## Beton Mutu Tinggi dengan bahan Tambahan

## Almufid 1)
1) Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Tangerang Jalan Perintis Kemerdekaan I No.33, Cikokol, Kec. Tangerang, Banten almufid_st@yahoo.com

## ABSTRAK
Beton adalah element yang digunakan sebagai struktur dalam konstruksi teknik sipil yang dapat dimanfaatkan untuk banyak hal. Dalam teknik sipil struktur beton digunakan untuk bangunan pondasi, kolom, balok, plat/plat cangkang. Beton dikategorikan mempunyai mutu tinggi jika kuat tekannya 30 Mpa. Pada tahun 1960-1970, kriterianya naik menjadi 40 Mpa. Saat ini beton dikatakan sebagai beton mutu tinggi jika kuat tekannya diatas 50 Mpa dan diatas 80 Mpa adalah beton dengan mutu sangat tinggi (supartono, 1998) pada tahun 1980an beton mutu tinggi banyak digunakan untuk bangunan tingkat, terutama untuk element struktur kolom.
Didalam beton , agregat mempunyai peran penting yaitu 60% - 80% , dari volume beton, dari segi ekonomis harga  agregat  lebih  rendah  dibandingkan  dengan  PC,  namun  agregat  terlalu  banyak  menyebabkan  pasta cemen tidak mampu menyelimuti dan mengisi atau merekatkan seluruh permukiman butiran agregat.
Beberapa  cara  meningkatkan  kinerja  beton  menjadi  beton  bermutu  tinggi  dan  berkinerja  tinggi adalah Mengurangi porositas beton dengan cara mengurangi air dalam adukan beton ,Menambahkan aditif mineral seperti silicafume atau abu terbang ,Menambahkan serat (beton berserat), Beton dengan pemadatan mandiri (self compacting concrete)

## Kata Kunci:, Kuat Tekan, Beton bermutu Tinggi

## 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang Masalah Banyak  parameter  yang  mempengaruhi kekuatan  tekan  beton,  Kekuatan  tekan adalah  kapasitas  dari  suatu  bahan  atau struktur  dalam  menahan  beban  yang  akan mengurangi  ukurannya.  Kekuatan  tekan dapat  diukur  dengan  memasukkannya  ke dalam  kurva  tegangan-regangan  dari  data yang didapatkan dari mesin uji. Diantaranya adalah  kualitaas  bahan-bahan  penyusunnya, rasio air  semen  yang  rendah  dan  kepadatan yang  tinggi.  Kekuatan  tekan  akhir  sebuah beton keras  akan  ditentukan  oleh Agregat yang  terlemah.  Agregat utama  beton  padat terdiri  dari  agregat  kasar  yang  biasanya berbentuk  batu  dan  matriks  semen-pasir.
Struktur  beton  bertulang  bangunan  atau gedung  biasanya  menggunakan  mutu  beton yang  berbeda-beda,  disesuaikan  dengan perencanaan struktur masing-masing. Semakin  berat  beban  (gaya  normal,  gaya lintang,  momen)  yang  akan  dipikul  oleh suatu  beton  bertulang,  maka  sebaiknya menggunakan  mutu  beton  yang  semakin tinggi  juga.  Sehingga  dibutuhkan  beberapa
faktor  yang  akan  mempengaruhi  agar  kuat tekan  beton  bermutu  tinggi,  ada  empat bagian utama yang mempengaruhi mutu dari kekuatan beton tersebut, yaitu 1). Penyerapan  bahan  yang  memenuhi syarat. 2). Proses  pencampuran  agregat  beton dengan pasta semen. 3). Proses pengecoran saat di lapangan.
4). Serta proses pengawetan beton yang 1.2. Penggunaan Agregat Dalam pemakaian agregat pada pemakaiannya digunakan dengan komposisi tertentu  agar  mendapatkan  suatu  campuran beton  yang  ekonomis  dan  mempunyai  nilai Kuat  Tekan    yang  tinggi  (  Beton  Mutu Tinggi ).

