ivan sandi darma, ph

Ivan Sandi Darma, Ph.D

Semen

Agregat

Air

Mineral Admixture

Agregat halus

Agregat kasar

Semen

Agregat

Air

Mineral Admixture

Agregat halus

Agregat kasar

Pengikat/Binder

Pengisi/Filler

Pereaksi

Pengikat, Pereaksi

Cement as a binder• Binder: Material used for the purpose of holding solid particles

together in a coherent mass.• Hydraulic binder: Binder that sets and hardened by chemical

interaction with water.• Clinker: Solid material formed in high temperature processes

by total or partial fusion• Hydraulic Cement: Active hydraulic binder formed by grinding

clinker.

Type of cement in IndonesiaOPC: Ordinary Portland Cement

Dikenal pula sebagai Ordinary Portland Cement (OPC), merupakansemen hidrolis yang dipergunakan secara luas untuk konstruksiumum, seperti konstruksi bangunan yang tidak memerlukanpersyaratan khusus, antara lain bangunan perumahan, gedung-gedung bertingkat, landasan pacu, dan jalan raya.

Type of cement in IndonesiaPPC: Portland Pozzolan Cement

Adalah bahan pengikat hidrolis yang dibuat dengan menggilingterak, gypsum, dan bahan pozzolan. Digunakan untuk bangunanumum dan bangunan yang memerlukan ketahanan sulfat danpanas hidrasi sedang, seperti : jembatan, jalan raya, perumahan,dermaga, beton massa, bendungan, bangunan irigasi, dan fondasipelat penuh.

Type of cement in IndonesiaPCC: Portland Composite Cement

Adalah bahan pengikat hidrolis hasil penggilingan bersama-samaterak, gypsum, dan satu atau lebih bahan anorganic. Kegunaansemen jenis ini sesuai untuk konstruksi beton umum, pasanganbatu bata, plesteran bangunan khusus seperti beton para-cetak,beton para-tekan dan paving block.

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)Portland cement is essentially a calcium silicate cement, which isproduced by firing to partial fusion, at a temperature ofapproximately 1500°C, a well-homogenized and finely groundmixture of limestone or chalk (calcium carbonate) and anappropriate quantity of clay or shale. The composition iscommonly fine tuned by the addition of sand and/oriron oxide.

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

Ordinary Portland Cement (OPC)

CEMENT TYPE

Cement Compound

Cement Composition (Boque)

Cement Composition (Boque)

Cement Composition (Boque)

Type of OPC

Ordinary Portland Cement (OPC)

QUIS

Komposisi Persentase

SiO2 22.2

Al2O3 5.6

Fe2O3 3

CaO 65.6

SO3 1.2

Total 97.6

C3S ?

C2S ?

C3A ?

C4AF ?

QUIS

Komposisi Persentase

SiO2 22.2

Al2O3 5.6

Fe2O3 3

CaO 65.6

SO3 1.2

Total 97.6

C3S C2S C3A C4AF

53.0 23.7 9.8 9.1

AGREGAT

AGREGAT

• Agregat mengisi 60-80% dari volume beton.• Karakteristik kimia, fisik dan mekanik agregat yang digunakan dalam pencampuran

sangat berpengaruh sifat-sifat beton yang dihasilkan (seperti kuat tekan, kekuatan,durabilitas, berat, biaya produksi dan lain-lain)

AGREGAT

• Agragat alam dihasilkan dari proses pelapukan dan abrasi, pemecahan massa batuaninduk yang lebih besar.

• Sifat agragat tergantung dari sifat batuan induk; komposisi kimia dan mineral,klasifikasi petrografik (komposisi), berat jenis, kekerasan (hardness), kekuatan,stabilitas fisik dan kimia, struktur pori, warna dan lain-lain.

• Sifat agregat yang tidak bergantung dari sifat batuan induk adalah ukuran danbentuk partikel, tekstur dan absorpsi permukaan

• Secara umum agregat yang baik haruslah agregat yang mempunyai bentuk yangmenyerupai kubus atau bundar, bersih, keras, kuat, bergradasi baik dan stabil secarakimiawi.

AGREGATKlasifikasi Ukuran

ASTM C-33

Kasar:Batas bawah pada ukuran 4.75 mm atauUkuran saringan no. 4 (ASTM)

Halus:Batas bawah ukuran pasir = 0.075 mm (no. 200)Batas atas ukuran pasir = 4.75 mm (no. 4)

AGREGATKlasifikasi Petrografi

Dari segi petrografi agregat dapat dibagi dalam beberapa kelompok batuan yang mempunyai karakteristikmasing-masing sebagai berikut : (BS 812 : Part 1 : 1975)

- Kelompok Basalt- Kelompok Granit- Kelompok Limestone- Kelompok Flint- Kelompok Gritstone- Kelompok Porphyry - Kelompok Gabbro- Kelompok Hornfels- Kelompok Quartzite- Kelompok Schist

AGREGATKlasifikasi Berdasarkan Kandungan Mineral :(ASTM Standart C294-69)

- Mineral Silica- Mineral Micaceous- Mineral Sulphate- Mineral Feldspar- Mineral Carbonate- Mineral Ferromagnesian- Mineral Sulphate- Mineral Lempung- Mineral Ion oksida besi- Zeolites

AGREGAT

Klasifikasi Bentuk dan TeksturKarakteristik bagian luar agregat, terutamabentuk partikel dan tekstur permukaanmemegang peranan penting terhadap sifat betonsegar dan beton yang sudah mengeras.

