan gelembung udara
(0,03 - 0,06 min) secara merata ke dalam beton.2.6 Beton
Berpori
Berdasarkan Pedoman Penyediaan dan Pemanfaatan Ruang Terbuka Non
Hijau - Direktorat Jenderal Penataan Ruang, Departemen Pekerjaan
Umum menjelaskan bahwa Pembangunan Dampak Rendah (Low Impact
Development LID) adalah strategi pembangunan berdampak rendah yang
membuat sistem perkerasan berperan hidrologis mampu menyalurkan air
permukaan ke lapisan di bawahnya dan ekonomis karena meminimalisasi
sistem drainase. Perkerasan permeabel (permeable paving) adalah
tipe LID yaitu perkerasan tembus air atau perkerasan poros yaitu
jenis perkerasan yang berpori sehingga dapat mengalirkan air di
permukaan perkerasan ke lapisan di bawahnya. Beton berpori
(pervious concrete) adalah tipe perkerasan LID permeable paving,
yaitu campuran beton berpori yang tidak menggunakan pasir atau
hanya dalam jumlah kecil, sehingga menghasilkan beton dengan pori
kira-kira 20%. Ruang pori tersebut membuat air dapat mengalir di
dalam perkerasan ke lapisan batuan berukuran seragam di bawahnya,
lalu ke dalam tanah sehingga mengurangi atau menghilangkan aliran
air di atas permukaan perkerasan. Kekuatan rata-rata dari beton
berpori (tembus air) adalah dari 50 sampai 350 kg/cm2, dan dapat
lebih tinggi tergantung fungsi penggunaannya. Kecepatan peresapan
adalah 0,2 sampai 0,48 cm/s.Sistem pervious paving digunakan untuk
mengurangi permukaan yang kedap air (tidak tembus air) seperti
permukaan jalan trotoar (sidewalk), driveways, tempat parkir, dan
tempat-tempat lain yang digunakan dengan tujuan mengurangi run off
dan memperbesar infiltrasi. Pervious paving juga dapat digunakan
sebagai inlet air infiltrasi ke dalam tanah. Pervious paving sangat
efektif untuk membantu mengurangi run off dalam kondisi puncak
serta menambah jumlah kandungan air tanah pada area yang berkembang
(Harrisburg, 1998).
Masalah genangan air dan limpasan permukaan yang terjadi pada
permukaan perkerasan kedap air menuntut ditemukannya cara-cara baru
untuk mengelola aliran air terutama dari air hujan. Perkerasan
berpori merupakan salah satu metode alternatif untuk pengendalian
limpasan permukaan. Jenis-jenis perkerasan berpori antara lain
adalah aspal berpori, beton berpori, perkerasan bata beton (paving
blocks), dan sistem perkerasan kerikil. Perkerasan berpori memiliki
pori-pori yang sangat banyak dan mengurangi volume limpasan
permukaan dengan cara membiarkan air yang ada di permukaannya
menyerap ke dalam perkerasan untuk kemudian dialirkan ke dalam
tanah dengan tingkat penyerapan yang tinggi. Perkerasan beton
berpori dapat berfungsi sebagai bagian dari sistem memanen air
hujan (rainwater harvesting). Sistem memanen air hujan merupakan
proses untuk mencegah terjadinya limpasan permukaan saat hujan dan
sekaligus memanfaatkan air hujan untuk kebutuhan yang
menguntungkan, seperti menambah cadangan air tanah, irigasi untuk
taman, toilet flushing, air untuk mencuci kendaraan, dan
sebagainya.2.6.1 Kelebihan dan Kekurangan Beton Berpori
Beton berpori merupakan material konstruksi yang multifungsional
dengan beberapa kelebihan, seperti :
a. Selang waktu pemeliharaan yang lebih lama.Pori-pori yang ada
pada beton berpori berfungsi untuk mengalirkan air mengalir ke
dalam tanah. Pemeliharaan yang perlu dilakukan pada beton berpori
adalah membersihkan sampah yang masuk ke dalam pori beton agar
aliran air tidak terhambat, sehingga mencegah terbentuknya genangan
air di permukaan beton. Terbentuknya genangan air di permukaan
beton dapat merusak permukaan perkerasan yang sudah ada.b.