## 1.3. Cara Meningkatkan Beton Tinggi
Beberapa  cara  meningkatkan  kinerja  beton menjadi beton bermutu tinggi dan berkinerja tinggi. 1. Mengurangi  porositas  beton  dengan cara  mengurangi  air  dalam  adukan beton
2. Menambahkan  aditif  mineral  seperti silicafume atau abu terbang 3. Menambahkan serat (beton berserat) 4. Beton dengan pemadatan mandiri ( self compacting concrete ) 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Material Beton Tinggi Pengunaan bahan  yang  memenuhi  syarat adalah  merupakan  salah  satu  factor  yang dapat  mempengaruhi  dalam  pembuatan beton  yang  bermutu  tinggi.  Disini  yang mempengruhi mutu suatu beton dapat dilihat dari beberapa factor berikut : a. Agregat Halus Agregat  yang  semua  butirannya lolos ayakan 4.8 mm (SII,0052,1980) atau 4.75mm (ASTM  C33,  1982)  atau  5.0  mm (BS,812,1976). Gambar 1. Agregat Halus b. Agregat Kasar Agregat  yang  semua  butirnya tertinggal diayakan 4.8 mm(SII,0052,1980) atau 4.74mm(ASTM C33,1982 ) atau 5,0 mm (BS,812,1976). Gambar 2. Agregat Kasar Pemerisaan Agregat kasar (Koral/split) - Gradasi (sieve analysis)
- Spesific  grafity  dan  penyerapan air - Pengujian  kekeran  (los  Angeles mechine)
- Berat  isi  agregat  kasar  (unit weight) c. Factor Semen ( PC ) Semen  yang  paling  baik  digunakan dalam pembuatan beton mutu tinggi adalah  semen  tipe  II,  yaitu  semen Portland yang dalam penggunaannya mempunyai ketahanan  terhadap  sulfat dan  kalor hidrasinya lebih kecil dari jenis satu. Semen ini biasanya digunakan untuk pekerjaan  beton  yang  bervolume besar.  Kandungan  C3S  kurang  dari 50%  dan  kandungan  C3A  kurang dari  8%.  Jika kadar  semen dinaikkan,  maka  kekuatan  dan durabilitas beton  juga akan meningkat. Semen (bersama dengan air)  akan  membentuk  pasta  yang akan  mengikat  agregat  mulai  dari yang  paling  besar  (kasar)  sampai yang paling halus. d. Faktor  Air  Semen  (FAS)  Dapat dicari  berdasar  jenis  semen  yang dipakai  dan  kuat  tekan  rata-rata silinder beton  yang  direncanakan pada  umur  28  hari,  ditetapkan  nilai fas dengan gb. 7.8. Faktor air semen yang rendah, merupakan faktor yang paling menentukan dalam menghasilkan beton  mutu  tinggi, dengan  tujuan  untuk  mengurangi seminimal  mungkin  porositas  beton yang  dihasilkan.  Dengan  demikian semakin  besar  volume  faktor  air- semen  (fas)  semakin  rendah  kuat tekan betonnya. Berikut ini beberapa persyaratan  air  menurut  SKSNI,
ACI, dan  British  Standard dan  SNI 2012.
Persyaratan  air  menurut  ACI  318-83,  SNI 2012 1. Bersih. 2. Tidak  mengandung  minyak,  alkali, garam, bahan organik yang berbahaya terhadap beton. 3. Untuk  beton  pratekan,  atau  beton yang dekat dengan alumunium, maka air tidak boleh mengandung Cl.
4. air minum tidak boleh dipakai untuk campuran  beton,  kecuali  uji  adukan standar seperti tersebut dalam ASTM C109. kuat tekan umur 7 dan 28 hari tidak kurang dari 90% dibanding kuat tekan  kubus  yang  dibuat  dengan  air minum.
Gambar 3. Faktor Air Semen / Water of Contens Terhadap Kuat  Tekan Beton
e. Mikrosilika ( Silica fume )
Mikrosilika  ( silicafume ),  yang merupakan  produk  sampingan  dari suatu  proses  industri Silicon  Metal , adalah  merupakan  bahan  tambahan (aditif)  yang  sangat  baik  dan berdayaguna tinggi untuk campuran beton,  dalam  tujuan  menghasilkan beton berkinerja tinggi. Bila  mikrosilika,  yang  bersifat pozzolan  dengan  ukuran  butiran
yang  sangat  halus,  dan  pada umumnya mengandung lebih dari 80
%  SiO 2 aktif,  ditambahkan  pada campuran beton, ternyata akan dapat bereaksi  dengan  Ca(OH) 2 yang dihasilkan  dari  proses  hidrasi  C 3 S dan  C 2 S,  untuk  menghasilkan  gel CSH yang baru (gel CSH-2).
