©Jurusan Teknik Sipil Itenas | No. 4 | Vol. 5
Jurnal Online Institut Teknologi Nasional

## St udi Mengenai Pengaruh Faktor Air-Semen dan Nilai Slump Beton Segar terhadap Permeabilitas Beton

## CHANDRA BUDHI RIZKY, PRIYANTO SAELAN
Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Nasional Bandung Email: chabudh@gmail.com

## ABSTRAK
Permeabilitas beton memiliki peran penting dalam mempertahankan umur suatu struktur bangunan, serta dipengaruhi oleh faktor air-semen, dan porositas beton. Dari suatu nilai faktor air-semen yang sama maka dapat dibuat campuran beton dengan  nilai  slump  yang  berbeda.  Nilai  slump  yang  berbeda  membutuhkan jumlah  air  yang  berbeda  hal  ini  diduga  akan  mengakibat  nilai  koefiesien permeabilitas  yang  lebih  tinggi.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  membuat campuran  beton  menggunakan  cara  Dreux  Gorrise  -  ITENAS,  untuk  faktor granular [ 𝐺 ] 0,55; faktor air-semen 0,4; 0,5; dan 0,6; serta slump rencana 30-60 mm  dan  60-180  mm.  Hasil  penelitian  ini  menunjukan  grafik  hubungan  antara faktor air-semen dan nilai slump dengan nilai koefisien permeabilitas. Hasil dari grafik  menunjukan  faktor  air-semen  0,5  dengan  nilai  slump  30-60  mm  nilai koefisien  permeabilitasnya  adalah  5,790  x  10 -9 m/dtk.  Sedangkan  untuk  faktor air-semen  0,5  dengan  nilai  slump  60-180  mm  nilai  koefisien  permeabilitasnya adalah 7,674 x 10 -9 m/dtk.
Kata kunci : permeabilitas beton, porositas beton, nilai slump, faktor air-semen

## ABSTRACT
Permeability of concrete has an important role in maintaining the life of a building structure, also influenced by a water-cement ratio and porosity of the concrete. From  a  value  of  the same  water-cement  ratio,  concrete  mixtures  can  be  made with different slump values. Different slump values require different amounts of water,  this  is  thought  to  result  in  higher  permeability  coefficient  values.  This research was carried out by making a concrete mixture using the Dreux Gorrise - ITENAS method, for granular factors [ 𝐺 ] 0.55, water-cement ratio 0.4, 0.5, and 0.6, and slump plans 30-60 mm and 60-180 mm. The results of this study show a graph of the relationship between the water-cement ratio and slump value with the permeability coefficient value. The results of the graph show a water-cement factor  of  0.5  with  a  slump  value  of  30-60  mm  the  value  of  the  permeability coefficient  is  5.790  x  10 -9 m/sec.  While for  the  water-cement  factor  0.5  with  a slump value of 60-180 mm the value of the permeability coefficient is 7.674 x 10 - 9 m/sec .
Keywords : permeability of concrete, porosity of concrete, slump value , water- cement ratio