Mengurangi limpasan permukaan di suatu daerah.Beton berpori sebagai
material konstruksi yang multifungsi selain berfungsi sebagai
komponen struktural juga berfungsi sebagai saluran drainase air
masuk ke dalam tanah sehingga mampu mengurangi limpasan
permukaan.
c. Instalasi yang lebih cepat jika dibandingkan dengan
pemasangan perkerasan bata beton.d. Life cycle cost yang lebih
rendah.Dibandingkan dengan beton aspal dan perkerasan bata beton,
perkerasan dengan menggunakan beton berpori memiliki life cycle
cost yang lebih rendah. Walaupun biaya awal pada beton berpori
lebih mahal dibandingkan dengan beton aspal, tetapi karena kekuatan
dan daya tahan beton berpori yang lebih besar dibandingkan dengan
aspal ataupun bata beton, maka menyebabkan biaya pemeliharaan yang
diperlukan pada beton berpori selama umur rencana beton menjadi
lebih kecil.
e. Mengurangi tingkat pencemaran terhadap air tanah.Fungsi utama
beton berpori adalah mengalirkan air yang ada di permukaan sehingga
dapat diserap oleh tanah. Karena tidak menggunakan bahan kimia
berbahaya di dalam campuran beton, maka potensi tercemarnya air
tanah menjadi semakin kecil.f. Dapat didaur ulang.Tidak seperti
pada beton konvensional, setelah mencapai umur rencana beton
berpori dapat didaur ulang menjadi material beton berpori yang baru
sehingga tidak menimbulkan limbah buangan.
g. Pemanfaatan lahan yang lebih efisien.Dengan menggunakan
perkerasan beton berpori dapat mengurangi kebutuhan penyediaan
kolam penyimpanan air hujan, selokan saluran drainase, dan sarana
pengelolaan air hujan lainnya.h. Rongga pada beton berpori dapat
meredam kebisingan suara yang ditimbulkan oleh roda kendaraan.Hal
ini disebabkan karena pori-pori pada beton terbentuk secara tidak
teratur dan memiliki permukaan yang tidak rata, sehingga gelombang
suara yang dipantulkan secara baur oleh pori-pori pada beton
menjadi saling bertumbukan dan saling meredam.Beton berpori juga
memiliki kekurangan, seperti :
a. Karena kuat tekan yang lebih rendah daripada beton
konvensional, maka beton berpori hanya digunakan pada jalan-jalan
lokal perumahan, trotoar, dan lapangan parkir.
b. Biaya instalasi beton berpori relatif lebih mahal daripada
beton biasa. Hal ini disebabkan oleh dua hal, yaitu :
Beton berpori merupakan material konstruski khusus yang
membutuhkan pekerja yang memiliki pengalaman dan kemampuan untuk
mencampur, memasang dan merawat beton berpori secara tepat.
Perkerasan beton berpori membutuhkan kedalaman yang lebih besar
saat pemasangan, sebagai tempat untuk menampung air hujan dan juga
meningkatkan ketebalan perkerasan beton berpori untuk alasan
kekuatan.
2.6.2 Komposisi Beton Berpori
Komposisi yang digunakan untuk beton berpori tidak jauh berbeda
seperti beton normal, perbedaan yang ada adalah dalam pembuatan
beton berpori tidak atau sedikit sekali digunakan agregat halus
pada campuran betonnya, dikarenakan beton berpori yang terbentuk
memiliki rongga-rongga untuk porositas air, serta faktor air semen
(FAS) memiliki peranan yang sangat penting, dengan tujuan agar
rongga-rongga yang ada pada beton nantinya tidak tertutup oleh
pasta semen pada saat mengeras. Selain itu juga bertujuan untuk
mengingat agregat agar tidak mudah terlepas.
Material-material yang digunakan untuk komposisi beton berpori
secara umum adalah :
Semen
Jenis semen yang digunakan adalah jenis semen Portland, dimana
semen jenis ini merupakan semen umum yang biasanya digunakan untuk
aplikasi beton yang tidak memerlukan persyaratan khusus terhadap
panas hidrasi dan kekuatan tekan awal. Agregat
Jenis agregat yang digunakan adalah agregat kasar, yang berupa
kerikil sebagai hasil disintegrasi batuan atau berupa batu pecah
yang diperoleh dari industri pemecah batu dan memiliki ukuran
butiran antara 5 40 mm atau agregat yang tertahan pada saringan
2,36 mm (ayakan No. 4). Agregat halus tidak dipakai agar terbentuk
rongga-rongga pada beton yang nantinya akan berfungsi sebagai
aliran air. Air
Jumlah air yang digunakan diperhatikan dengan seksama,
dimaksudkan agar beton yang terbentuk memiliki rongga-rongga yang
baik serta ikatan antar agregatnya kuat. Kesalahan dalam
pengendalian faktor air semen dapat membuat rongga-rongga pada
beton berpori menjadi tertutup, ikatan antar agregat menjadi lemah,
sehingga menjadikan kuat tekan beton berpori menjadi rendah. Faktor
air semen yang biasanya digunakan untuk beton berpori adalah
sebesar 0,3 0,4.Faktor air semen adalah angka perbandingan antara
berat kadar air bebas dan berat kadar semen dalam campuran beton.