Gambar 4. Bentuk Silikafume
2 (3CaO.SiO 2 )  +  6H 2 O          3CaO. 2SiO 2 . 3H 2 O  (gel  CSH-1)  + 3Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + SiO 2 (SF) + H 2 O      gel
CSH-2
Jika kadar SiO 2 di dalam mikrosilika sangat  tinggi  sehingga  masih terdapat  kandungan  SiO 2 dalam mikrosilika  yang  tidak  terpakai  dan berlebih  pada  reaksi  primer  SiO 2 , maka  kelebihan  SiO 2 masih  bisa bereaksi  dengan  CSH-2, untuk menghasilkan gel CSH-3 yang lebih padat  sehingga  pasta  semen  akan semakin  kuat,  dan  yang  akan meningkatkan juga daya lekat pasta semen dengan agregat.
2.2 Manfaat  Penambahan  Silikafume pada kinerja Beton
Secara umum,  berdasarkan  hasil- hasil  penelitian  yang  dilakukan, penggunaan  mikrosilika  sebagai aditif mineral akan dapat
memperbaiki  banyak  aspek  dalam kinerja beton, antara lain: 1. meningkatkan mutu beton 2. meningkatkan kemudahan pemompaan  beton  walaupun kemungkinan nilai slump yang didapat lebih kecil 3. meningkatkan kekedapan beton terhadap penetrasi air meningkatkan  ketahanan  beton terhadap sulfat dan klorida 4. mengurangi  susut  dan  rangkak beton 5. meningkatkan keawetan ( durability ) beton. 3. METODE PENELITIAN
Untuk  menghasilkan  beton  bermutu tinggi maka dibutuhkan prosedur yang benar dan  cermat  pada  keseluruhan  proses produksi beton yang meliputi :
3.1 Pengujian agregat.
a. Agregat  halus  untuk  beton  dapat berupa  pasir  alam  sebagai  hasil desintergris  alami    dari  batu-batuan atau  berupa  pasir  buatan  yang dihasilkan oleh alat pemecahan batu. b. Agregat halus harus terdiri dari butir- butir  yang  tajam  dan  keras.  Bersifat kekal artinya tidak pecah/hancur oleh pengaruh  cuaca-terik  matahari  dari hujan.
c. Tidak  boleh  mengandung  Lumpur dari  5%  (ditentukan terhadap  berat kering)  lumpur  adalah  bagian-bagian yang  dapat  melalui  ayakan  Ø  0.063 mm. Apabila kadar lumpur melampaui  5%  maka  agregat  halus dicuci. d. Tidak  boleh  mengandung  bahan- bahan    organis  terlalu  banyak  yang dapat  dibuktikan  dengan  percobaan Abrams-Harder. dengan larutan  3% NaOH-130cc+pasir  200  cc,  dikocok dan  didiamkan    24  jam.  Jika  warna cairan  bening  muda  berati  tidak  ada bahan  organis    baik.  Warna  Kuning
Tua  pasir  mengandung  kotoran organis    tidak  baik,  apabila  dipakai harus dicuci berwarna merah kuning- coklat tua  jelek , maka pasir tdk bisa dipakai.
e. Agregat halus terdiri dari butir –butir yang beraneka ragam besarnya. Dapat diselidiki  dengan  analisa    saringan (sieve  analasyis)  dengan  susunan ayakan sbb; 1) Sisa di atas ayakan Ø4 mm, harus minimum  2%  berat  sisa  di  atas ayakan  Ø1  mm,  harus  minimum 10%  berat  sisa  di  atas  ayakan Ø0.25 mm, harus minimum 80% berat dan 95% berat. 2) Apabila  tidak  tersedia  susunan ayakan  seperti  diatas,  susunan ayakan  lain  dapat  dipakai  asal mempunyai  ukuran  lubang  yang mendekati ukuran diatas. 3) Pasir  laut  tidak  dapat  dipakai sebagai  agregat  halus  untuk semua  mutu  beton,  kecuali dengan  petunjuk-petunjuk  dari lembaga  pemeriksaan  bahan.