## 1. PENDAHULUAN
Permeabilitas beton dapat juga diartikan kemampuan bertahan dalam segala kondisi, cuaca, reaksi  kimia,  dan  pengikisan.  Permebilitas  beton  terjadi  dalam  dua  cara  yaitu  terjebaknya gelembung  udara  akibat  pemadatan  beton  yang  belum  sempurna  dan    rongga  yang terbentuk akibat air dalam campuran beton yang menguap pada saat pelaksanaan pekerjaan beton.  Faktor  yang  mempengaruhi  permeabilitas  beton  diantaranya:  faktor  air-semen  dan porositas  beton.  Semakin  tinggi  faktor  air-semen  semakin  tinggi  permeabilitas  beton. Demikian  pula  dengan  porositas  beton,  semakin  tinggi  kadar  pori  beton  semakin  tinggi permeabilitasnya. . Semakin tinggi nilai slump semakin tinggi air yang ditambahkan. Semakin banyak air yang ditambahkan maka beton akan memiliki pori yang makin besar saat beton mengeras  disebabkan  air  yang  menguap  semakin  banyak.  Maka  semakin  tinggi  nilai slump diduga samakin tinggi permeabilitas.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Permeabilitas Beton
Permeabilitas  beton  adalah  kemampuan  beton  untuk  dilalui  oleh  air.  Permeabilitas  beton terjadi  dalam  dua  cara  yaitu  terjebaknya  gelembung  udara  akibat  pemadatan  beton  yang belum  sempurna  dan    rongga  yang  terbentuk  akibat  air  dalam  campuran  beton  yang menguap  pada  saat  pelaksanaan  pekerjaan  beton.  Akibat  adanya  rongga  dan  udara  pada beton  keras  maka  beton  tidak  kedap  terhadap  air,  beton  yang  tidak  kedap  air mengakibatkan  tulangan  pada  beton  akan  korosi  dan  berkurangnya  volume  air  karena  air memasuki rongga beton.
Perhitungan  permeabilitas  menggunakan  Hukum  Darcy.  Hal  ini  dinyatakan  dengan menggunakan Persamaan 1 .
𝐾 = 𝜌𝑔𝑄𝐿 𝑃𝐴 ...(1)
halmana: 𝐾     = koefisien permeabilitas [m/dtk], 𝜌     = massa jenis air [kg/m 3 ], 𝑔     = percepatan gravitasi [m/dtk 2 ], 𝑄     = debit aliran air [m 3 /dtk], 𝐿      = panjang atau tinggi sampel [m], 𝑃      = tekanan air [kg/m 2 ], 𝐴      = luas penampang sampel [m 2 ].

## 2.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Permeabilitas Beton
Permeabilitas beton dipengaruhi oleh beberapa faktor.

## 2.2.1 Faktor Air-Semen
Dalam pencampuran beton, air secara tidak langsung bertanggungjawab pada nilai koefisien permeabilitas. Hal ini ditunjukan dalam Gambar 1 .
Gambar 1. Hubungan antara permeabilitas pasta semen dan faktor air-semen (Sumber: Neville, A.M., 1963)
Hasil penelitian pada Gambar 1 dapat dijelaskan berikut ini. Jika  faktor air-semen semakin kecil  maka  jumlah  air  yang  digunakan  semakin  kecil.  Apabila  jumlah  air  yang  digunakan semakin kecil maka rongga yang terjadi  pada beton keras akan semakin kecil. Jika rongga yang  terjadi  semakin  kecil  maka  jumlah  air  yang  melewati  beton  keras  semakin  sedikit sehingga nilai koefisien permeabilitas beton semakin kecil.

