Praktikum 1 Bahan Bangunan Laut

Postingan ini berisi hasil praktikum pertama kuliah Bahan Bangunan Laut. Ini adalah foto wajah ceria kami saat menjalani praktikum

Pemeriksaan Berat Volume Agregat

Tujuan :

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menghitung berat volume agregat kasar dan agregat halus. Berat volume digunakan untuk menentukan proporsi agregat yang digunbakan dalam campuran

Alat :

• Timbangan dengan ketelitian 0,1% berat contoh
• Talam kapasitas cukup besar untuk mengeringkan contoh agregat
• Tongkat pemadat diameter 15mm, panjang 60cm yang ujungnya bulat, terbuat dari baja tahan karat
• Mistar perata
• Sekop
• Wadah baja yang cukup berbentuk silinder

Benda uji :

• Agregat halus
• Agregat kasar

Langkah pengerjaan :

Masukkan agregat ke dalam talam sekurang-kurangnya sebanyak kapasitas wadah sesuai dengan tabel yang diberikan di buku praktikum. Keringkan dengan oven pada suhu (110 ± 5)oC sampai berat menjadi tetap untuk digunakan sebagai benda uji

1. Berat isi lepas 
1. Timbanglah dan catatlah berat wadah 
2. Masukkan benda uji dengan hati-hati agar tidak terjadi pemisahan butir-butir sampai penuh 
3. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata 
4. Timbang dan catatlah berat wadah beserta benda uji 
5. Hitung berat benda uji 
2. Berat isi agregat ukuran butir maksimum 38,1mm (1,5") sampai 101,1 mm (4") dengan cara penggoyangan
1. Timbang dan catat berat wadah
2. Isi wadah dengan benda uji dalam iga lapis yang sama tebal, setiap lapis dipadatkan dengan ongkat pemadat yang ditusukkan sebanyak 25 kali secara merata
   
3. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata
4. Timbang dan catatlah berat wadah beserta benda uji
5. Hitung berat benda uji

Hasil percobaan :

Berat isi agregat = Berat benda uji/volume

Dari hasil tersebut, kami mendapatkan berat volume dengan cara mencari rata-rata dari hasil percobaan kami, dan berat volume yang kami dapatkan adalah :

• Berat volume agregat halus
• Kondisi padat : 1,564 kg/L
• Kondisi gembur : 1,4611kg/L
• Berat volume agregat kasar
• Kondisi padat : 1,4396 kg/L
• Kondisi gembut : 1,2916 kg/L

Analisis Saringan Halus dan Agregat Kasar

Tujuan :

Menentukan distribusi ukuran partikel dari agregat halus dan agregat kasar dengan uji saringan. Distribusi ukuran partikel agregat nantinya dapat kita ketahui dengan cara melihat kurva gradasi dan modulus kehalusan dari agregat.

Alat :

• Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari benda uji
• Satu set saringan ukuran sesuai yang diberikan di buku praktikum
  
• Oven yang dilengkapi pengatur suhu untuk pemanasan sampai (110 ± 5)°C
• Alat pemisah contoh (sample splitter)
• Mesin penggetar saringan
• Talam-talam
• Kuas, sikat kawat, sendok, dan alat lainnya

Benda uji :

Agregat yang sudah disediakan

Prosedur :

1. Keringkat agregat sampel tes dengan berat yang telah ditentukan pada temperatur 110 ± 5°C, kemudian dinginkan pada temperatur ruangan
2. Timbang kembali berat sampel agregat yang digunakan
3. Persiapkan saringan yang akan digunakan
4. Setelah saringan disusun, letakan sampel agregat diatas saringan
5. Goyangkan saringan
   
6. HItung berat agregat pada masing-masing nomor saringan
   

Hasil percobaan :

Agregat halus

Modulus elastisitas agregat halus :

• Kelompok A : 4,184
• Kelompok B : 3,968
• Kelompok C : 4,12

Maka modulus elastisitas agregat halus : 4,09

Agregat kasar

Modulus kehalusan agregat kasar :

• Kelompok A : 2,9838
• Kelompok B : 3,066
• Kelompok C : 2,84

Maka modulus kehalusan agregat kasar yang diuji adalah 2,963

Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus

Tujuan :

Menentukan persentase kandungan lumpur yang ada pada agregat halus. Syarat agregat halus bisa digunakan adalah bila kandungan lumpur <5%.

Alat :

1. Gelas ukur
2. Alat pengaduk

Benda uji :

Contoh pasir secukupnya dalam kondisi lapangan dengan bahan pelarut biasa.

