-
Modul 6 Mata Kuliah : Teknologi Bahan Konstruksi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T TEKNOLOGI
BAHAN KONSTRUKSI
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Universitas Mercu Buana
MODUL - 6
MATA KULIAH : TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSI
POKOK BAHASAN :
AIR CAMPURAN BETON
6.1. UMUM Air pada beton mempunyai fungsi sebagai pengencer.
Agar cairan beton
dapat padat dan mengisi ruang-ruang sehingga membentuk cetakan.
Ciri-ciri air yang baik untuk campuran beton adalah tidak berwarna
, tidak berbau dan tidak berasa.
Gambar 6.1. Butuh Air
Kita banyak butuh air untuk pekerjaan sehari-hari antara lain
adalah untuk kebutuhan campuran beton, air yang bagaimana dapat
digunakan untuk campuran
6
-
Modul 6 Mata Kuliah : Teknologi Bahan Konstruksi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T TEKNOLOGI
BAHAN KONSTRUKSI
beton, apa syarat-sayarat yang harus diperhatikan dalam
penggunaannya , karakteristiknya bagaimana ?
Air mempunyai peranan yang cukup penting dalam pembuatan beton,
karena berpengaruh terhadap sifat-sifat beton, sifat-sifat yang
berpengaruh adalah kemudahan pengerjaan (workability) dan
penyusutan. Selain itu tujuan utama pemakaian air adalah untuk
proses hidrasi, yaitu rekasi antara seman dan air yang
mengahasilkan campuran keras setelah bebrapa waktu tertentu.
Setelah pengecoran air juga berguna untuk perawatan (curing) guna
menjamin proses pengerasan yang sempurna.
Gambar 6.2 Prosen Penjernihan Air
6.2 PERAN AIR Semen tidak bias menjadi pasta tampa ada air. Air
harus selalu ada dalam beton
cair, tidak saja untuk hidrasi semen, tetapi juga untuk
mengubahnya menjadi suatu pasta sehingga betonnya lecak
(workable).
Jumlah air yang terikat dalam beton dengan factor air semen 0.65
adalah sekitar 20 % dari berat semen pada umur 4 minggu. Dihitung
dari komposisi mineral semen. Jumlah air yang diperlukan untuk
hidrasi secara teoritis adalah 35- 37 5 dari berat semen.
Dalam praktik, estimasi air terikat secara kimia didapat dengan
mengeringkan contoh sampai 100 oC, menghilangkan air bebas yang
bias menguap didalam pori kapiler. Kehilangan berat akibat
dekomposisi contoh kering pada 1000 oC dianggap sebagai jumlah non
evaporable. Hidrasi penuh dicapai dengan terjadinya hidrasi slurry
semen (dengan rasio air/semen diatas 1.00) terjadi didalam ball
mill. Proses ini mengambil lapisan terhidrasi dari permukaan butir
semen. Seluruh proses bias memakan waktu beberapa bulan hinga
mencapai hidrasi penuh.
-
Modul 6 Mata Kuliah : Teknologi Bahan Konstruksi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T TEKNOLOGI
BAHAN KONSTRUKSI
a. Air yang diambil oleh pori gel. Air gel ini tertahan dalam
struktur gel dengan tegangan permukaan . sering disebut air yang
diserap. Perilaku sebenarnya masih diselidiki. Diambilnya air ini
menyebabkan perubahan volume yang besar, misalnya selama susut
pengeringan.
b. Air di dalam pori-pori kapiler relative mudah untuk di ambil.
Jumlahnya ditentukan oleh factor air semen (w/c) awal dan dikurangi
oleh hidrasi yang menerus. Diambilnya air ini selama proses
pengeringan tidak akan menyebabkan penyusustan. Pori-pori ini terus
jenuh jika perawatan dilakukan dengan penggenangan atau dengan
lingkungan yang jenuh. Waktu air secara bertahap keluar dari
kapiler, tekanan uap akan berkurang. Ruang di isi oleh udara yang
difusi kedalam pori. Bila kelengasan relative turun dibawah 80%
kecepatan difusi sempat dikurangi.
c. Pergerakan air keluar masuk struktur gel menyebabkan
perubahan volume. Ini bias disebabkan oleh : 1. Regangan akibat
lingkungan yaitu susut pengeringan atau pengembangan
selama perawatan. 2. Regangan akibat beban, yaitu rangkak
(creep).
d. Kehilangan air sebelum setting karena hidrasi dan evaporasi
dan permukaan terekspose yang menyebabkan hilangnya kelecakan .