Faktor air semen memegang peranan penting dalam keawetan dan
performa dari beton tersebut. Kekurangan air membuat pasta semen
dan agregat tidak akan tercampur dengan sempurna, seperti gambar
2.4 (a).
(a) Campuran Beton Kekurangan Air
(b) Campuran Beton Kelebihan Air
(c) Campuran Beton dengan Proporsi Air yang Tepat
Gambar 2.4 Campuran Adukan Beton Berpori(sumber: Pervious
Concrete Pavements, Portland Cement Association)
Faktor air semen pada beton berpori sangat mempengaruhi kekuatan
ikatan antara pasta semen dan agregat. Sebaliknya, apabila
kelebihan air akan membuat campuran beton menjadi bleeding sehingga
mudah keropos dan lunak, seperti gambar 2.4 (b). Untuk itu
dibutuhkan perancangan proporsi air yang tepat agar terbentuk
campuran pasta semen yang mengikat agregat dengan sempurna. Ikatan
antara pasta semen dan agregat yang tepat dapat dilihat pada gambar
2.4 (c).Beton harus selalu dibuat dengan workability, konsistensi
dan plastisitas yang sesuai dengan kondisi pekerjaan. Workability
sering diartikan sebagai tingkat kemudahan pengerjaan campuran
beton untuk diaduk, dituang, diangkut dan dipadatkan atau suatu
ukuran sulit atau mudahnya mengecor, mengkonsolidasikan dan
menyelesaikan beton. Unsur-unsur yang dapat mempengaruhi sifat
kemudahan campuran adukan beton dalam pengerjaannya, antara lain
:a. Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton. Makin
banyak air yang dipakai, makin mudah beton segar itu dikerjakan.
Tetapi pemakaian air juga tidak boleh terlalu berlebihan.b.
Penambahan semen ke dalam campuran juga memudahkan cara pengerjaan
betonnya, karena diikuti dengan penambahan air untuk memperoleh
nilai faktor air semen tetap.c. Gradasi campuran agregat (pasir dan
kerikil), jika campuran pasir dan kerikil mengikuti gradasi yang
telah disarankan oleh peraturan maka adukan beton mudah dikerjakan.
d. Pemakaian butiran yang bulat memudahkan cara pengerjaan.e.
Pemakaian butiran maksimum kerikil yang dipakai berpengaruh
terhadap cara pengerjaan.f. Cara pemadatan beton menentukan sifat
pekerjaan yang berbeda.g. Selain itu, beberapa aspek yang perlu
dipertimbangkan adalah jumlah kadar udara yang terdapat di dalam
beton dan penggunaan bahan tambah dalam campuran beton.Konsistensi
adalah kemampuan beton segar untuk mengalir. Plastisitas menentukan
kemudahan beton untuk dicetak. Jika dalam suatu campuran beton
dipakai agregat lebih banyak atau air yang ditambahkan lebih
sedikit, campuran akan menjadi kaku dan sulit dicetak. Pengujian
slump adalah suatu ukuran konsistensi beton. Untuk suatu proporsi
semen dan agregat tanpa admixture, semakin tinggi slump, campuran
semakin basah. Slump adalah ukuran kekentalan adukan beton yang
dinyatakan dalam mm dan ditentukan dengan menggunakan kerucut
Abram. Nilai Slump ditetapkan sesuai dengan kondisi pelaksanaan
pekerjaan agar diperoleh beton yang mudah dituangkan, dipadatkan
dan diratakan. Karena beton berpori tidak menggunakan agregat
halus, maka nilai slump yang dihasilkan akan sangat besar, sehingga
nilai slump pada campuran beton berpori diabaikan.2.6.3 Kepadatan
Beton Berpori
Kepadatan pada beton berpori tergantung dari gradasi agregat
kasar yang digunakan dan secara umum berkisar antara 60-75% dari
kepadatan beton normal. Agregat secara umum yang digunakan adalah
agregat dengan ukuran 10-20 mm, meskipun ukuran lain juga sering
digunakan. Kepadatan sekitar 70 kg/m3 dapat dicapai jika digunakan
agregat kelas ringan. Tipe agregat seperti batu pecah, kerikil dan
slag logam telah sukses digunakan untuk membuat beton berpori.
