BAB I
PENDAHULUAN
Tersedianya bermacam-macam
bahan bangunan saat ini, serta munculnya berbagai macam bahan bangunan yang
baru tidak terlepas dari berkembangnya pembangunan di masa kini yang
menyediakan berbagai ragam alternatif pemilihan bahan bangunan dalam meng-konstruksi-kan
gedung.
STRUKTUR BANGUNAN
Pada
dasarnya struktur sebuah bangunan dikategorikan menjadi 2:
·
Engineering
·
Non Engineering
Struktur engineering adalah bangunan yang dalam perencanaan, pembangunan dan
pengawasanya dilakukan oleh tenaga ahli
dibidangnya. Non engineering struktur adalah bangunan yang dibangun tidak berdasarkan
spesifikasi teknik dan masih menggunakan metode tradisional dalam
pembangunannya. Diantara kedua kategori tersebut terdapat bangunan yang
dikategorikan semi engineering, tapi
biasanya struktur semi engineering digolongkan
kedalam kelas non engineering, oleh
karena itu bangunan non teknis adalah perpaduan antara struktur semi enginering
dan non enginering (Makalah
Workshop Internasional, CEEDEDS,UII)
Ada
empat bahan struktur utama yaitu pasangan bata, kayu, baja, dan beton
bertulang. Penggunaan beton sebagai bahan bangunan seakan sudah menjadi suatu
hal yang integral dalam setiap pelaksanaan pembangunan. Selain mudah didapat,
kemudahan dalam penggunaannya juga menjadi faktor utama dalam pemilihan bahan
tersebut.
Proses
pembuatan bahan dan pembentukannya menjadi elemen struktur mempunyai peranan
dalam penentuan bentuk elemen yang cocok. Aspek-aspek mengenai pengaruh sifat
bahan pada geometri struktur beton akan dibahas di sini.
BAB II
DESKRIPSI BETON
Bahan bangunan digolongkan
menurut penggunaan bahan mentah dan transformasinya sebagai berikut:
Ø Bahan bangunan yang dapat
dibudidaykan kembali. Yaitu bahan nabati seperti kayu, rotan, rumbia, dll.
Ø Bahan bangunan alam yang dapat
digunakan kembali. Seperti: tanah, tanah liat, batu kali, lempung, kapur, dsb.
Ø Bahan bangunan buatan yang
dapat digunakan kembali. Ialah bahan bangunan yang didapat sebagai pembuangan
industri dalam bentuk mobil bekas, serbuk kayu, kaca, seng, dll.
Ø Bahan bangunan alam yang
mengalami perubahan transformasi sederhana, seperti: batu buatan (bata merah),
dan genting.
Ø Bahan bangunan yang mengalami
beberapa tingkat perubahan transformasi, seperti plastik dan bahan sintesis.
Ø Bahan bangunan komposit,
seperti: beton bertulang, pelat serat semen, beton komposit, cat kimia, perekat
dan dempul.
Beton termasuk bahan bangunan
yang komposit karena merupakan bahan bangunan yang tercampur menjadi satu
kesatuan yang tidak dapat dibagi-bagikan lagi sebagai bahan bangunan. Berikut
penjelasan selengkapnya mengenai beton.
A. Pengertian Beton
Beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang terbuat dari
kombinasi agregat
dan pengikat semen.
Bentuk paling umum dari beton adalah beton semen Portland, yang terdiri dari
agregat mineral (biasanya kerikil
dan pasir), semen dan air.
B. Bahan Baku
Pembuatan Beton
·
Semen
Semen merupakan bubuk kering yang berupa
partikel-pertikel halus. Dalam pembuatan beton, semen akan dicampur air untuk
membentuk pasta. Semen memiliki beberapa tipe yaitu tipe I, II, III, IV dan V.