Prosedur :

1. Contoh benda uji dimasukkan kedalam gelas ukur
2. Tambahkan air pada gelas ukur guna melarutkan lumpur
3. Gelas dikocok untuk mencuci agregat halus dari lumpur
4. Simpan gelas pada tempat datar dan biarkan lumpur mengendap setelah 24 jam
5. Ukur tinggi pasir dan tinggi lumpur

Hasil percobaan :

Dari hasil pengamatan kami. Volume pasir adalah 139 mL, sedangkan volume lumpur 19 mL. Bila dihitung persentasenya, maka akan didapatkan persentase lumpur sebesar 12,025%. Oleh karena itu, maka agregat halus yang diuji tidak dapat digunakan untuk material beton.

Pemeriksaan Kadar Organik dalam Agregat Halus

Tujuan :

Memeriksa kadar organik pada agregat halus agar kita tahu kadar organik yang terkandung dalam agregat tersebut. Hal ini harus dilakukan untuk menentukan apakah agregat layak digunakan atau tidak, sebab agregat dengan kandungan organik melebihi yang telah ditentukan dapat mempengaruhi mutu beton yang direncanakan

Alat :

1. Botol gelas tembus pandang dengan penutup yang berbahan tidak bereaksi dengan NaOH (vol = 350ml)
2. Standar warna (organic plate)
3. Larutan NaOH (350 ml)

Benda uji :

Contoh pasir dengan volume 115 ml (1/3 botol)

Prosedur :

1. Masukan 115 ml pasir kedalam botol tembus pandang
2. Tambah larutan NaOH 3%. Setelah dikocok isinya harus kira-kira 3/4 volume botol
3. Tutup botol gelar tersebut, kocok hingga lumpur yang menempel terpisah dari agregat. Biarkan selama 24 jam agar lumpur mengendap
4. Setelah 24 jam, bandingkan warna cairan yang terlihat dengan standar warna no.3 pada organic plate

Hasil percobaan :

Setelah dibandingkan dengan no 3, ternyata warna cairan sama. Maka agregat masih layak untuk digunakan.

Pemeriksaan Kadar Air Agregat

Tujuan :
Praktikum ini bertujuan untuk menentukan kadar air yang terkandung pada suatu agregat dengan cara pengeringan. Kadar air agregat adalah perbandingan antara berat agregat dalam kondisi kering terhadap berat semula yang dinyatakan dalam persentase.

Agregat Halus
Alat :

1. Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat contoh
2. Oven suhunya dapat diatur sampai (110 ± 5)°C
3. Talam logam tahan karat berkapasitas cukup besar bagi tempat pengeringan benda uji

Benda uji :

Berat minimum contoh agregat dengan diameter 5 mm adalah 0,5kg

Prosedur :

1. Timbangan dan catat berat talam
2. Masukan benda uji kedalam talam, dan kemudian berat talam + benda uji ditimbang. Catat beratnya
3. Hitung berat benda uji
4. Keringkan contoh benda uji bersama talam dalam oven pada suhu (110 ± 5)°C hingga beratnya tetap
   
5. Setelah kering contoh ditimbang dan dicatat berat benda uji beserta talam
6. Hitunglah berat benda uji kering

Hasil percobaan :

Kadar air rata-rata :

• Agregat halus : 11,5735%
• Agregat kasar : 6,74%

Berat Jenis dan Penyerapan Agregat

Tujuan : 

Menentunkan specific gravity dan penyerapan agregat halus. Dari specific gravity dapat menentukan nilai bulk specific gravity, bulk specific gravity SSD, atau apparent specific gravity.

Alat :

1. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram atau kurang yang mempunyai kapasitas minimum sebesar 1000 gram atau lebih
2. Piknometer dengan kapasitas 500 gram
3. Cetakan kerucut pasir
4. Tongkat pemadat dari logam untuk cetakan kerucut pasir

Prosedur :

1. Agregat halus yang jenuh air dikeringkan sampai diperoleh kondisi kering dengan indikasi contoh tercurah dengan baik
2. Sebagian dari contoh dimasukan dalam metal sand cone mold. Benda uji dipadatkan dengan tongkat pemadat (tamper). Jumlah tumbukan adalah 25 kali. Kondisi SSD diperoleh, jika cetakan diangkat, pasir mengalami longsor (tidak ada gumpalan).
3. Contoh agregat halus sebesar 500 gram dimasukan kedalam piknometer. Kemudian piknometer diisi dengan air sampai 90% penuh. Bebaskan gelembung-gelembung udara dengan cara menggoyang-goyangkan piknometer, rendam piknometer dengan suhu air 73,4F selama 24 jam. Timbang berat piknometer yang berisi contoh dengan air
4. Poisahkan benda uji dari piknometer dan keringkan pada suhu 213 F. Langkah ini harus diselesaikan dalam waktu 24 jam (1 hari)
5. Timbanglah berat piknometer yang berisi air sesuai dengan kapasitas kalibrasi pada temperatr 74,3 F dengan ketelitian 0,1 gram