Kegunaan batu pecah secara umum yaitu menghasilkan kuat tekan yang
lebih tinggi daripada ketika menggunakan agregat kerikil dalam
campuran. Kepadatan dari pengujian beton berpori bervariasi antara
1780 kg/m3 dan 1890 kg/m3, yaitu 22% lebih rendah dari kepadatan
beton normal yang berkisar antara 2200-2400 kg/m3. Penurunan
kepadatan berarti beban mati struktur lebih ringan.2.6.4 Kuat Tekan
Beton Berpori
Beton yang baik adalah beton yang memiliki kuat tekan yang
tinggi, sebab beton yang tidak cukup kekuatannya menurut kebutuhan
menjadi tidak berguna. Secara umum kekuatan beton dipengaruhi oleh
dua hal yaitu faktor air semen dan kepadatan beton, dengan faktor
air semen yang cukup untuk proses hidrasi semen dan dapat
dipadatkan dengan sempurna akan memiliki kekuatan optimal. Hanya
saja untuk memperoleh kuat tekan yang lebih tinggi memerlukan
banyak hal yang harus dipertimbangkan.
Semakin kecil area permukaan agregat, maka semakin kecil pula
kebutuhan air untuk campuran beton. Dengan semakin kecilnya faktor
air semen, maka kekuatan beton semakin meningkat. Penggunaan
agregat dengan ukuran butir maksimum yang lebih besar, dapat
menurunkan kekuatan beton.Menurut PBI71 pengujian kuat tekan beton
dilakukan pada umur 7, 14, 21, dan 28 hari. Dimana kuat tekan beton
paling tinggi dicapai pada umur ke 28 hari. Sehingga menggunakan
faktor pembagi sebesar 0,65 untuk umur 7 hari; 0,88 untuk umur 14
hari; 0,95 untuk umur 21 hari dan 1 untuk umur 28 hari , sehingga
hasil uji kuat tekan beton dapat diperhatikan tingkat perkembangan
kuat tekan betonnya secara bertahap.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan beton antara lain
faktor air semen (FAS), kepadatan, pengerjaan dan juga kualitas
bahan-bahan yang dipergunakan. Cara pengujian kuat tekan beton
yaitu dengan memberikan beban tekan tegak lurus luas penampang
silinder atau kubus beton sampai terjadi keruntuhan pada benda yang
di uji. Untuk meningkatkan kekuatan beton dapat dilakukan beberapa
hal, seperti :
a) Meningkatkan kekuatan pasta semen.Dengan mencari perbandingan
air dengan semen yang optimal dimana makin rendah water air cement
ratio akan menghasilkan mutu beton yang semakin tinggi.
b) Meningkatkan kekuatan lekatan antara pasta dan agregat.Bagian
yang paling lemah dalam campuran beton adalah interface zone antara
campuran semen dan agregat. Bagian yang lemah ini dapat diperkuat
dengan cara pemilihan jenis dan bentuk agregat yang sesuai, juga
bisa dengan pencampuran zat aditif sehingga kekuatan dari mutu
beton akan lebih baik.c) Pemilihan agregat yang berkualitas
baik.
d) Penambahan bahan atau unsur tambahan pada campuran.Mutu beton
berpori pada penelitian ini disesuaikan dengan standar mutu bata
beton minimum menurut SNI 03-0691-2002 Bata Beton (Paving Block).
Klasifikasi bata beton menurut kelas penggunaannya, yaitu :
a. Bata beton mutu A: digunakan untuk jalan
b. Bata beton mutu B: digunakan untuk pelataran parkir
c. Bata beton mutu C: digunakan untuk pejalan kaki (sidewalk)d.
Bata beton mutu D: digunakan untuk taman dan penggunaan lain
Mutu bata beton memiliki kuat tekan minimum sebagai berikut
:Tabel 2.2Mutu Bata Beton (Paving Block)MutuKuat Tekan
(MPa)Ketahanan aus (mm/menit)Penyerapan Air
rata-rata maks.