AGREGATKlasifikasi Bentuk Partikel Agregat Menurut BS 812 Part 1 : 1975-Rounded-Irregular-Flaky-Angular-Elongated-Flaky & Elongated

Partikel dengan rasio luas permukaan terhadap volume yang tinggi menurunkan workability campuran beton(contoh partikel yang berbentuk flaky dan elongated).

Partikel dengan bentuk flaky juga merugikan bagi durabilitas beton karena partikel-partikel ini cenderunguntuk terorientasi pada satu bidang, sehingga air dan gelembung udara dapat terbentuk dibagian bawahnya.Jumlah partikel yang elongated atau flaky melebihi 10%-15% massa agregat kasar dianggap merugikan.

AGREGAT

AGREGAT

AGREGAT

Klasifikasi Tekstur Permukaan AgregatMenurut BS 812 : Part 1 : 1975- Glassy - Smooth - Granular- Rough - Crystalline - Honeycombed

Bentuk dan tekstur permukaan agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifatbeton segar seperti kelecekan/workability. Bentuk dan tekstur agregat, terutamaagregat halus, sangat mempengaruhi kebutuhan air campuran beton. Semakinbanyak kandungan void pada agregat yang tersusun secara tidak padat, semakintinggi kebutuhan air.

AGREGAT

AGREGATSifat MekanikGaya lekat (Bond)Bentuk dan tekstur permukaan agregat mempengaruhi kekuatan beton, terutamauntuk beton berkekuatan tinggi; kekuatan lentur lebih dipengaruhi daripadakekuatan tekan.

Semakin kasar tekstur, semakin besar daya lekat antara partikel dengan matrikssemen. Biasanya untuk daya lekat yang baik akan dijumpai partikel agregat yangpecah pada beton yang diuji tekan sampai kapasitasnya. Tetapi terlalu banyakpartikel agregat yang pecah menandakan bahwa agregat terlalu lemah.

AGREGATMekanisme lekatan (bond) antara Agregat dan Pasta SemenLekatan yang terbentuk antara agregat dan pasta semen terdiri atas:

Ikatan Fisik, yaitu ikatan yang bersumber dari kekasaran permukaan agregat. Agregat yang mempunyaipermukaan yang kasar dapat mengembangkan ikatan yang baik dengan pasta semen.

Ikatan Kimia, yaitu ikatan yang bersumber dari reaksi kimiawi yang terjadi antara unsur yang ada padaagregat dengan pasta semen. Agregat yang mengandung silica dapat mengikat dengan pasta semen secara kimiawi (terjadi reaksi hidrasi pada permukaan agregat). Besarnya ikatan ini merupakan fungsidari nilai rasio air/semen dan derajat hidrasi beton.

Ikatan antara agregat dan pasta semen seringkali menjadi bagian terlemah dari material beton.

AGREGATKekuatan Agregat

Informasi mengenai kekuatan agregat harus diperoleh dari pengujian tak langsung antara lain daripengujian tekan sample batuan, nilai crushing tumpukan agregat atau kinerja agregat dalam beton.

Kekuatan agregat yang dibutuhkan pada beton umumnya lebih tinggi daripada kekuatan betonnya sendiri.Hal ini dikarenakan tegangan sebenarnya yang bekerja pada titik kontak masing-masing partikel agregatbiasanya jauh lebih tinggi daripada tegangan tekan yang bekerja pada beton.

Agregat dengan kekuatan moderat atau rendah dan yang mempunyai modulus elastis rendah bersifatbaik dalam mempertahankan integritas beton pada saat terjadinya perubahan volume akibat perubahansuhu atau sebab lainnya.

AGREGATToughness

Toughness dapat didefinisikan sebagai daya tahan agregat terhadapkehancuran akibat beban impak.

Hardness

Hardness atau daya tahan terhadap keausan agregat, merupakan sifatyang penting bagi beton yang digunakan untuk jalan atau permukaanlantai yang harus memikul lalu lintas berat (Heavy structure).

AGREGATLos Angeles TestTest ini mengkombinasikan proses atrisi dan abrasi, dan memberikan hasil yang menunjukan korelasi yangbaik dengan keausan actual agregat pada beton dan juga kekuatan tekan dan lentur beton yang dibuatdengan agregat yang bersangkutan.

Sifat FisikSpecific Gravity:Perbandingan massa (atau berat diudara) dari suatu unit volume bahan terhadap massa air dengan volumeyang sama pada temperature tertentu.

Apparent Specific Gravity:Perbandingan massa agregat kering (yang dioven pada 1100 selama 24 jam) terhadap massa air denganvolume yang sama dengan agregat tersebut.

