Teknologi Beton • Struktur beton dapat didefinisikan sebagai bangunan yang terletak diatas tanah yang menggunakan tulangan atau tidak menggunakan tulangan • Struktur beton sangat dipengaruhi oleh komposisi dan kaulitas bahan-bahan pencampur beton
Teknologi Beton
• Struktur beton dapat didefinisikan sebagaibangunan yang terletak diatas tanah yang menggunakan tulangan atau tidakmenggunakan tulangan
• Struktur beton sangat dipengaruhi olehkomposisi dan kaulitas bahan-bahanpencampur beton
• Bergantung juga pada kemampuan dayadukung tanah (supported by soil) ataukemampuan struktur atasnya (vertikalsupport)
• Ditinjau dari estetika, beton hanya membutuhkan sedikit pemeliharaan, tahan terhadapserangan api.
• Sifat-sifat yang kurang disenangi : mengalamideformasi yang tergantung pada waktu dandisertai dengan penyusutan akibatmengeringnya beton.
• Beton merupakan fungsi dari bahan-bahanpenyusunnya yang terdiri dari bahan semen hidrolik (portland cement), agregat kasar, agregat halus, air dan bahan tambah(admixture dan additive)
• Parameter-parameter yang berpengaruhterhadap kekuatan beton :
- kualitas semen
- proporsi semen terhadap campuran
- kekuatan dan kebersihan agregat
- Adhesi antara pasta semen dan agregat
- Pencampuran yang cukup dari bahan-bahan
pembentuk beton
- Penyelesaian dan pemadatan beton
• Kelebihan Beton :
a. Dapat dengan mudah dibentuk sesuai
dengan kebutuhan konstruksi
b. Mampu memikul beban yang berat
c. Tahan terhadap temperatur yang tinggi
d. Biaya pemeliharaan kecil
• Kekurangan beton :
a. Bentuk yang sudah dibuat sulit untuk
diubah
b. Pelaksanaan pekerjaan membutuhkan
ketelitian yang tinggi
Jenis Semen
Semen non hidrolik
Semen non hidrolik tidak dapat mengeras diair tetapi dapat mengeras di udara (ex. kapur).
Jenis kapur yang baik adalah kapur putih yaituyang mengandung kalsium oksida >> ketikamasih dalam bentuk kapur tohor (belumbersentuhan dengan air, CaO) danmengandung kalsium hydroksida >> setelahberhubungan dengan air (Ca(OH)2)
Semen hidrolik
Kemampuan untuk mengikat dan mengeras diair (kapur hidrolik, semen pozollan, semen terak, semen portland, semen alam, semen portland putih, semen warna, dll.
a. Kapur hidrolik
65-75% bahan terbuat dari batu gamping
yaitu kalsium karbonat beserta bahan
pengikutnya (silika,alumina, magnesia,
oksida besi)
Semen pozollan
Sejenis bahan yang mengandung silisium
atau aluminium yang tidak mempunyai sifat
penyemenan, dapat bereaksi dengan
kalsium hidroksida pada suhu ruang
membentuk senyawa yang mempunyai
sifat-sifat semen (semen merah, abu
terbang, bubukan terak tanur tinggi.
c. Semen terak
60% terak tanur tinggi dan 40% kapur tohor
Semen terak dipergunakan sebagai bahan
kombinasi portland cement dalam
pembuatan beton.