Tipe-tipe semen tersebut diurutkan berdasarkan kekuatan awalnya dalam
merekatkan suatu bangunan yang dibentuk. Semen yang digunakan dalam pembutan
beton adalah semen hidrolik. Semen hidrolik adalah jenis semen yang bereaksi
dengan air dan membentuk suatu batuan massa. Semen hidrolik juga terdiri dari
beberapa jenis, seperti semen semen portland, semen portland abu terbang, semen
portland putih, dan masih banyak jenis lainnya. Semen portland terbuat dari
campuran kalsium, silika, alumunium dan oksida besi. Pada penggunaannya di
lapangan, bahan-bahan semen portland dibuat atau ditambahkan dari zat kimia
lain.
Contohnya, semen portland abu terbang yang merupakan
hasil pemanfaatan kembali dari produksi pembakaran gas.
Proses pembuatan semen portland :
Silikat + lime (batu kapur + tanah liat yang digerinda)
=> dicampur => dibakar => dihaluskan => semen Portland
·
Air
Air juga sangat dibutuhkan dalam pembuatan beton, karena
air dapat mempercepat proses kimiawi pada beton. Sehingga dapat memudahakan
pengerjaan. Air bermanfaat dalam mencegah penyusutan plastis. Tapi dapat
merendahkan permeabilitas dan kekuatan beton.
Air untuk pembuatan dan perawatan beton tidak boleh
mengandung minyak, asam, alkali, garam-garam, bahan-bahan organis atau
bahan-bahan lain yang merusak beton dan/atau tulangan baja. Dalam hal ini
sebaiknya dipakai air bersih yang dapat juga diminum. Apabila terdapat
keragu-raguan mengenai air, dianjurkan untuk mengirim contoh air itu ke lembaga
penelitian bahan-bahan yang diakui untuk
diselidiki, sampai seberapa jauh air itu mengandung zat-zat yang dapat merusak
beton dan/atau tulangan baja.
Banyaknya air yang dipakai untuk membuat adukan beton
dapat ditentukan dengan ukuran isi atau ukuran berat dan harus dilakukan
setepat-tepatnya. Banyaknya air itu tergantung dari keadaan bahan tambahan,
kelembapan bahan tambahan, perbandingan campuran pasir: kerikil dan penggunaan
beton. Proporsi air yang sedikit akan memberikan kekuatan pada beton, tetapi
kelemasan atau daya kerjanya akan berkurang. Sedang proporsi yang besar akan
memberikan kemudahan pengerjaan, tetapi kekuatan hancur beton menjadi rendah.
Proporsi ini dinamakan rasio air semen. Sebagai bantuan dapat diperhatikan
tabel penentuan banyaknya air per m³ beton sebagai berikut :
Banyak
|
Air
untuk pasir dan
|
Air
untuk pasir dan
|
||
semen
|
kerikil
alam yang bulat
|
kerikil
batu pecahan
|
||
kg
|
beton
plastis
|
lembap
|
beton
plastis
|
lembap
|
150
|
160 lt
|
140 lt
|
195 lt
|
180 lt
|
200
|
165 lt
|
145 lt
|
200 lt
|
185 lt
|
250
|
170 lt
|
150 lt
|
205 lt
|
190 lt
|
300
|
175 lt
|
155 lt
|
210 lt
|
195 lt
|
350
|
180 lt
|
160 lt
|
215 lt
|
200 lt
|
Tabel
penentuan banyaknya air per m³ beton
Dalam pembuatan beton, semen akan dicampur air untuk
membentuk pasta. Fungsi dari pasta ini adalah untuk merekatkan agregat sehingga
tidak mudah goyah.
Selain itu, semen juga berfungsi dalam mengeraskan dan
membentuk beton agar padat. Proporsi dari kedua campuran semen dan air
menentukan sifat-sifat dari beton yang dibentuk. Jumlah pasta pada pembuatan
beton sekitar 30-40% dari volume dan berat total beton.