Hasil percobaan :

Dengan mencari rata-rata hasil dari pekerjaan 3 kelompok, maka kita dapatkan :

Apparent Specific Gravity : 2,827

Bulk Specific Gravity Kondisi Kering : 2,0846

Bulk Specific Gravity Kondisi SSD : 2,3431

Persentase absorpsi : 12,4767%

Agregat Kasar

Alat :

1. Tmbangan dengan ketelitian 0,5 gram yang mempunyai kapasitas 5 kg
2. Keranjang besi diameter 203,2 mm (8") dan tinggi 63,5 mm (2,5")
3. Alat penggantung keranjang
4. Handuk atau kain pel

Benda uji :
Berat contoh agregat disiapkan sebanyak 11 liter dalam keadaan SSD. Contoh diperoleh dari bahan yang diproses melalui alat pemisah atau cara perempatan. Butiran agregat lolos saringan no. 4 tidak dapat digunakan sebagai benda uji.

Hasil percobaan :

Dengan mencari rata-rata dari hasil tiga kelompok, maka didapatkan :

Apparent Specific Gravity : 2,87

Bulk Specific Gravity kondisi kering : 2,617

Bulk Specific Gravity Kondisi SSD : 2.706

Persentase absorpsi air : 3,3313%

TUGAS 04- KL 2105 BANGAN BANGUNAN LAUT

SERANGAN KLORIDA PADA BETON

- Merupakan penyebab utama korosi pada struktur beton di lingkungan laut

- Unik karena menimbulkan korosi pada tulangan beton, namun tidak menyebabkan kerusakan pada material beton

- Ion klorida menyerang lapisan pasif. Ketika konsentrasinya pada permukaan mencapai jumlah tertentu (konsentrasi kritis), lapisan pasif pada tulangan bisa hancur biarpun dalan keadaan pH tinggi

Jenis-jenis korosi klorida :

• Korosi pitting atau korosi sumuran
• DIawali dengan pembentukkan lubang-lubang di lokasi-lokasi dimana lapisan pasifnya hancur
• MErupakan serangan korosi yang paling berbahaya untuk tulangan karena keberadaan daerah anoda yang amat aktif dan terlokalisasi yang dikombinasi dengan daerah katoda yang luas serta proses krosinya yang self catalysis, akan menyebaban reduksi yang cepat dari luas penampang tulangan, seringkali tanpa adanya indikasi yang tampak pada permukaan beton
• Korosi merata atau uniform corrosion
• Terjadi pada serangan karbonasi seluruh lapisan pasif tulangan sehingga penyebabkan depasivasi setelah menurunnya nilai pH. 

Mekanise penetrasi klorida :

1. Ionisasi Fe menjadi ion Fe positif
2. Ion Fe positif bereaksi dengan ion klorida membentuk FeCl2'
3. Komponen besi klorida yang terlarut dalam air pori beton meningkatkan keasaman lingkungan lubang korosi dan menurunkan nilai pH beton
4. Klorida bebas yang di regenerasi dalam proses akan meningkakan laju korosi pada lubang sumuran

Siklus retak-korosi-retak

sumber : https://sasonov.files.wordpress.com/2008/04/01.jpg

Masa/umur layan (service life) adalah perioda saat struktur dapat memenuhi fungssi strukturalnya

Kebutuhan untuk memprediksi service life yang akurat disarkan pada :

• Untuk di lingkungan laut, pada umumnya hanya berumur setengah dari prediksi
• Biaya rehabilitasi struktur beton bertulang akibat korosi sangat tinggi

Faktor utama dalam memprediksi proses pentetrasi ion klorida kedalam beton :

• Koefisien difusi ion klorida
• Jumlah konsentrasi klorida kritis pada permukaan tulangan

Pemodelan kerusakan korosi dan umur layan (Tuutti, 1982)

sumber : https://www.researchgate.net/profile/Sez_Atamturktur/publication/259780663/figure/fig1/AS:297309263941639@1447895460620/Figure-5-Corrosion-degradation-trends-over-time-Source-Tuutti-1982.png

Dari grafik diatas, pemodelan umur layan didasarkan pada kerusakan yang disebabkan oleh korosi tulangan dibedakan menjadi 3, yaitu :

1. Model bebas korosi (bagian kiri garis titik-titik)
• Penentuan umur layan didasarkan pada kentetuan tidak boleh ada korosi
2. Model kerusakan korosi yang masih diterima  (Bagian kanan garis titik-titik)
• Penentuan umur layan didasarkan pada ketentuan boleh ada korosi pada batas yang masih diterima
3. Model Kerusakan Akhir (Setelah tahap propagation)
• Penentuan umur layan didasarkan pada kondisi ultimate dari struktur (runtuh).

