Beton

Beton merupakan salah satu unsur yang sangat penting mengingat fungsinya sebagai salah satu elemen pembentuk struktur yang paling banyak digunakan. 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.

Beton bermutu tinggi dan berkinerja tinggi saat ini merupakan material bangunan yang sudah banyak digunakan dalam pelaksanaan struktur bangunan modern disebabkan oleh adanya kebutuhan kinerja struktural yang tinggi pada bangunan tersebut baik pada keadaan layanan (service), keadaan batas (ultimate), maupun keawetannya (durability) secara jangka panjang.

Kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan. Kuat desak beton merupakan sifat terpenting dalam kualitas beton dibanding dengan sifat-sifat lain. Kekuatan desak beton ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan semen, agregat kasar dan halus, air dan berbagai jenis campuran. Perbandingan dari air semen merupakan faktor utama dalam menentukan kekuatan beton. Semakin rendah perbandingan air semen, semakin tinggi kekuatan desaknya. Suatu jumlah tertentu air diperlukan untuk memberikan aksi kimiawi dalam pengerasan beton, kelebihan air meningkatkan kemampuan pekerjaan (mudahnya beton untuk dicorkan) akan tetapi menurunkan kekuatan (Chu Kia Wang dan C.G. Salmon, 1990).

Bahan-bahan dasar beton dengan proporsi tertentu yang dihasilkan dari perencanaan campuran dicampur dengan mengikuti prosedur pencampuran yang dijabarkan di buku peraturan beton. Proporsi campuran beton biasanya dibuat dengan mempertimbangkan hal-hal berikut:

a.       Kemudahan dalam pelaksanaan seperti transportasi, pengecoran dan pemadatan.

b.       Waktu yang diperlukan sebelum beton mengeras (setting time).

c.       Kekuatan dan ketahanan dari beton.

Perbedaan komposisi dari setiap bahan dasar beton akan mempengaruhi properti-properti beton yang dihasilkan, seperti:

a.       Kemudahan pengerjaan

b.       Kesatuan

c.       Kekuatan

d.       Ketahanan atau keawetan

Beton relatif kuat menahan tekan. Keruntuhan beton sebagian karena rusaknya ikatan pasta dan agregat. Persyaratan umum untuk campuran beton yang digunakan dalam melaksanakan konstruksi beton diantaranya ialah persyaratan kekuatan, keawetan, kemudahan pengerjaan, dan ekonomis.

Parameter-parameter yang paling mempengaruhi kekuatan beton adalah kualitas semen, proporsi semen terhadap campuran, kekuatan dan kebersihan agregat, interaksi atau adhesi antara pasta semen dengan agregat, pencampuran yang cukup dari bahan-bahan pembentuk beton, penempatan yang benar, penyelesaian pemadatan beton, dan perawatan beton. Beberapa isi dari campuran beton yaitu semen, agregat, air, dan bahan campuran tambahan.

Semen berasal dari bahasa latin caementum yang berarti bahan perekat. Definisi semen adalah bahan perekat atau lem yang bisa merekatkan bahan-bahan material lain seperti batu bata dan batu koral hingga membentuk sebuah bangunan. Semen yang biasa digunakan adalah semen portland (ordinary portland cement), yaitu semen hidrolis yang mengeras apabila dicampur dengan air. Semen portland adalah semen yang pada umumnya digunakan pada pelaksanaan konstruksi. Semen portland dibagi menjadi beberapa tipe:

a.       Semen portland tipe I : Semen portland biasa (ASTM C 150-95a & SNI 15-2049-1994 & BS 12 :1989).

b.       Semen portland tipe II : Semen tahan sulfat yang menengah (ASTM C 150-95a & SNI 15-2049-1994 & BS 1370 :1974).

c.       Semen portland tipe III : Semen dengan kekuatan awal yang tinggi (ASTM C 150-95a & SNI 15-2049-1994 & BS 12 :1989).

d.       Semen portland tipe IV : Semen dengan panas hidrasi yang rendah (ASTM C 150-95a & SNI 15-2049-1994).

e.       Semen portland tipe V : Semen tahan sulfat yang tinggi (ASTM C 150-95a & SNI 15-2049-1994 & BS 4027 :1980).

Setiap jenis semen portland akan menghasilkan properti yang berbeda. Sebab semen portland akan bereaksi jika bercampur dengan air atau kelembaban, maka penyimpanan semen portland perlu diberikan perhatian khusus.

Pengerasan pasta semen berlangsung terus menerus, mula-mula secara cepat kemudian lebih lambat untuk jangka waktu yang lama. Proses pengikatan harus terus menerus berlangsung dengan lambat, sebab jika tidak demikian adukan semen akan sukar dikerjakan. Oleh karena itu, proses pengikatan dari pasta semen tidak boleh terjadi kurang dari 1 jam setelah kita membubuhkan air pada semen. Biasanya waktu pengikatan adukan beton sekarang ini berlangsung lebih lama kira-kira 3 − 5 jam.  

Agregat adalah sekumpulan butir-butir batu pecah, kerikil, pasir, atau material lainnya baik berupa hasil alam maupun buatan (SNI No. 1737-1989-F). Agregat adalah material granular, misalnya pasir, kerikil batu pecah yang dipakai bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk suatu beton semen hidrolik atau adukan. Agregat merupakan bahan penyusun beton yang paling berperan dalam menentukan nilai kuat tekan beton. Terdapat sekitar 70% − 75% volume agregat di dalam beton, agregat ini harus bergradasi sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai benda yang utuh, homogen dan rapat, dimana agregat yang berukuran kecil berfungsi sebagai pengunci celah yang ada di antara agregat yang berukuran besar. Mengingat bahwa agregat menempati sekitar 70% − 75% dari total volume beton maka kualitas agregat sangat berpengaruh terhadap kualitas beton. Kualitas agregat yang baik akan berpengaruh pada beton itu sendiri, dimana beton dapat dikerjakan (workable), kuat, tahan lama (durable) dan ekonomis. Agregat dapat dibagi menjadi beberapa macam berdasarkan besar butiran dan beratnya. Agregat halus yaitu pasir alam sebagai hasil disintegrasi alami batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 5 mm. Agregat kasar yaitu kerikil sebagai hasil disintegrasi alami dari batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5 mm − 40 mm. Agregat ringan yaitu agregat yang dalam keadaan kering dan gembur mempunyai berat isi sebesar 1100 kg/m³. Agregat alam maupun batu pecah dapat mempunyai berbagai bentuk butiran, yaitu bulat, bersudut, pipih dan memanjang. 

Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang penting namun harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen serta untuk menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Persentase air yang diperlukan untuk bereaksi dengan semen hanya sekitar 25% dari berat semen. Air yang memenuhi persyaratan sebagai air minum memenuhi syarat pula untuk bahan campuran beton (tetapi tidak berarti air pencampur beton harus memenuhi persyaratan air minum). Secara umum, air yang dapat dipakai untuk bahan pencampur beton ialah air yang bila dipakai akan dapat menghasilkan beton dengan kekuatan lebih dari 90% kekuatan beton yang memakai air suling. 

Berbagai jenis bahan campuran tambahan yang diperdagangkan di pasaran. Mulai dari tujuan untuk mempercepat pengerasan beton, memperlambat pengerasan beton, sampai pada bahan campuran tambahan yang dapat menghasilkan beton cair (SCC-Self Consolidating Concrete).

Sumber: Laporan Praktikum Teknologi Bahan Konstruksi BAB 1, Kelompok 3.