Bila kecepatan evaporasi melampaui kecepatan pengeluaran air
sebelum setting maka akan bias terjadi susut plastis.
6.3 JUMLAH AIR. Air adalah merupakan zat cair sebagai alat media
untuk mendapatkan
kelecakan (mudah untuk dikerjakan) yang diperlukan untuk
penuangan beton pada beton segar. Jumlah air yang diperlukan untuk
kelecakan tertentu tergantung pada sifat material penyusun
(agregat, semen) yang digunakan . Hukum kadar air konstan
mengatakan bahwa kadar air yang diperlukan untuk kelecakan tertentu
hampir konstan tanpa tergantung pada jumlah semen untuk kombinasi
agregat halus dan kasar tertentu . Hukum ini tidak sepenuhnya
berlaku untuk seluruh kisaran (range), namun cukup praktis untuk
penyesuaian perencanaan dan koreksi.
-
Modul 6 Mata Kuliah : Teknologi Bahan Konstruksi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T TEKNOLOGI
BAHAN KONSTRUKSI
Air yang diperlukan untuk beton dipengaruhi oleh : a. Ukuran
agregat maksimum, diameter membesar maka kebutuhan air
menurun, begitu juga jumlah mortar yang dibutuhkan menjadi lebih
sedikit. b. Bentuk butir, bentuk bulat akan menyebabkan kebutuhan
air menurun
misalkan untuk batu pecah perlu lebih banyak air. c. Gradasi
agregat, gradasi baik akan menyebabkan kebutuhan air menurun
untuk kelecakan yang sama. d. Kotoran dalam agregat, Makin
banyak silt, tanah liat dan limpur maka akan
meningkatkan kebutuhan air meningkat. e. Jumlah agregat halus (
dibandingkan agregat kasar,) Jika agregat halus lebih
sedikit maka kebutuhan air menurun.
6.4 SYARAT KIMIA AIR. Air yang mengandung kotoran yang cukup
banyak akan mengganggu
proses pengerasan atau ketahanan beton. Kandungan kurang dari
1000 ppm ( parts per million masih diperbolehkan meskipun
konsentrasi lebih dari 200 ppm sebaiknya dihindari.
Bolehkah memakai air sumur, air sungai, air laut untuk campuran
beton ?. Secara umum ( kasar) : YANG BISA DIMINUM BOLEH DIPAKAI dan
tidak terdapat yang aneh pada rasa bau, dan warna. Tentu saja
pedoman ini tidak cukup untuk menilai. Misalnya air yang mengandung
laruran gula tentu dapat diminum, tetapi jelas tidak cocok untuk
membuat beton. Untuk lebih teliti, ambil contoh air dan lakukan uji
laboratorium. Apa saja dan berapa kandungan yang terdapat di
dalamnya?
Tidak ada ketentuan syarat air dari ASTM. Pada BS 3148 terdapat
dua metode untuk menilai kelayakan air untuk campuran beton, yaitu
dengan membandingkan waktu pengikatannya dan kuat tekan benda uji
yang dibuat dengan semen dan air. Yang dipertanyakan dengan air
suling. Air dianggap memenuhi syarat jika tidak berubah waktu
pengikatannya lebih dari 30 menit, atau berkurang kekuatannya
dengan lebih dari 20 % dibandingkan air suling.
Bila masih diragukan, adakan perbandingan antara mortar yang
memakai air tersebut dengan mortar yang memakai air suling/air
tawar. Dipakai kubus mortar ukuran 50 mm, sesuai SII 0013-81 atau
ASTM C109. Kekauatan pada umur 7 dan
-
Modul 6 Mata Kuliah : Teknologi Bahan Konstruksi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T TEKNOLOGI
BAHAN KONSTRUKSI
28 hari minimal 90 % dari kekuatan mortar dari air tawar. Namun
sifat-sifat lain harus diperiksa, misalnya pengaruh jangka
panjang.
