Tugas 01- Ringkasan KL2105 - Bahan Bangunan Laut

MATERIAL BETON

Pendahuluan
Beton merupakan bahan material yang sering digunakan pada pembuatan bangunan laut. Hampir semua bangunan laut menggunakan beton sebagai bahan pembuatnya. Hal ini dikarenakan sifat-sifat material yang dimiliki oleh beton.

Beton terbuat dari campuran berbagai bahan dengan porsi tertentu. Campuran dari beton yang baik terdiri dari :

• 3-6% angin
• 10-12% semen
• 14-18% air
• 20-27% pasir
• 40-45% agregat

Campuran bahan pembuat beton akan mempengaruhi sifat dari beton tersebut, yaitu :

• Meningkatkan workability (kemudahan pembuatan)
• meningkatkan durability (daya tahan beton)
• Meningkatkan waktu pengerasan

Beton memiliki kekuatan tekan yang sangat tinggi. Tetapi disamping keunggulan tersebut, beton juga memiliki kelemahan yakni kekuatannya terhadap tarikan rendah. Ketika mengalami kerusakan struktur, beton dapat mengalami retak. Beberapa hal yang menyebabkan retak pada beton antara lain :

• Tegangan tarik
• Beban yang terlalu berat
• Susut yang tertahan
• Perubahan temperatur

Untuk menangani kelemahan beton terhadap tarikan, maka seringkali diberikan tulang baja didalam beton sebagai penunjang. Beton yang diberikan baja tulang disebut juga beton bertulang. Beberapa keunggulan dari beton bertulang adalah :

• Baja tulang memberikan kekuatan tarik pada beton
• Baja tulang memberikan tambahan pada kekuatan tekan beton

Dalam proses pembuatan beton, ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk mempermudah proses pembuatan, yaitu :

1. Jumlah air yang digunakan (semakin banyak air akan meningkatkan workability)
2. Jumlah semen yang digunakan (mengikuti jumlah air agar w/c ratio akan terjaga)
3. Gradasi campuran pasir dan kerikil yang digunakan
4. Pemakaian butiran bulat dapat meningkatkan workability
5. Pemakaian butiran maksimum yang tepat akan meningkatkan workability
6. Cara pemadatan
7. Kadar udara pada beton yang dibuat

Untuk menguji workability pada beton, ada tes yang dinamakan "slump test".

Durability adalah daya tahan beton pada wkatu yang direncanakan.

Seiring berjalannya waktu, beton dapat mengalami penyusutan (shrinkage). Terdapat dua macam penyusutan, yaitu :

1. Plastis : penyusutan beberapa jam setelah pembuatan
2. Pengeringan : penyusutan yang terjadi setelah campuran beton sudah mengering

Beton Bertulang

Beton bertulang memiliki beberapa keunggulan, yaitu :

• Kekuatan tekan tinggi
• Tahan api dan air
• Sangat kaku
• Pemeliharaan yang mudah dan relatif murah
• Umur bangunan yang panjang
• Mudah diproduksi
• Dapat digunakan untuk berbagai elemen struktur

Tetapi beton bertulang juga memiliki kekurangan, yaitu :

• Mempunyai kekuatan tarik yang rendah
• Memerlukan cetakan serta formwork yang membutuhkan biaya tinggi
• Struktur berat
• Dimensinya cenderung besar
• Properti dan karakteristik yang bervvariasi
• Volume berubah seiring waktu (shrinkage dan creep)

Sifat mekanik beton

Kekuatan beton disebut juga (fc'). Hal yang perlu diketahui dari beton adalah :

1. Selalu dijadikan acuan dalam perencanaan campuran beton
2. Kekuatan tinggi bukan berarti karakter lain dari beton juga tinggi
3. Durabilitas ditentukan dari permeabilitas dan karakteristik dari selimut beton
4. Kekuatan beton bisa memberi gambaran keseluruhan kualitas beton karena terkati langsung dengan struktur hidrasi dari pasta semen
5. Kekuatan tekan beton juga merupakan elemen kinerja utama dalam pengerjaan struktural

fc' dipengaruhi oleh :

• Perbandingan air dan semen (w/c ratio)
• Tipe semen
• Campuran beton
• Agregat
• Kelembaban selama curing/perawatan
• Temperatur selama curing
• Umur beton
• Kecepatan pembebanan

Kurva kekuatan beton terhadap waktu

sumber : http://www.ce.memphis.edu/1101/notes/concrete/graphics/conc3.gif

Untuk membandingkan tegangan regang beton, bila dibuat dalam kurva akan menjadi :

• Linier sampai 1/3 atau 1/2 dari kekuatan ultimate
• Tidak ada titik leleh yang jelas
• Ultimate pada regangan sebesar 0.02
• Hancur pada tegangan 0.03-0.04
• Beton dengan mutu rendah akan lebih doktail

Kurva tegang regang beton

sumber : http://www.engineeringintro.com/wp-content/uploads/2012/07/stress-strain-relationship-e1342384216710.gif

Dua faktor utama yang mempengaruhi fc' beton adalah :

1. w/c ratio (semakin rendah w/c ratio, fc' semakin tinggi)
2. Tingkat kepadatan

Biarpun w/c ratio berbanding terbalik dengan fc', namun belum tentu w/c kecil berarti kekuatan betonnya tinggi. Bila w/c ratio rendah, maka fc' ditentukan oleh jenis dan tingkat compaction

Salah satu faktor yang dapat mempengaruhi kekuatan beton adalah temperatur saat curing. Temperatur yang rendah dapat akan meningkatkan kualitas beton untuk jangka panjang.

Diagram hubungan temperatur saat pengeringan terhadap fc'

sumber : http://www.scielo.br/img/revistas/riem/v5n1/a06fig03.jpg

Modulus Elastisitas

• Modulus tangen adalah slope atau kemiringan di suatu titik singgung
• Modulus secan adalah modus titik awal dan titik lain pada kurva

Modulus elastisitas beton

sumber : http://image.slidesharecdn.com/prc-140625042258-phpapp02/95/mechanism-of-load-transforedprci-8-638.jpg?cb=1403670268

Beberapa hal yang perlu diperhatikan terhadap modulus elastisitas beton antara lain :

• Modulus elastisitas tinggi, kekakuan beton akan meningkat
• Modulus elastisitas rendah, beton akan lebih ductile
• Modulus elastisitas bervariasi 20000 mPA= 30000mPA
• Modulus elastisitas dipengaruhi oleh karakterikstik bahan penyusun, terutama agregat kasar

Penyusutan

Penyusutan pada beton dapat dikurangi dengan cara :

1. Menggunakan air secukupnya
2. Harus dibasahi selama proses curing
3. Pengecoran elemen besar

Semen

Bahan utama pembuatan semen adalah :

• Kapur (CuO)
• Silika (SiO2)
• Oksida besi dan aluminium (Fe2O3 dan Al2O3)

Komposisi penyusunan semen :

• C3S dan C2S 70%-80%
• C3S yang terkenaair akan cepat bereaksi dan menghasilkan panas