## 2.2.2 Porositas Beton
Dalam  beton  keras,  permeabilitas  dipengaruhi  oleh  ukuran,  bentuk,  distribusi  gradasi,  dan kontinuitas  dari  pori-pori.  Karena  adanya  perbedaan  ukuran  pasta  semen  dengan  agregat kasar  maka  permeabilitas  yang  terjadi  akan  berbeda.  Hal  ini  disebabkan  oleh  porositas kapiler. Semakin besar porositas kapiler semakin tinggi nilai koefisien permeabilitas. Hal ini ditunjukan dalam Gambar 2 .
Gambar 2. Hubungan antara permeabilitas dan porositas kapiler (Sumber: Neville, A.M., 1963)
2.2.3 Nilai Slump Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai slump dapat dilihat pada Tabel 1 .
Tabel 1. Perkiraan Kadar Air Bebas [kg/m 3 ] yang Dibutuhkan untuk Beberapa Tingkat Kemudahan Pengerjaan Adukan Beton
Ukuran Besar Butir Agregat Maksimum [mm] Jenis Agregat Slump [mm] 0-10  10-30  30-60  60-180 10 Batu tak dipecahkan  150 180 205 225 Batu pecah 180 205 230 250 20 Batu tak dipecahkan  135 160 180 195 Batu pecah 170 190 210 225 40 Batu tak dipecahkan  115 140 160 175 Batu pecah 155 175 190 205
Catatan: Koreksi suhu udara (untuk suhu di atas 25 o C, setiap kenaikan 5 o C harus ditambah air 5 liter per m 2 adukan beton) (Sumber: Badan Standardisasi Nasional, 2000)
Dari Tabel 1 dapat diketahui bahwa faktor yang mempengaruhi nilai slump adalah jumlah air,  ukuran  butir  agregat  dan  tidak  dipengaruhi  oleh  faktor  air-semen.  Semakin  tinggi  nilai slump  maka  semakin  tinggi  pula  jumlah  air  yang  diperlukan.  Apabila  jumlah  air  yang digunakan  semakin  tinggi  maka  diduga  akan  membuat  rongga  udara  pada  beton  keras semakin besar, dan hal ini diduga akan menyebabkan nilai koefisien permeabilitas semakin besar.
Dari suatu nilai faktor air-semen yang sama maka dapat dibuat campuran beton dengan nilai slump  yang  berbeda.  Nilai  slump  yang  berbeda  membutuhkan  jumlah  air  yang  berbeda. Campuran  dengan  nilai slump  yang  tinggi  membutuhkan  jumlah  air  yang  lebih  banyak sehingga  diduga  akan  mengakibat  nilai  koefiesien  permeabilitas  yang  lebih  tinggi. Dengan demikian  maka  permeabilitas  beton  tidak  hanya  dipengaruhi  oleh  faktor  air-semen, kepadatan atau berat jenis agregat, tetapi juga oleh nilai slump.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Prosedur Penelitian Prosedur penelitian mengenai studi pengaruh faktor air-semen dan nilai slump beton segar terhadap  permeabilitas  beton  dilakukan  dengan  tahapan-tahapan  yang  tertera  pada Gambar 3 .
Mulai Kaji Literatur Topik Penelitian Studi Mengenai Pengaruh Faktor Air-Semen dan Nilai Slump Beton Segar terhadap Permeabilitas Beton Persiapan Alat dan Bahan untuk Pengujian Alat dan Bahan Agregat Halus dan Kasar Semen dan Air Pengujian Sifat Fisik Agregat - Berat Jenis - Analisis Saringan - Timbangan - Mixer Beton - Kerucut Abrams - Batang Besi Penusuk - Cetakan Silinder - Permeability Test Merancang Komposisi Campuran Beton dengan Faktor Air-Semen
0,4; 0,5; dan 0,6 untuk Slump 10-30, 30-60 mm, dan 60-180 mm
1
Gambar 3. Bagan alir metode penelitian
Studi Mengenai Pengaruh Faktor Air-Semen dan Nilai Slump Beton Segar terhadap Permeabilitas Beton
1 Membuat Benda Uji Berbentuk Balok dengan Ukuran P = 20 cm; L = 20 cm; T = 12 cm Perawatan Benda Uji Selama 28 Hari Pengujian Permeabilitas Beton terhadap Benda Uji Perhitungan Permeabilitas Menggunakan Rumus Darcy Menganalisis Data Hasil Pengujian Kesimpulan

## Selesai

## Gambar 3. Bagan alir prosedur penelitian lanjutan

## 3.2 Data Penelitian
Data Penelitian yang digunakan dalam penelitian ini meliputi data primer. Data primer terdiri dari  data  material  yang  digunakan,  diperoleh  melalui  pengujian  dan  pemeriksaan  material, meliputi  berat  jenis  agregat  halus  dan  kasar,  absorpsi,  dan  modulus  kehalusan,  yang diperlihatkan  pada Tabel  2 . Data  komposisi  campuran  beton  untuk  membuat  benda  uji balok dengan ukuran panjang 20 cm, lebar 20 cm, dan tinggi 12 cm sebanyak 12 buah, yang diperlihatkan  pada Tabel  3 dan Tabel  4 ,  serta Gambar  4 .  Data  hasil  perhitungan permeabilitas beton berdasarkan pengujian permeabilitas beton.

## Tabel 2. Hasil Pengujian Fisik Material yang Digunakan
Parameter Semen  Agregat Kasar  Agregat Halus Berat Jenis Kondisi SSD [kg/m 3 ] 3,15 2,65 2,55 Berat Jenis Kondisi Kering [kg/m 3 ] - 2,565 2,408 Absorpsi [%] - 3,665 5,932 Modulus Kehalusan [FM] - - 2,773 Tabel 3. Komposisi Campuran Beton untuk 1 m 3 Bahan Faktor Air-Semen 0,4  Faktor Air-Semen 0,5  Faktor Air-Semen 0,6 Nilai Slump [mm] Nilai Slump [mm] Nilai Slump [mm] 30-60 60-180 30-60 60-180 30-60 60-180 Semen [kg] 525 590 420 472 350 393,333 Pasir [kg] 935 935 779,167 935 779,167 779,167 Batu Pecah [kg] 627,167 503,584 877,444 602,854 936 830,978 Air [kg] 210 236 210 236 210 236