·
Agregat
Campuran Halus dan Kasar
Agregat merupakan pengisi beton yang digunakan untuk
membuat volume stabil. Selain itu, sifat mekanik dan fisik dari agregat sangat
berpengaruh tehadap sifat-sifat beton yang dihasilkan, seperti kuat tekan,
kekuatan, durabilitas, berat, dll. Kegunaan agregat pada beton adalah:
•
Menghasilkan
beton yang murah
•
Menimbulkan
volume beton yang stabil
•
Mencegah
abrasi jika beton digunakan pada bangunan laut
Terdapat dua jenis agregat yang digunakan sebagai bahan
pembuat beton, yaitu agregat halus dan agregat kasar. Agregat halus adalah
pasir, sedangkan agregat kasar adalah kerikil/split. Dalam pembuatan beton
agregat mencakup 75% isi beton., sehingga perbandingan campuran antara agregat
halus dan kasar amatlah penting dalam menentukan kekuatan beton.
Perbandingan campuran dalam volume antara pasir dan
kerikil yang paling baik adalah 1:2 sampai 2:3. Artinya dua kali banyaknya
pasir merupakan banyaknya kerikil atau dua bagian pasir dan tiga bagian
kerikil. Kemungkinan lain adalah 3:5 atau 5:7 untuk campuran beton yang lebih
halus, untuk bagian bangunan yang agak tipis, akan tetapi nilai tekanan yang
diperbolehkan harus direduksi sebesar 10%. Jika perbandingan mengandung pasir
lebih banyak lagi, kekuatan beton menurun. Jumlah pasta pada pembuatan beton
sekitar 60%-70% dari volume dan berat total beton.
Agregat alami dapat diperoleh dari proses pelapukan dan
abrasi serta pemecahan pada batuan induk yang lebih besar. Agregat yang baik
untuk digunakan adalah agregat yang menyerupai bentuk kubus atau bundar,
bersih, keras, kuat, bergradasi baik dan stabil secara kimiawi.
·
Admixture
Admixture atau zat tambahan lainnya adalah bahan yang
tidak harus dipakai dalam pembuatan beton, karena dipakai hanya jika ingin
mendapatkan suatu jenis beton yang membutuhkan bahan, selain semen dan agregat.
Contoh-contoh zat admixture :
•
super-plasticizer : digunakan untuk mengurangi jumlah campuran air
•
pembentuk
gelembung udara : meninggikan sifat kedap air
•
retarder :
memperlambat pengerasan, memperpanjang waktu pengerjaan
•
bahan
warna : memberi bahan warna
C. Pencampuran
Beton
Kualitas beton tidak hanya tergantung pada bahan
tambahan, air atau kualitas semen Portland, melainkan jkuga pada persiapan
beton, yaitu pada cara campuran komponen-komponen dan pada pekerjaan perawatan
lanjutan. Sebagai cara campuran beton dikenal dua kemungkinan, yaitu secara
pekerjaan tangan, atau secara masinal.
Mengaduk
beton secara adukan tangan
Campuran beton secara pekerjaan tangan, tidak boleh
dicampur lebih dari 0.25 m³ sekaligus. Pasir, kerikil, dan semen diaduk dalam
keadaan kering di atas lantai yang bersih, paling sedikit tiga kali seperti terlihat pada gambar berikut.
.
Cara mencampur komponen kering dan komponen basah pada
beton
Kualitas campuran
adukan beton ini mempengaruhi kualitas beton selanjutnya.
Mengaduk
beton secara masinal
Makin lama makin banyak digunakan mesin pengaduk beton
untuk menyediakan beton. Pada mesin pengaduk beton didapatkan tiga sistem
mengaduk sebagai berikut :
Pada mesin pengaduk beton bolak-balik (biasanya mesin pengaduk beton yang agak besar) tabung
pengaduk beton pada kedua ujungnya ada kerucut terpancung sebagai ujung pengisi
dan ujung penumpah. Pada bagian dalam tabung pengaduk dipasang perlengkapan
penyodok campur yang selalu melemparkan adukan beton ke pertengahan tabung jika
diputar dalam jurusan putaran tertentu. Kalau putaran akan dibalik, maka
perlengkapan penyodok campur itu akan melemparakan adukan beton ke ujung tabung
tersebut dan mengeluarkannya.