Air laut sebenarnya dapat dipakai untuk membuat beton tanpa
tulangan. Tetapi untuk beton bertulang, penggunaan air laut akan
menyebabkan korosi pada tulangan bajanya dan menyebabkan keretakan
pada beton. Hal ini akan mengurangi ketahanan beton bertulang
sehingga sebaiknya dihindari pemakaiannya.
6.5 PENGARUH KOTORAN PADA AIR Sumber kotoran pada air dapat
disebabkan oleh sumber zat organic dan
unorganik, (tumbuhan dan hewan dan banda mati lainya) yang sudah
melapuk yang tercampur dalam air.
Gambar 6.4 Air Kotor
Banyak akibat yang merugikan pada beton jika airnya sudah
tercemar dan kotor digunaka untuk pencapuran beton. Efeknya baik
secara langsung maupun tidak langsung akan terlihat. Kotoran
kotoran tersebut ada berupa zat yang mengapung atau tersuspensi
dalam air akan ikut terbawa masuk kedalam campuran beton sehingga
perlu proses penjernihan sehingga air tersebut baru dapat digunakan
untuk campuran beton.
Kotoran pada air jika terikutkan dalam campuran beton pada
umumnya bisa akan menyebabkan perubahanan secara
sifat/karakteristik pada beton, antara lain :
a. Gangguan pada hidrasi dan pengikatan.
-
Modul 6 Mata Kuliah : Teknologi Bahan Konstruksi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T TEKNOLOGI
BAHAN KONSTRUKSI
b. Gangguan pada kekuatan dan ketahanan c. Perubahan volume yang
dapat menyebabkan keretakan. d. Korosi pada tulangan baja maupun
kehancuran beton. e. Bercak-bercak pada permukaan beton.
Batas / limit konsentrasi untuk berbagai kotoran adalah sebagai
tertera pada table 6.1 berikut :
Tabel 6.1 Batas Toleransi Kotorasn Pada Air. Jenis Kotoran
Konsentrasi
Maksimum (ppm) Keterangan
Suspensi 2000 Silt, tanah liat, bahan organik
Ganggang 500-1000 Air entrain Karbonat 1000 Mengurangi setting
time Bikarbonat 400-1000 400 ppm untuk Ca,Mg Sodium sulfat 10.000
Kekuatan dapat dini dapat
meningkat tapi kekuatan akhir menurun
Gula 500 Menpengaruhi set Garam, Zn,Cu,Mn,Sn
500 Meperlambat set
Asam inorganis 10.000 PH tidak kurang 3.00
Sumber : PBI 1988.
6.6 AIR LAUT Air di laut merupakan campuran dari 96,5% air murni
dan 3,5% material
lainnya seperti garam-garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan
organik dan partikel-partikel tak terlarut. Sifat-sifat fisis utama
air laut ditentukan oleh 96,5% air murni.
Air laut banyak mengandung garam , kadarnya sekitar 35.000 ppm (
3.5 %). Dan umumnya hanya dapat dipakai untuk beton tanpa tulangan.
Meskipun kekuatan awalnya lebih tinggi dari beton biasa, setelah 28
hari kekuatannya akan lebih
-
Modul 6 Mata Kuliah : Teknologi Bahan Konstruksi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T TEKNOLOGI
BAHAN KONSTRUKSI
rendah. Pengur angan kekuatan ini dapat dihindari dengan
mengurangi factor air semen(water cement ratio).
Bila air bersih tidak tersebia, air laut sebenarnya dapat
digunakan(meskipun sangat tidak diajurkan). Ada resiko korosi pada
tulangan. Tetapi resiko tapat dikurangi bila tulangan mempunyai
penutup beton yang cukup kuat atau baja tulangannya di coating, dan
juga jika betonnya kedap air laut dan terekspose pada lingkungan
maritime harus mempunyai factor air semen lebih kecil dari 0.45 dan
tebal selimut beton sedikitnya 7.5 mm.
Gambar 6.2 Air laut banyak mengandung garam mineral
6.7 AIR LIMBAH SANITASI Air sanitasi dapat mengandung 400 ppm
bahan organis, stelah limbah
diencerkan dalam system disposal yang baik, konsentrasi
dikurangi menjadi 20 ppm atau lebih sedikit, Jumlah ini terlalu
rendah untuk mempengaruhi kekuatan beton.