(garam/NaCl).
3. 2 Semen ( PC )
Semen Portland (PC) umum pada berbagai  tipe  (yang  memenuhi spesifikasi  standar  ASTM  C  150) dapat  digunakan  untuk  memperoleh campuran  beton  dengan  kekuatan tekan sampai dengan 50 Mpa. Untuk mendapatkan  kuat  tekan  yang  lebih tinggi saat mempertahankan workability yang  baik,  sangat  perlu untuk menggunakan admixture yang dikombinasikan dengan semen. Pada kasus tersebut, kompabilitas semen- admixture menjadi  sebuah  hal  yang penting.
Gambar 5. Bentuk Grafik v/s (W/C) Feret
Gambar 6.Bentuk Grafik v/s(W/C) Abram Gambar 7.Bentuk Grafik v/s(W/C) Bolomay Pengalaman telah memperlihatkan bahwa,  dengan  penggunaan  tipe superplasticizer naphthalene sulfonate atau melamine  sulfonate , semen portland dengan kadar C 3 A dan alkali  yang  rendah  umumnya menghasilkan  campuran  beton  yang memperlihatkan  hilangnya  slump tinggi  sejalan  dengan  waktu.  Situasi ini  telah  berubah  karena  telah dilaporkan bahwa polyacrylate copolymer ,  sebuah  generasi  baru superplasticizer ,  tidak  menyebabkan kehilangan slum yang berlebihan pada kebanyakan  jenis  semen  portland maupun semen portland campuran. 3.3 Silicafume Dalam  teknologi  beton,  Silica  Fume (SF)  digunakan  sebagai  pengganti sebagian  dari  semen  atau  bahan tambahan  pada saat  sifat-sifat  khusus beton dibutuhkan, seperti penempatan mudah, kekuatan tinggi, permeabilitas rendah,  durabilitas  tinggi,  dan  lain sebagainya.  Silica  fume  merupakan hasil  sampingan  dari  produk  logam silikon atau alloy ferosilikon. Menurut standar ”Spesification for Silica Fume faor  Use  in  Hydraulic  Cement Concrete and Mortal” (ASTM.C.1240,1995: 637-642), silica fume  adalah  material  pozzolan  yang halus,  dimana  komposisi  silika  lebih banyak  dihasilkan  dari  tanur  tinggi atau  sisa  produksi  silikon  atau  alloy besi silikon (dikenal sebagai gabungan  antara  micro  silica  dengan silica  fume), Penggunaan  silica  fume dalam campuran  beton  dimaksudkan untuk  menghasilkan  beton  dengan kekuatan  tekan  yang  tinggi.  Beton dengan  kekuatan  tinggi  digunakan, misalnya,  untuk  kolom  struktur  atau dinding geser, pre-cast atau beton pra- tegang  dan  beberapa  keperluan  lain. Kriteria  kekuatan beton  berkinerja tinggi  saat  ini  sekitar  50-70  Mpa untuk umur 28 hari. Penggunaan silica fume berkisar 0-30% untuk memperbaiki  karakteristik  kekuatan keawetan  beton  dengan  faktor  air 2
1 1 3 R K w c           w c A R B  1 0.50 B R K w c
 
       
semen  sebesar  0,34  dan  0,28  dengan atau  tanpa  superplastisizer  dannilai slump 50 mm (Yogerdran, et al, 1987: 124-129). Keuntungan - keuntungan penggunaan silica fume dan superplatisticizer  pada  campuran beton  menurut  beberapa  hasil penelitian terdahulu antara lain seperti kekuatan  tekan  hancurnya  lebih tinggi,  kekuatan  tarik  lebih  tinggi, rangkaknya  lebih  kecil,  regangan yang  terjadi  kecil,  susutnya  kecil, modulus elastisitasnya tinggi, ketahanan  terhadap  serangan  klorida tinggi,  ketahanan  terhadap  keausan tinggi  dan  permeabilitas  lebih kecil (220).  Dalam  hal  ketahanan  terhadap serangan  klorida  tinggi,  menurut Sorensen (Rachee dan Kumar, 1989), mengatakan bahwa dengan berkurangnya  permeabilitas  beton, berarti  juga  akan  berkurangnya penetrasi serangan kimia. Kendala-kendala yang ada dalam penggunaan  silica  fume  antara  lain seperti,  handling/pelaksanaan,  bahaya kesehatan  kerja,  air  entrainment, plastic  shringkage,  dan  quality control.  