Tahap-tahap periode :

1. Inisiasi - Dari saat klorida melakukan penetrasi melalui selimut beton sampai ketika konsentrasinya di permukaan tulangan mencapai nilai ambang batas tertentu (treshold value) yang menyebabkan terjadinya depasivasi tulangan
2. Propagasi - Ketika tulangan sudah mengalami depasivasi sampai mengalami retak dan spalling
3. Tahap akhir - Batas umur layan dari struktur

Umur layan struktur : inisiasi + propagasi (batas yang masih bisa diterima)

Prediksi umur layan merupakan hal yang kompleks karena sangat mempengaruhi penggunaan dari beton tersebut. Model prediksi harus reliable dan memperhitungkan kombinasi antara beberapa mekanisme.

Mekanisme penetrasi klorida melalui selimut beton :

• Difusi (dominan pada zona terendam)
• Gaya Kapiler (dominan pada zona pasang surut dan splash)
• Permeasi dan difusi (dominan pada zona pasang surut dan splash)

Persamaan terjadinya difusi dapat dihitung dengan menggunakan hukum kedua fick

Asumsi dalam persamaan difusi Fick :

• Proses difusi dianggap non-steady state
• Ion klorida berdifusi satu arah atau sati dimensi
• Koefisien difusi dan konsentrasi klorida konstan terhadap waktu
• Koefisien difusinya tidak berubah dengan perubahan kedalaman selimut beton
• Koefisien difusi tidak berubah dengan perubahan konsentrasi klorida dalam beton

Koefisien Difusi (Dc)

• Bukan suatu konstanta, tetapi tergantung dari beton, perbandingan air semen, jumlah dan difusivitas agregat, kelembaban relatif, temperatur dan mikro struktur dari pasta semen dan agregat dan jenis dan lamanya perawatan
• BUkan suatu konstanta untuk suatu kondisi exposure tertentu
• Amat tergantung pada waktu, dibanding pada jarak dan konsentrasi
• Koefisien difusi akan menurun dengan waktu

Solusi persamaan difusi fick untuk zona terendam dan zona pasang surut :

Solusi persamaan difusi fick untuk splash zone :

Beberapa sumber klorida dalam beton :

• Saat proses pencampuran
• Air laut sebagai air campuran
• Akseletator yang mengandung klorida
• Agregat yang terkontaminasi klorida
• Pada beton yang sudah mengeras melalui difusi
• Penggunaan garam pengencer
• Pembasahan dan pengeringan air laut
• Penggunaan bahan kimia yang mengandung klorida
• Terdapat juga dalam bentuk berikut
• Ion klorida bebas dalam larutan air pori
• Terikat secara kimiawi dengan produk hidrasi semen
• Terserap secara fisik kedalam gel semen

Faktor-faktor yang menentukan tingkat konsentrasi klorida permukaan di permukaan struktur beton, antara lain :

• Lokasi terhadap sumber klorida
• Kondisi lingkungan (hujan dan arah angin)
• Material

TUGAS 03 - KL2105 - BAHAN BANGUNAN LAUT

DURABILITAS BETON

Lingkungan laut dibedakan menjadi beberapa zona. Pembagian dari ketinggian tertinggi secara berurutan yaitu :

1. Atmosfer laut
• Korosi dipengaruhi oleh jumlah partikel garam yang terbawa angin dan mengendap
• Rentan retak karena perubahan suhu
2. Zona terpercik (splash zone)
• Selalu dibasahi percikan air laut
• Rentan retak karena abrasi, erosi, benturan, dan reaksi kimia (paling agresif)
3. Zona pasang surut (tidal zone)
• Endapan garam dapat tertinggal pada struktur
• Korosi pada baja disebabkan oleh adanya organisme laut yang tumbuh
• Rentan retak (abrasi, erosi, benturan, dan reaksi kimia)
4. Submerged zone
• Kerusakan akibat reaksi kimia, yaitu antara sulfat, klorida, CO2 dengan beton
• Ada kandungan sulfida dan amoniak

Zona-zona kerusakan pada beton

sumber : http://image.slidesharecdn.com/controlofcorrosiononunderwaterpiles-140927073741-phpapp01/95/control-of-corrosion-on-underwater-piles-6-638.jpg?cb=1411803510

Kerusakan pada beton dibedakan menjadi 2, yaitu kerusakan fisik dan juga kerusakan kimiawi

Kerusakan Fisik

Kerusakan beton dapat disebabkan oleh satu atau lebih mekanisme. Kerusakan fisik yang umum terjadi pada beton dan beberapa penyebabnya antara lain :