Pada mesin pengaduk beton paksaan (biasanya mesin pengaduk beton yang kecil) tabung
pengaduk beton tidak bergerak, akan tetapi alat kipas penyodok memutar dan
mengaduk campuran beton di dalamnya. Karena pada sistem ini bahan campuran
tidak diberi kemungkinan untuk memisahkan lagi diberi nama ‘paksaan’.
Berdasarkan kenyataan ini mesin pengaduk beton paksaan
dapat digunakan juga untuk mencapmpur bahan-bahan tanpa semen, seperti kapur,
gips, tanah liat, dan sebagainya.
Pada mesin pengaduk beton tumpah pengisisan komponen beton kering dan penuangan dilakukan
dengan mengubah kemiringan tabung pengaduk beton. Jika tabung tersebut berdiri
tegak, maka pencampuran beton tidak dijalankan, karena itu tabung pengaduk
beton selalu berputar dalam keadaan miring. Cara mesin pengaduk beton tumpah
sederhana sekali (karena diciptakan sebagai alat pengaduk mortar) dan sangat
umum, terutama sebagai mesin pengaduk beton yang agak kecil.
D. Pekerjaan
Perawatan Beton
Sesudah pengecoran beton selesai, sebenarnya pekerjaan
perawatan harus mulai dilakukan. Jika dahulu buruh mengecor beton memukul
bekisting sehingga adukan beton mengalir ke dalam sudut-sudut bekisting, pada
masa kini digunakan alat getar (vibrator) sehingga beton menjadi padat
(membaur merata dan homogen).
Ada dua macam alat getar, yaitu yang bermesin dan
berporos lentur yang mengalirkan getaran ke jarum getar, atau dengan jarum yang
berisi mesin getar dan hanya memerlukan sambungan kabel listrik.
1) Mesin listrik;
2) Rumah bantalan; 3) Flensa sambungan; 4) Kerangka alat getar; 5) Kabel
listrik; 6) Sakelar; 7) Poros lentur; 8) Jarum getar
a) Massa ketidakseimbangan yang kecil
(membutuhkan putaran yang banyak);
b) Massa ketidakseimbangan yang besar (membutuhkan putaran
yang sedikit);
1) rumah jarum getar dengan
titik tengah M;
2) massa ketidakseimbangan dengan titik berat S.
Untuk menggunakan alat getar, seharusnya beton dibuat
lebih kering/ akas daripada biasa. Penggetaran harus langsung dilakukan sesudah
beton diisi pada bekisting. Penggetaran harus kuat dan sekitar 15-30 detik pada
satu tempat sampai permukaan beton mulai melebur. Harus diperhatikan, bahwa
jarum alat getar tidak boleh mengenai baja tulangan beton. Bekisting harus
lebih kuat dan lebih rapat daripada bekisting untuk beton biasa.
Beton yang baru dicampur dapat digunakan hanya dalam waktu
terbatas. Biasanya beton harus dicor dan digetarkan sebelum lewat 2-2.5 jam
tergantung suhu udara setempat. Selambat-lambatnya sesudah 7 jam beton mulai
dengan pengerasan awal dan sesudah 48 jam (dua hari) beton sudah mencapai 30%
kekerasan yang akan diharapkan.
Selama 2 minggu kemudian beton harus diberi perawatan,
yaitu perlindungan terhadap sinar panas matahari dan angin. Jika perlu
permukaan beton dialiri beberapa kali dan menutupinya dengan kertas, plastik
atau papan.
Sesudah sebagian dari bangunan beton dibersihkan dari
bekisting (2-3 minggu sesudah pengecoran), jangan terlalu cepat dicat dengan
cat yang mengandung oli yang dapat merusak permukaan beton tersebut.
Biasanya dipercaya bahwa beton mengering setelah
pencampuran dan peletakan. Sebenarnya, beton tidak menjadi padat karena air
menguap, tapi semen berhidrasi, mengelem komponen lainnya bersama &
akhirnya membentuk material seperti-batu.