AGREGATBulk Specific Gravity (SSD):Perbandingan massa agregat SSD (Saturated Surface Dry) terhadap massa air dengan volumeyang sama dengan agregat tersebut

Bulk density:Massa aktual yang akan mengisi suatu penampang/wadah dengan volume satuan. Parameterini berguna untuk merubah ukuran massa menjadi ukuran volume

Porositas dan Absorpsi:Porositas, permeabilitas dan absorpsi agregat mempengaruhi daya lekat antara agregat danpasta semen, daya tahan beton terhadap pembekuan dan pencairan, stabilitas kimia, dayatahan terhadap abrasi dan specific gravity

AGREGATGradasiGradasi dan ukuran maksimum agregat sangat penting, karena besaran ini mempengaruhi proposi agregatdalam campuran, kebutuhan air, jumlah semen, biaya produksi, sifat susut dan durabilitas beton. Agregat yang memenuhi persyaratan batas gradasi dapat memberikan hasil terbaik. Hal ini dapat dijelaskan dengan teorirongga minimum (lihat gambar).

AGREGAT25 MM 9.5 MM KOMBINASI

AGREGAT

▪Kandungan Air serapan, yaitu kandungan air yang diserap oleh rongga didalampartikel agregat dan biasanya tidak terlihat

▪Kandungan air permukaan, yaitu kandungan air yang menempel padapermukaan agregat.

Ada dua bentuk kandungan air padaagregat, yaitu:

Besarnya kandungan air pada agregat yang akan digunakan perlu diketahuiuntuk mengontrol besarnya jumlah air didalam suatu campuran beton.

AGREGAT

▪ Kering oven, yaitu kondisi agregat yang dapat menyerap air dalam campuran beton secaramaksimal (dengan kapasitas penuh)

▪ Kering udara, yaitu kondisi agregat yang kering permukaan namun mengandung sedikit airdirongga-rongganya. Agregat jenis ini juga dapat menyerap air didalam campuran walaupun tidakdengan kapasitas penuh.

▪ Jenuh dengan permukaan kering, yaitu kondisi agregat yang permukaanya kering, namun semuarongga-rongganya terisi air. Didalam campuran beton, agregat dengan kondisi ini tidak akan menyerapataupun menyumbangkan air kedalam campuran.

▪ Basah, yaitu kondisi agregat dengan kandungan air yang berlebihan pada permukaannya. Agregatdengan kondisi ini akan menyumbangkan air kedalam campuran, sehingga jika tidak diperhitungkanakan merubah nilai rasio air-semen didalam campuran.

AGREGAT

AGREGATStabilitas kimia agregatAgregat harus stabil secara kimiawi, sehingga tidak akan merusak hasil reaksi hidrasi beton.

Berat isiBerat isi agregat adalah berat agregat yang ditempatkan didalam wadah dengan volume tertentu. Berat isi agregat untuk beton normalberkisar antara 1200-1760 kg/m3.

Keuntungan digunakannya agregat :MurahMenimbulkan sifat volume yang stabilMengurangi susutMengurangi rangkakMemperkecil pengaruh suhu

Bulking pada pada pasirEfek lain dari adanya kelembaban pada pasir adalah bulking, yaitu pertambahan volume pasir akibat adanya lapisan air yangmendorong partikel pasir sehingga berada pada jarak yang lebih jauh. Bulking mempengaruhi penakaran pasir bila berdasarkan volume(volume batching).

AGREGAT

▪ Ketidakmurnian: mempengaruhi proses hidrasi semen dan setting pasta semen. Contoh: bahan organicseperti produk pembusukan tumbuhan seperti, humus, dapat dihilangkan dengan mencuci.

▪ Pelapisan (coating) pada permukaan agregat yang menghalangi terjadinya lekatan yang baik antaraagregat dan pasta semen. Contoh: lempung pada agregat, debu atau lumpur. Kontaminasi garam, dapatmengakibatkan perkaratan tulangan, dapat diatasi dengan mencuci agregat.

▪ Unsoundness karena adanya agregat yang unsound atau lemah. Contoh; gumpalan lempung, potongan kayudan batu bara. Bila jumlahnya besar (antara 2-5% massa agregat), partikel ini bahaya bagi kekuatan betondan terutama harus dihindari untuk beton yang harus mengalami gaya-gaya yang dapat mengakibatkanabrasi.

Tiga katagori bahan-bahan yang tidak diinginkan yang mungkin terdapat padaagregat:

AGREGAT

AGREGAT

AGREGAT

Biasanya fineness modulus dihitung untuk agregat halus. Nilai tipikal berkisar antara 2.3 sampai 3.1, nilaiyang lebih tinggi menyatakan gradasi yang lebih kasar.

Fineness modulus berguna dalam mendeteksi variasi kecil pada agregat yang berasal dari sumber yang sama,yang dapat mempengaruhi workability beton segar.

AGREGAT

AGREGATGradasi

AGREGAT

AGREGATSNI 03-2834-200-Agregat Halus

AGREGATSNI 03-2834-200-Agregat Kasar

Tidak ada gradasi yang ideal

Quis/Tugas

Jelaskan pengaruh gradasi padaaggregate terhadap workability betonsegar (fresh concrete) dan kuat tekan(mutu) beton keras (hardenedconcrete)?