• Pengikisan permukaan
• Benturan
• Abrasi
• Erosi
• Kavitasi
• Retak-retak
• Perubahan volume
• Suhu
• Kristalisasi
• Pembebanan pada beton
• Susut
• Rangkak
• Suhu ekstrim
• Kebakaran
• Pembekuan

Penyebab kerusakan pada beton adalah benturan atau impact. Benturan adalah beban yang datang secara tiba-tiba. Benturan muncul karena :

• Abrasi
• Gelombang abrasi biasanya mengandung pasir, kerikil, atau benda padat lainnya. Kerusakan karena abrasi sangat dipengaruhi oleh kekuatan beton
• Erosi
• Air, angin, dan hujan
• Kavitasi
• Disebakan hantaman air berkecepatan tinggi. Dipengaruhi kualitas beton, lekatan agregat kasar & pasta semen, dan ukuran maksimum agregat kasar

Terbentuknya retak pada beton disebabkan oleh beberapa faktor. Retak dapat terjadi ketika beton masih basah dan ketika beton sudah mengeras. Faktor-faktor tersebut antara lain :

• Beton segar
• Plastic shrinkage
• Crazing
• Beton mengeras
• Drying susut
• Thermal shrinkage
• Kristalisasi garam
• Beban siklik
• Kebakaran
• Pembekuan dan pencairan

Berikut adalah faktor penyebab retak pada beton segar

1. Plastic shrinkage : air yang menguap lebih cepat daripada bleeding, maka permukaan akan menyusut
2. Crazing : retak halus tidak menembus ke permukaan. Hanya berupa masalah kosmetik

Berikut adalah faktor penyebab retak pada beton yang sudah mengeras :

• Drying shrinkage
• Campuran air lebih besar untuk proses hidrasi. Air yang tersisa menguap maka beton akan menyusut
• Menyebabkan tarikan oleh tulangan
• Penyebab retak ada umumnya yang tidak dapat dihindari
• Thermal shrinkage
• Kenaikkan suhu akibat panas hidrasi
• Perbedaan temperatur, interior panas permukaan dingin
• Mengakibatkan tegangan tarik
• Beban siklik
• Akibat angin, arus, dan gelombang
• Dipengaruhi kelekatan agregat dan pasta semen
• Semakin rendah ukuran maksimal agregat, semakin tinggi ketahanan fatigue
• Kebakaran
• Menurunkan kuat tekan, ME, kuat lekat baja beton
• Tergantung tinggi suhu dan durasi
• Kristalisasi garam
• Stress akibat kristalisasi garam pada beton permeable menyebabkan retak
• Pembekuan dan pencairan
• Biasa terjadi pada daerah dingin

KERUSAKAN KIMIAWI

Korosi

• Dimulai saat lapisan oksida pelapis tulangan rusak karena ion klorida terakumulasi atau karena karbonasi
• Mekanisme : menyerang tulangan beton dan relatif tidak menyerang material beton sendiri
• Korosi karean ion klorida menyebabkan luas penampang baja turun
• Yang mengendalikan proses korosi adalah mekanisme penetrasi ion klorida yang masuk ke beton melalui selimut beton
• Air larut memiliki ion klorida yang agresif, yang menghancurkan lapisan pasif
• Beton bersifat basa (OH-) dapat bereaksi dengan tulangan baja sehingga membentuk lapisan pelindung pasif yang berguna untuk menghalangi kontak dari air dan oksigen

Lapisan pelindung pada tulangan beton

sumber : http://www.cement.org/images/default-source/contech/corrosion_graphic2.jpg?sfvrsn=2

Lapisan pasif pada tulangan beton dapat hancur jika :

• Reaksi CO2 dengan hidroksil beton
• Serangan sulfat dan klorida

Mekanisme korosi : terjadi proses elektrokimia, terdapat perbedaan potensial sel di sepanjang baja

Proses elektrokimia pada tulang baja

Sumber : http://www.buildingconservation.com/articles/concrete/fig1.jpg

Retak karena korosi

sumber : https://www.shyamsteel.com/assets/images/pages/products_crs/porous_con.jpg

Pada umumnya, korosi pada beton disebabkan oleh air. Air masuk dari :

• Dari luar aatau uap air di udara melalui pori-pori beton karena beton tidak kedap air
• Dari dalam, yaitu proses karbonasi. Beton tidak kedap udara, CO2 dari proses hidrasi

Reaksi korosi 

sumber : http://www.cement.org/images/default-source/contech/corrosion_graphic3.jpg?sfvrsn=2

Pembentukkan karat pada beton menyebabkan volume beton pada batas beton dan tulang membesar, sehingga dapat menyebabkan :