MinimumRata-rataRata-rataMaksimum%
A35400,0900,1033
B17200,1300,1496
C12,5150,1600,1848
D8,5100,2190,25110
Keterangan pada tabel :
MPa = Mega Pascal; 1 MPa = 1 N/mm2 = 10 kg/cm2 Persyaratan mutu
beton berpori belum tercantum dalam SNI, sehingga untuk menentukan
target mutu kuat tekan beton berpori dalam penelitian ini digunakan
batasan minimum mutu bata beton. Mutu bata beton minimum yang
digunakan adalah dari bata beton mutu C yang digunakan untuk
pejalan kaki (sidewalk), sesuai dengan karakteristik beton berpori
untuk konstruksi yang menahan beban relatif ringan. Pada penelitian
ini, kuat tekan beton berpori yang ingin dicapai pada umur 28 hari
adalah antara 150 kg/cm2 sampai 180 kg/cm2.2.6.5 Perkerasan Beton
Berpori
Perkerasan beton berpori berada pada lapisan permukaan dari
struktur perkerasan tembus air (pervious concrete pavement).
Ketebalan dari perkerasan beton berpori berkisar antara 10 20 cm,
tergantung dari beban konstruksi yang akan diterima. Sistem
perkerasan beton berpori diilustrasikan pada gambar 2.5
berikut.
Gambar 2.5 Lapisan Perkerasan Beton Berpori
(sumber: United State Environmental Protection Agency)Susunan
lapisan di bawah perkerasan beton berpori untuk struktur sistem
perkerasan tembus air ini terdiri dari (NRMCA 2008) :
Choke CourseLapisan ini terletak di bawah perkerasan beton
berpori, dan bersifat tembus air. Ketebalan lapisan berkisar antara
2,5 5 cm dan berfungsi untuk meratakan elevasi permukaan untuk
beton berpori. Lapisan ini terdiri dari agregat gradasi terbuka
berukuran kecil. Open Graded Base Reservoir
Terletak di bawah choke course. Ketebalan lapisan antara 7,5 10
cm dan terdiri dari agregat batu pecah berukuran 4,8 19 mm. Lapisan
ini memiliki tingkat penyerapan air yang sangat tinggi sehingga
berfungsi sebagai penyimpan air dan sebagai transisi aliran air ke
lapisan subbase.
Open Graded Subbase Reservoir
Ukuran agregat batuan pada lapisan ini lebih besar daripada
lapisan base reservoir, yaitu antara 19 63,5 mm. Seperti halnya
pada lapisan base reservoir, air disimpan di dalam rongga-rongga
yang terbentuk di antara agregat. Ketebalan lapisan subbase
bergantung pada tempat penampungan air yang dibutuhkan dan beban
yang akan diterima perkerasan. Lapisan subbase dapat tidak
digunakan pada perkerasan untuk jalan-jalan perumahan dan trotoar
pejalan kaki. Dalam beberapa kasus, ketebalan lapisan subbase
ditambahkan untuk meningkatkan daya dukung lapisan atas perkerasan
beton berpori dan sebagai tempat penyimpanan air. Underdrain
(opsional)Dalam beberapa kasus dimana perkerasan beton berpori
dipasang pada lapisan tanah dengan tingkat penyerapan air yang
rendah, lapisan underdrain memudahkan pembuangan air dari lapisan
base dan subbase. Underdrain berupa pipa berlubang dan terhubung
dengan struktur bagian luar. Tempat penyimpanan air tambahan bisa
didapatkan dengan memasang beberapa pipa pada bagian lapisan
agregat. Pipa yang digunakan adalah pipa berlubang. Geotextile
(opsional)Geotextile dapat digunakan sebagai pemisah pada lapisan
subbase dari lapisan tanah dasar. Fungsinya untuk mencegah
perpindahan tanah ke dalam lapisan subbase dan base. Geotextile non
woven dapat digunakan karena fungsinya yang dapat ditembus air
tetapi tidak dapat ditembus oleh partikel tanah.
Tanah Dasar
Lapisan tanah dasar terletak di bawah subbase. Kapasitas
penyerapan air pada tanah dasar menentukan banyaknya air yang dapat
dikeluarkan dari lapisan agregat ke dalam tanah sekitarnya. Lapisan
tanah dasar biasanya tidak dipadatkan.Berdasarkan aplikasi yang
dilakukan pada konstruksi di Amerika, pemasangan beton berpori
dilakukan secara manual dengan menggunakan bekisting. Salah satu
metode pemasangan beton berpori adalah menggunakan sistem tertutup
seperti pada gambar berikut.