Gambar 6.1. Air limbah Sanitasi
-
Modul 6 Mata Kuliah : Teknologi Bahan Konstruksi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T TEKNOLOGI
BAHAN KONSTRUKSI
6.8 AIR LIMBAH INDUSTRI Kebanyakan air yang mengandung limbah
industru lebih kecil dari 4000 ppm.
Dari totoal benda padat. Pengurangan kekuatan tekan umumnya
tidak lebih dari 10 %. Air limbah dari penyamakan , pabrik kertas,
pabrik cat, pabrik limun, pabrik kimia dan galvanis dapat
mengandung kotoran yang berbahaya. Cara yang paling baik adalah
menguji air limbah yang akan dipakai, bahkan apabila hanya
mengandung beberapa ratus ppm dari solid yang tidak umum.
6.9 AIR GULA Air yang mengandung 0.3 - 0.15 % gula terhadap
berat semen, umumnya
memperlambat pengikatan semen. Batas atas bervariasi dengan
jenis semen. Kekuatan 7 hari dapat dikurangi sementara kekuatan 28
hari dapat dinaikan. Ketika jumlah gula bertambah samapai 0.20 %
berat semen. Pengikatan umumnya bertambah cepat.
Gula dalam kadar 0.25 % atau lebih berat semen dapat menyebabkan
pengikatan yang cepat dan pengurangan kekuatan 28 hari.
Bila kadar kurang dari 500 ppm gula dalam air umumnya tidak
memberikan pengaruh pada kekuatan tetapi bila lebih harus
dites.
6.10 SILT ATAU BUTIR-BUTIR TERSUSPENSI Sekitar 2000 ppm tanah
liat tersuspensi atau butiran halus batua dalam air
yang digunakan dapat ditoleransi. Jumlah besar tidak
mempengaruhi kekuatan tetapi dapat mempengaruhi sifat-sifat yang
lain dari campuran beton. Air yang mengandung lumut harus tetap di
dalam setting basin sebelum dipakai. Untuk mengurangi jumlah silt
dan tanah liat yang tertambahkan ke dalam campuran beton.
6.11 MINYAK Macam-macam jenis minyak terkadang ada dialam air.
Minyak mineral
(petroleum), tidak tercampur dengan minyak hewan atau tumbuhan ,
mungkin berpengaruh sedikit pada kekuatan dari pada jenis minyak
yang lain. Namun minyak mineral dalam konsentrasi yang lebih tinggi
dari 2 % berat semen dapat mengurangi kekuatan sampai 20 % kekuatan
tekannya.
-
Modul 6 Mata Kuliah : Teknologi Bahan Konstruksi
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T TEKNOLOGI
BAHAN KONSTRUKSI
6.12 PERSYARATAN AIR UNTUK CAMPURAN BETON. Syarat-syarat air
yang dapat digunakan untuk pencampuran beton menurut
PB 1971 adalah : a. Air tidak boleh mengandung minyak
asam-alkali, garam-garam, bahan
organis atau bahan-bahan lainnya yang dapat merusak beton atau
baja tulangan pada beton bertulang.
b. Apabila ada keraguan tentang air , dianjurkan membawa contoh
air tersebut ke lembaga/laboratorium pemeriksaan bahan-bahan untuk
di tes.
c. Apabila pemeriksaan ke lembaga tersebut tidak dapat dilakukan
maka air dapat dipakai asalkan campuran semen yang memakai air
tersebut harus mempunyai kekuatan paling sedikkit 90 % dari
kekuatan tekan semen dengan air yang memakai air suling pada umur 7
hari dan 28 hari.
6.13 SUMBER PUSTAKA 1. Teknologi Beton , dari Material ,
Pembuatan ke Beton Mutu Tinggi, Oleh
Paul Nugraha, dan Antoni , Penerbit Andi Ofset. (2007) 2. Modul
Panduan Praktikum Teknologi Bahan Konstruksi, Laboratorium
Teknik Sipil Universitas Mercu Buana ( 2001) 3. Spesifikasi
Bahan Pembuat Beton Menurut Konsep PBI 1988, Seminar
Teknologi Beton dalam Rangka Menyambut PBI 1988. (1986).