1. Crack
2. Spall
3. Decamination

Karbonasi

• Disebabkan Co2 dari penyerapan atmosfer atau pembusukan tanaman laut
• pH rendah menyebabkan rusaknya lapisan pasif
• Lapisan karbonasi :
• Zona karbonasi
• Zona tidak terkarbonasi
• Depasivasi tulangan CO2 tergantung kandungan air dan kelembaban beton

Zona karbonasi

sumber : http://59.167.233.142/rcaus/module2/images/carbonation.png

TUGAS 02 - KL2105 BAHAN BANGUNAN LAUT - BETON LANJUTAN

MATERIAL BETON (2)

AGREGAT

Agregat yang digunakan dalam campuran beton terdiri dari 2 jenis, yaitu :

• Agregat halus (pasir)
• Agregat kasar (kerikil atau batuan pecah)

Agregat halus dan agregat kasar dibedakan berdasarkan ukurannya. Agregat kasar memiliki ukuran lebih besar dari 4.75mm (standar ASTM). Sedangkan yang lebih kecil dari 4.75mm dikategorikan sebagai agregat halus.

Jenis agregat bedasarkan :

• Sumbernya
• Alam : kerikil dan pasir alami
• Buatan : Bijih besi, terak tanur tinggi, fly ash
• Beratnya
• Berat : berat volume >2800 kg/m3
• Ringan : berat volume antara 2200-2500 kg/m3
• Tekstur permukaannya :
• Halus, berbutir, kasar, bentuk sarang lebah, dsb
• Bentuknya
• bulat, bersudut, pipih, pipih dan panjang, dsb

Agregat kasar yang berasal dari alam, berdasaran jenis batuan asal diagi menjadi :

1. Asal batuan beku (granit, quartz-diorit, syenit, basalt, dll)
2. Asal batuan endapan (dolomit, chert, batu kapur, dll)
3. Asal batuan metamorf (marmer, kuartsit, dll)

Kurva Gradasi

Gradasi adalah distribusi dari ukuran agregat. Untuk mengetahui gradasi, dilakukan pengujian melalui analisa saringan. Hasil grafis dari analisa saringan tersebut dinamakan kurva gradasi

contoh kurva gradasi

sumber : http://lauwtjunnji.weebly.com/uploads/1/0/1/7/10171621/_5211519_orig.jpg

Variasi distribusi gradasi :

• Gradasi sela : jika salah satu/lebih ukuran butir pada satu set saringan tidak ada
• Gradasi menerus : jika dalam satu set saringan seluruh ukuran butiran terdistribusi dengan baik
• Gradasi seragam : jila dalam satu set aringan agregatnya memunyai ukuran yang sama

Jenis-jenis kurva gradasi

sumber : http://lauwtjunnji.weebly.com/uploads/1/0/1/7/10171621/1261858_orig.jpg

Modulus Kehalusan (fineness modulus) adalan indeks yang dipakai untuk mengukur kehalusan atau kekasaran agregat

• Didefinisikan sebagai jumlah persen dari butir agregat yang tertinggal dalam satu set saringan
• Memberikan indikasi kemungkinan perilaku suatu campuran beton pada suatu gradasi tertentu
• Dapat dipakai sebagai dasar untuk mencari perbandingan dari suatu campuran agregat

Contoh  tabel modulus kehalusan

sumber : https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEisvOXeqwizMrJHgZndEPRqdDoRrCnBTdUmB3mkq3yJSHfp2T2WqiYWLtI6zP-wT4Lv7RJADC3jekQbqtSeXwPdgKSLrp7JLuQCgGdnckJ1D29vjk1T_00QkcADNbVAO1IO8yzBsBqSFKOW/s1600/agregat+halus+5.jpg

Pengaruh kekuatan agregat terhadap kekuatan beton :

• Dapat mempengaruhi kuat tekan beton
• Untuk memperoleh campuran beton dan kualitas beton yang baik
• Campuran beton terdiri dari variasi berbagai ukuran agregat
• Agregatnya harus terdistribusi dengan bail
• Kekuatan beton tidak hanya dipengaruhi oleh kekuatan mekanik agregat, tetapi juga dipengaruhi oleh :
• Karakteristik lekatan agregat dengan mortar semen
• Karakteristik kandungan mineral agregat
• Semakin tinggi modulus elastisitas, semakin tinggi kekuatan betonya
• Kekuatan agregat dipengaruhi oleh :
• Ikatan/lekatan antar partikelnya
• prositas agregat
• kompisisi bahan pembuatan
• Kekuatan beton tidak akan jauh berbeda dari kekuatan agregat pembentuknya. Pada umumnya, kekuatan beton akan lebih rendah
• Pada beton bermutu tinggi (>60Mpa), keruntuhan biasa terjadi karena kegagalan lekatan antara pasta dan semen agregat
• Beton mutu tinggi harus menggunakan agregat yang memiliki karakteristik daya ikat yang kuat dengan mortar semen baik secara kimia maupun fisik
• Kukuatan ikatan pasta semen dengan agregatnya pda zona transisi merupakan faktor utama penentu daya tahan abrasi untuk beton pada daerah splashing
• Terlepasnya ikatan antara agregat kasar dngan pasta semen merupakan kegagalan struktur yang umum terjadi pada daerah splashing
• Ukuran, bentuk serta sifat fisik dan kimiawi agregat amat mempengaruhi karakteristik zona transisi termasuk pembentukan microcracking pada zona transisi