Gambar 2.6 Sistem Tertutup pada Pemasangan Beton Berpori(sumber:
Field Performance of Portland Cement Pervious Concrete Pavement,
Cleveland State University)Penggunaan lapisan tembus air bertujuan
agar penyerapan air dapat didistribusikan dengan lancar ke dalam
tanah melalui pipa yang telah disiapkan.Pemadatan beton berpori
yang dicor dapat dilakukan dengan menggunakan penggilas kecil
dengan berat sekitar 45 kg. Selain itu, pemasangan beton berpori
juga dapat dilakukan secara langsung dengan menggunakan tumpukan
kerikil pada lapisan bagian bawahnya.
Gambar 2.7 Pemadatan dengan Penggilas Kecil(sumber: American
Concrete Institute)Pemadatan yang lebih baik dapat dilakukan dengan
menggunakan mesin penggilas hidrolik. Penggunaan mesin penggilas
hidrolik akan menghasilkan pemadatan yang lebih baik dan
merata.Sambungan pada tiap bagian beton berpori sebaiknya dibuat
dengan menggunakan penggiling yang biasa disebut pemotong pizza.
Apabila beton berpori meliputi area yang luas, campuran yang baru
dituang dan dipadatkan sebaiknya dilapisi lembaran plastik
(polyethylene sheeting) untuk mencegah pengeringan yang terlalu
cepat dan berlebih.
Gambar 2.8 Cutting Sambungan Ruas Beton Berpori(sumber: American
Concrete Institute)Curing atau perawatan beton berpori setelah
pengecoran dilakukan untuk mencegah terjadinya penyumbatan pada
pori-pori yang akan mengurangi permeabilitas. Perawatan beton
berpori dilakukan minimal selama 7 hari setelah pengecoran. Beton
berpori akan berfungsi dengan baik apabila terlindungi dari
penyumbatan oleh pasir. Perawatan perkerasan dengan menggunakan
beton berpori haruslah dilakukan secara berkala. Mengingat air yang
mengalir melewati beton memungkinkan untuk membawa polusi yang
larut dalam air maupun yang tidak larut, serta juga sampah yang
dapat menyumbat rongga-rongga pada beton. Kebanyakan dari
serpihan-serpihan ini akan tersimpan dekat dengan permukaan beton
berpori sehingga dibutuhkan perawatan khusus dalam
mengatasinya.Vaccuming atau power blowing dibutuhkan untuk
membersihkan pori-pori pada beton berpori apabila terjadi
penyumbatan pada beton berpori. Power blowing atau pressure washing
dapat membuat pori-pori pada beton berpori bertambah sehingga dapat
meningkatkan permeabilitas, tetapi dapat juga merusak bagian
permukaan beton berpori. Gambar 2.9 Beton Berpori Sebelum (kiri)
dan Sesudah (kanan) Proses VaccumingSalah satu faktor yang
menentukan frekuensi perawatan pada perkerasan beton berpori adalah
tempat pemasangannya, dapat dilakukan perawatan seperlunya atau
sekitar 2 sampai 3 kali selama 1 tahun pada beton berpori dapat
mencegah penyumbatan berkelangsungan yang tidak terlihat oleh mata.
Pemeliharaan yang teratur dapat menjaga kondisi beton berpori tetap
baik dan memastikan beton berpori masih berfungsi dengan baik.
Daerah yang membutuhkan daya resap air yang besar atau daerah yang
terdapat banyak tanah pasir membutuhkan perawatan yang lebih
sering.Table of Contents
3.1. 7BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN
72.1Beton
72.2Semen
122.3Air
132.4Agregat
172.5Bahan Tambahan (Admixture)
212.5.1Abu Sekam Padi
232.5.2Fly Ash
252.5.3Sika Air Entraining
262.6Beton Berpori
272.6.1Kelebihan dan Kekurangan Beton Berpori
302.6.2Komposisi Beton Berpori
342.6.3Kepadatan Beton Berpori
342.6.4Kuat Tekan Beton Berpori
372.6.5Perkerasan Beton Berpori
Base Course
Tanah Dasar
Geotextile
(optional)
Subbase
Choke Course
Beton Berpori
EMBED AutoCAD.Drawing.17
Perkerasan Beton Berpori
EMBED AutoCAD.Drawing.17
Pipa
Lapisan Kedap Air
Lapisan Tembus Air
Tanah
7
_1357435348.unknown
_1357514283.unknown
_1357681453.dwg
_1357514273.unknown
_1357391345.dwg
_1357434597.unknown
_1261975973.unknown