d. Semen portland
Bahan konstruksi yang paling banyak di
pergunakan dalam pekerjaan beton
Bahan utama : kapur (CaO), silika (SiO3)
alumina (Al2O3) dan gipsum (CaSO4 .2H2O)
Karakteristik senyawa penyusunsemen portland
1. Trikalsium silikat (3CaO.SiO2 ) C3S
2. Dikalsium silikat (2CaO.SiO2 ) C2S
3. Trikalsium aluminat (3CaO.Al2O3 ) C3A
4. Tetrakalsium aluminofferit (4CaO.Al2O3 . Fe2O3) C4AF
Jenis semen portland
Type 1 Dalam penggunaannya tidak
memerlukan persyaratan khusus
Semen untuk semua tujuan
Type 2 Dalam penggunaannya memerlukan
ketahanan terhadap sulfat dan panas
hidrasi sedang
Digunakan untuk struktur
besar
Type 3 Dalam penggunaannya memerlukan
kekuatan awal yang tinggi
Digunakan untuk struktur
jembatan
Type 4 Dalam penggunaannya memerlukan
panas hidrasi rendah
Digunakan untuk
bendungan beton
Type 5 Dalam penggunaannya memerlukan
ketahanan yang tinggi terhadap
sulfat
Digunakan untuk saluran
dan struktur yang
diekspose terhadap sulfat
Kekuatan dan Faktor Air Semen (FAS)
• Banyaknya air yang dipakai selama proseshidrasi akan mempengaruhi karakteristikkekuatan beton jadi. Jumlah air yang dibutuhkan dalam proses hidrasi sekitar 25% dari berat semen.
• FAS sebagai berat air dibagi berat semen
Agregat
• Kandungan agregat dalam campuran betoncukup tinggi berikisar 60-70%
• Ukuran agregat dalam campuran betonbiasanya < 40 mm, agregat yang ukurannyalebih besar digunakan untuk pekerjaan sipillainnya (pekerjaan jalan,tanggul, bendungan, dll)
• Agregat halus pasir dan agregat kasarkerikil, split, batu pecah, dll)
Admixture (Bahan tambah)
• Admixture adalah bahan-bahan berbentukserbuk yang ditambahkan kedalam campuranbeton pada saat atau selama pencampuranberlangsung
• Fungsi : untuk mengubah sifat-sifat dari betonagar menjadi lebih cocok untuk pekerjaantertentu atau untuk menghemat biaya
Water-Reducing Admixtures :
Bahan tambah untuk mengurangi air pencampur yang diperlukan untukmenghasilkan beton dengan konsistensitertentu.
Retarder admixture :
Digunakan untuk memperlambat reaksi
hidrasi pada beton.
Accelerator admixture :
Digunakan untuk mempercepat reaksi hidrasi atau proses pengurangan air dalam beton untuk meningkatkan kekuatan beton
Water Reducer dan Retarder admixture :
Digunakan untuk mengurangi kwantitasmencampur air yang diperlukan untukmenghasilkan beton dengan nilai slump yang ditentukan dan memperlambat reaksi hidrasipada beton
High Range Water Reducer admixture :
Digunakan untuk mengurangi kwantitas darimencampur air yang diperlukan untukmenghasilkan beton dengan nilai slump 12 persen atau lebih besar
Klasifikasi beton ringan
Beton insulasi (insulating concrete)
• Beton ringan dengan density 300 kg/m3 – 800 kg/m3
• Kekuatan tekan berkisar 0,69 – 6,89 Mpa
• Dipakai sebagai beton penahan panas
• Digunakan untuk keperluan insulasi dan peredam suara konduktivitas panas <<
• Jenis aggregat : Perlite dan Vermiculite
Beton ringan kekuatan sedang (Moderate Strength Concrete)
• Density) 800 kg/m3 – 1440 kg/m3
• Dipakai sebagai beton struktur ringan/pengisi(fill concrete).
• Terbuat dari aggregat ringan : terak (slag), abuterbang, lempung, batu sabak (slate), batuserpih (shale), dan aggregat ringan alami.
• Beton ini biasanya memiliki kekuatan tekan berkisar 6,89 – 17,24 Mpa.
Beton Struktural (Structural Concrete)• Beton ringan dengan berat (density) antara 1440
kg/m3 – 1850 kg/m3• (90 – 115 lb/ft), yang dapat dipakai sebagai beton
struktural jika• bersifat mekanik (kuat tekan) dapat memenuhi
syarat pada umur 28• hari mempunyai kuat tekan berkisar > 17,24 Mpa
(2500 psi). Untuk• mencapai kekuatan sebesar itu, beton ini dapat
memakai aggregat• kasar seperti expanded shale, clays, slate, dan
slag.