SF  merupakan  bahan  sangat lembut dan mudah sekali terbang kena angin, maka perlu diperhatikan dalam pelaksanaan  loading,  penangkutan, peyimpanan dan pencampuran. Sehubungan  dengan  kesehatan  kerja, karena SF sangat halus, kemungkinan penghisap  SF  oleh  pekerja  akan terjadi,  oleh  karena  itu  pekerja  harus dilengkapi  dengan  lat  pelindung pernafasan. 3.4 . Pengadukan. Secara umum, pengadukan dengan mesin harus dilakukan menggunakan mesin-mesin yang telah di setujui penggunaannya (PB,1989:27)  Mesin  pengaduk  harus di putar sesuai dengan kecepatan yang rekomendasikan oleh pabrick pembuatnya. Setelah pencampuran seluruh badan dalam  batchin,  harus  dilakukan pengadukan  kembali  minimal  selam 1.5  menit,  kecuali  bila  dapat  di buktikan  bahwa  pengadukan  yang lebih  pendek  mampu  memberikan hasil  yang  lebih  memuaskan  dan memenuhi  pengujian  keseragaman pengadukan  yang  ditetapkan  dalam ASTM C.94. Ketentuan mengenai waktu pengadukan  dapat  di  lihat  pada. Waktu pengadukan Minimal kapasitas  dari  mixer  (m3) ASTM  C.94  dan  ACI  318 0.8-3.1 1  Menit 3.8-4.6 2 Menit 7.6 3 Menit 3.5 Pengangkutan Beton  diangkut  dengan  berbagai cara,  mulai  dari  truk  readi  mix, sampai pompa beton. Sedikitnya ada 3 macam gerakan, yaitu dari pengadukan  sampai  ke  lokasi,  dari lokasi  kebagian  yang  dicor  secara vertikal maupun horizontal.
Hal- hal  yang  harus  di  perhatikan dalam  pengangkutan  beton  dari tempat  penyiapan  adukan  ke  tempat pengecoran adalah sbb; Harus  dihindari  adanya  kekurangan bahan  yang  akan  dicor pada  proses pengadukan. 1) Pengangkutan  adukan  beton harus  lancar  sehingga  tidak terjadi perbedaan waktu pengikatan  beton  yang  akan dicor. 2) Adukan  beton  umumnya  sudah harus  dicor  dalam  waktu  1  jam setelah  pengadukan  dengan air dimulai  dan  max  2  jam  setelah pengadukan 3) Jika  jangka  waktu  pengangkutan yang  panjang  maka  digunakan bahan  penghambatan  pengitan betom

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Beberapa  cara  meningkatkan  kinerja  beton menjadi beton bermutu tinggi dan berkinerja tinggi
1) Mengurangi  porositas  beton  dengan cara  mengurangi  air  dalam  adukan beton
2) Menambahkan  aditif  mineral  seperti silicafume atau abu terbang
3) Menambahkan serat (beton berserat)
4) Beton dengan pemadatan mandiri ( self
compacting concrete )
5) Perawatan  dengan  isolasi  permukaan beton

## 6. DAFTAR PUSTAKA
Supartono, FX - Beton Mutu Tinggi , UI –
Press 2010
Anonim, CIP 33 – High Strength Concrete , National  Ready  Mixed  Concrete Association., 2010 Kosmatka,  Steven  H.,  Kerkhoff,  Beatrix,
dan  Panarese,  William  C.,  2003., Design  and  Control  of  Concrete Mixture .,Portland Cement Association, Illionis. Mehtar,  P.  Kumar,  dan  Monteiro,  Paulo J.M., 2006., Concrete – Microstructure, Properties and Materials, 3rd edition ., McGraw-Hill, New York. Civil Engineering Portal, http://www.engineeringcivil.com/ , portal khusus untuk teknik sipil.
Kartini,  Wahyu,  2002, “Pengaruh Copper Slag sebagai  Cementitius terhadap Kuat Tekan pada beton”,