Ukuran agregat maksimum :

• Semakin besar ukuran agregat, semakin kecil kebutuhan airnya
• Untuk agregat >38.1mm, walaupun kekuatan meningkat tapi daerah lekatan berkurang, maka terjadi penurunan kekuatan
• Agregat >40mm akan memiliki resiko segregasi

Pengaruh ukuran maksimum agregat terhadap kekuatan beton

sumber : https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhcfiLWfODN4bysdW2D0AFikSNByqnv6dyHDsn7j5J27K15tuJLYN4V674R9trcMVppIrb0bfTeA1BnzslNW1D0XNCyxcpuBL6bcyYSMeQwbb6WETmWFYIaeAKlKoNsXpY1SpCb90iV0S_d/?imgmax=800

Persyaratan agregat untuk campuran beton :

• Tidak boleh reaktif
• usunan gradasinya harus memenuhi persyaratan
• Tidak mengandung bahan-bahan yang berpengaruh buruk pada beton
• Kekerasan dan soundness harus memenuhi syarat

Admixture

Didefinisikan sebagai material selain air, agregat dan semen yang digunakan sebagai campuran beton dan ditambahkan pada adukan sebelum atau selama pengadukan yang bertujuan untuk memodifikasi sifat-sifat beton

Admixture dibedakan menjadi :

1. Chemical admixture : digunakan untuk mengubah perilaku beton pada saat pengerjaan dan penempatan
2. Mineral admixture : merupakan pozzolan, biasa digunakan untuk perbaikan kinerja kekuatannya, tetapi juga bisa memodifikasi perilaku beton segar. Disebut juga cement subtitutes / replacements.

Pozzolan : bahan yang mengandung senyawa silica dan alumina, dimana bahan pozzoan itu sendiri tidak memiliki sifat seperti semen. Karena bentuknya halus dan dengan adanya air, maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi secara kimiawi dengan Kalsium hidroksida (senyawa hasil semen dan air) pada suhu kamar membentuk senyawa kalsium aluminat hidrat yang memiliki sifat seperti semen

Bahan Pozzolan terbagi menjadi 2, yaitu :

1. Pozzolam alam (natural) : Tufa (batu vulkanuk lembut), abu vulkanis dan tanah Diatomae. Di indonesia dikenal sebagai TRASS
2. Pozzolan buatan (sintetis) : yang termasuk dalam nejnis ini adalah hasil pembakaran tanah liat dan hasil pembakaran batu bara (Fly Ash)

Kegunaan Admixture : 

• Memodifikasi sifat-siat mortar dan beton segar sehingga :
• Meningkatkan workability tanpa mengubah kadar air
• Mempercepat atau memperlambat waktu pengikatan awal
• Mengurangi panas hidrasi
• Meningkatkan kemampuan pumping beton
• Memodifikasi sifat mortar atau beton yang telah mengeras
• Mempercepat tingkat pengembangan kekuatan kekuatan pada umur dini
• Meningkatkan kekuatan tarik, tekan, dan lentur
• Menurunkan permeabilitas (meningkatkan ketahanan terhadap serangan CO2, sulfat, dan klorida

Admixture tidak bisa digunakan sebagai kompensasi untuk material dengan kualitas rendah atau untuk praktek pengerjaan beton yang buruk

Sifat dan Karakteristik Beton

Sifat beton basah :

• Workabilitas. 
• Faktor yang harus dipikirkan :
• Bentuk dan ukuran elemen struktural
• Jarak penulangan
• Detail lainnya yang berhubungan dengan pengecoran dan pemadatan
• Faktor  yang mempengaruhi :
• Kandungan air
• Ukuran agregat dan gradasi
• Perbandingan semen dan agregat
• Kandungan admixture
• Kehalusan semen
• Konsistensi (ukuran kekenyalan suatu adukan beton. DIuji dengan slump test

Slump adalah perbedaan ketinggian adukan beton dan cetakan. Biasa digunakan untuk ukuran workabilitas

Prosedur slump test

sumber : http://www.mastour.com/blog/wp-content/uploads/2012/10/concrete_slump_test.jpg