Beton ringan aerasi.
• Pori – pori udara berukuran 0,1 – 1 mm
• Memiliki berat isi 200 – 1440 kg/m3
• Digunakan untuk keperluan insulasi serta beton tahan api.
• Hidrogen peroksida sebagai Aerated Agent
• Beton yang teraerasi kemudian diperkerasdidalam cetakan dengan memberikantekanan, proses dilakukan denganmemasukkan beton ke dalam pressurized steam chamber (autoclave).
AKIBAT PENURUNAN ATAU PATAHNYA PONDASI
• Kerusakan pada dinding, retak-retak, miring dll
• Lantai pecah, retak, bergelombang
• Penurunan atap dan bagian-bagian bangunan lain.
Pembuatan pondasi dihitungberdasarkan
• Berat bangunan yang harus dipikul pondasi(beban hidup, beban mati, beban yang diakibatkan gaya-gaya eksternal.
• Jenis tanah dan daya dukung tanah.
• Bahan pondasi yang tersedia atau mudahdiperoleh di tempat.
• Alat dan tenaga kerja yang tersedia.
• Waktu dan biaya pekerjaan.
SOIL INVESTIGATION
• Hal penting berkaitan dengan pondasi adalah
penyelidikan tanah (soil investigation) .
• Pondasi harus diletakkan pada lapisan tanah yang cukup keras dan padat
• Untuk mengetahui letak/kedalaman tanahkeras dan daya dukung tanah, perlu diadakan penyelidikan tanah
a. Pemboran (drilling) :
Dari lubang hasil pemboran (bore holes), diketahui contoh-contoh lapisan tanah yang kemudian dikirim ke laboraturium mekanikatanah.
b. Percobaan penetrasi (penetration test) :
Menggunakan alat yang disebut sondir static
penetrometer. Ujungnya berupa conus yang
ditekan masuk kedalam tanah, dan secara
otomatis dapat dibaca hasil sondir tegangan
tanah (kg/cm2).
TEKNIK PEMBORAN
Bor Tangan
• Digunakan untuk pengambilan sampel pada kedalaman maksimum 6.0 m.
• Alat yang digunakanberupa auger yang diputar secara manual.
• Untuk mendeteksi tanah dekat dengan permukaan.
Bor Mesin
• Bor Basah (Wash Boring)
• Pemboran dengan cara kombinasipemotongan dan jetting air
• Hasil pemotongan tanah diangkat ke atasdengan aliran air bertekanan melalui casing.
• Pemboran basah dapat dilakukan dengan atautanpa casing. Casing digunakan bila dijumpaitanah pasiran karena umumnya runtuh kedalam lubang bor tanpa adanya casing.
Pemboran Perkusi (Percussion Drilling)• Pemboran dilakukan dengan cara memukul-
mukul alat bor kedalam lubang dengan diameter 600 mm.
• Tanah yang terpotong bercampur dengan air menjadi bubur (slurry).
• Bubur ini secara berangsur angsur dikeluarkandengan bailer atau pompa lumpur. Jenis tanahdiidentifikasi dari lumpur yang diangkat keluar.
• Kejelekan : tanah mengalami gangguan yang besar sehingga sampel yang diambil memilikikualitas rendah.
Bor Kering (Rotary Drilling/Dry Coring)
• Pemboran dilakukan tanpa air, denganmenggunakan rotasi pada mata bor (drill–bit) bersamaan dengan penekanan untuk membuat lubang bor.
• Keuntungan : contoh tanah dapat disimpanpada core–box dan diidentifikasi secara visual. dan dapat digunakan pada jenis tanah apapundan dapat untuk membor batuan.
PUSTAKA
Holtz, R.D., “ Introduction to Geotechnical Engineering “.
Cernica, J.N., “Geotechnical Engineering : Foundation Design”