Jenis-jenis slumn

Sumber : https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj02rHAssx2N0ee0lnXykIwyPjUm0PFrZbcD-gZi14BO5gcPMb6EISNRpLxLsExjozWTHpjfW2n6iW3rxS44dv5LgsPfKgZcIyabvZfQbem1cclxne3hTtM2vkJwddRCBKnwYVmevW6ptod/?imgmax=800

Hubungan workability dan slump

Sumber : http://universal-motion.com/ProductImages/Concrete/slumpTest.png

Penggunaan konstruksi sesuai dengan slump

Sumber : http://image.slidesharecdn.com/freshconcretepropertiesitsstandardtests2003ver-111222084342-phpapp01/95/fresh-concrete-properties-its-standard-tests-19-728.jpg?cb=1402653055

STANDAR YANG DIGUNAKAN DALAM PEMBUATAN BETON

Dalam pembuatan material terutama beton, ada standar-standar yang sudah diatur dalam proses pembuatan. Standar-standar tersebut harus diikuti untuk menciptakan sebuah beton yang berkualitas baik dan sesuai dengan standar. Sebelum membahas lebih lanjut, perlu diketahui beberapa standar yang akan dibahas, antara lain :

• ASTM (American Society for Testing Material) adalah standar operasional / metode analisa Amerika untuk pengujian material, yang sudah dibakukan.
• SNI (Standar Nasional Indonesia) adalah suatu dokumen yang berisikan ketentuan teknis, pedoman dan karakteristik kegiatan dan produk yang berlaku secara Nasional untuk membentuk keteraturan yang optimum dalam konteks keperluan tertentu.
• AASHTO (The American Association of State Highway and Transportation Officials) adalah standar yang isinya mengatur tentang spesifikasi, protokol yang digunakan dalam pengujian, serta ketentuan dan panduan yang digunakan dalam proses desain jalan raya dan konstruksi bangunan di Amerika.
• ACI (American Concrete Institute) adalah perkumpulan non-profit yang mengatur tentang pengaturan perkembangan organisasi.
• AS (Australian Standard) adalah standar yang buat oleh komunitas Standard Australia. AS mengatur standar dan regulasi berbagai hal yang dianggap dapat memberikan keuntungan bagi negara Australia.
• BS (British Standards) adalah standar yang dibuat oleh British Standard Institution dengan tujuan untuk menciptakan sebuah standar yang layak di Britania Raya agar barang produksi Britania Raya lebih efisien dan efektif.
• ENV (Environment Standards) adalah standar mengatur ketentuan servis terhadap lingkungan sekitar.

Setelah mengetahui beberapa standar yang ada, maka berikut adalah beberapa isi dari standar-standar tersebut (bahasa disesuaikan dengan isi dan negara asal dari standar) :

• ASTM
• ASTM C136-84a  : Standard method for sieve analysis of fine and coarse aggregates.

• ASTM C33-90 : Specification for concrete aggregates.

• ASTM C131 - 1989 : Test for resistance to abrasion of small size coarse aggreggate by use of the Los Angeles Machine.

• ASTM C227 - 1990 : Standard Test Method for Potential Alkali Reactivity of Cement-Aggregate Combinations (Mortar-Bar Method).
• ASTM C289 - 1987 : Test for alkali-silica reactivity of aggregates.
• ASTM C40 - 1992 : Standart test method for organic impurities in fine aggregates for concrete.
• ASTM CC17-90 : Standard test method for materials finer than 75-MM (no.200) sieve in mineral aggregates by washing.
• ASTM C123 - 1990 : Standard test method for lightweight particles in aggregate.

• SNI
• SNI 03-2417-2008 : Cara uji keausan agregat menggunakan mesin Los Angeles.
• SNI 03-1968-1990 : Agregat halus dan kasar, metode pengujian analisis saringan.
• SNI 03-3407-2008 : Cara uji sifat kekekalan agregat dengan cara perendaman menggunakan larutan natrium sulfat atau magnesium sulfat.
• SNI 03-2816-1992 : Metode pengujian kotoran organik dalam pasir untuk campuran dan beton.
• SNI 03-4142-1996 : Metode pengujian bahan dalam agregat yang lolos saringan no. 200 (0,075mm)
• SNI 03-3416-1994 : Agregat, metode pengujian ringan.

• AASHTO
• AASHTO T27-24 : Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates.

• ACI
• ACI 318 : Building Code Requirements for Reinforced Concrete, provides minimum requirements for the design and construction of structural concrete members of any structure erected under the requirements of a general building code that incorporates it.

• BS
• BS 3148:1980 : Method of test for water makin concrete (including notes on the suitability of the water).

• AS
• AS 2758.1 : Aggregates and rock for engineering purposes.
• AS 1141 section 35 : Method for testing and sampling aggregate.

• ENV
• ENV 206:1992 : Concrete, performance, production, placing, and compliance criteria.

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