## Tabel 4. Benda Uji Permeabilitas Beton
Faktor Air-Semen  Nilai Slump [mm] Bentuk Benda Uji Jumlah Benda Uji 0,4 30-60 60-180 20 cm x 20 cm x 12 cm 4 0,5 30-60 60-180 20 cm x 20 cm x 12 cm 4 0,6 30-60 60-180 20 cm x 20 cm x 12 cm 4 Jumlah Total Benda Uji 12

## Gambar 4. Benda uji

## 3.3 Variabel Penelitian
Variabel penelitian ini terdiri dari:
1. Faktor air-semen 0,4; 0,5; dan 0,6.
2. Nilai slump 30-60 mm dan 60-180 mm.
3. Massa jenis air 1.000 kg/m 3 .
4. Tekanan air 5 kg/cm 2 .
5. Percepatan gravitasi 9,81 m/dtk 2 .

## 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Hasil Penelitian
Hasil pengujian permeabilitas beton ditunjukan pada Tabel 5 .

## Tabel 5. Hasil Pengujian Permeabilitas Beton
Faktor Air- Semen Nilai Slump Aktual [mm] Koef. Permeabilitas x 10 -9 [m/dtk] Kedalaman Penetrasi [cm] Syarat DIN 1045 Keterangan 0,4 60 5,790 2,75 < 5 cm memenuhi 80 5,790 2,7 < 5 cm memenuhi 0,5 40 5,790 2,2 < 5 cm memenuhi 100 7,674 5,35 < 5 cm tidak memenuhi 0,6 50 7,674 6,1 < 5 cm tidak memenuhi 90 7,674 6,5 < 5 cm tidak memenuhi
Pada Gambar  5 dan Gambar  6 menunjukan  hasil  uji  permeabilitas  beton  dalam  bentuk grafik.
Studi Mengenai Pengaruh Faktor Air-Semen dan Nilai Slump Beton Segar terhadap Permeabilitas Beton
Gambar 5. Hubungan antara permeabilitas dengan faktor air-semen dan nilai slump
Gambar 6. Hubungan antara permeabilitas dengan nilai slump dan faktor-air semen

## 4.2 Pembahasan
Hasil  uji  permeabilitas  rata-rata  pada  faktor  air-semen  0,4  dengan  nilai slump  30-60  mm serta 60-180 mm nilai koefisien permeabilitasnya adalah 5,337 x 10 -9 m/dtk. Untuk faktor air semen  0,5  dengan  nilai slump  30-60  mm  koefisien  permeabilitasnya  adalah  5,337  x  10 -9 m/dtk. Untuk nilai slump 60-180 mm koefisien permeabilitasnya adalah 6,052 x 10 -9 m/dtk. Sedangkan untuk faktor air semen 0,6 dengan nilai slump 30-60 mm serta 60-180 mm nilai koefisien permeabilitasnya adalah 6,052 x 10 -9 m/dtk.
Berdasarkan  hasil  uji  di  atas  nilai  koefisien  permeabilitas  memiliki  nilai  yang  lebih  besar dibandingkan  dengan  pengujian  pada Gambar  1 . Hal  tersebut  karena  adanya  perbedaan pada  benda  yang  diujikan.  Benda  uji  beton  memiliki  nilai  porositas  yang  tinggi.  Dengan demikian dugaan nilai slump dapat mempengaruhi nilai koefisien permeabilitas adalah benar. Sehingga semakin tinggi nilai slump semakin tinggi nilai koefisien permeabilitas.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.4 0.5 0.6 Ko efi si en P er mea b ili tas - 10 -9 m/ s Faktor Air-Semen Slump 30-60 mm Slump 60-180 mm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Ko efi si en P er mea b ili tas - 10 -9 m/ s Nilai Slump Faktor Air-Semen 0,4
Faktor Air-Semen 0,5
Faktor Air-Semen 0,6

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut:
a. Perancangan campuran beton menggunakan faktor air-semen 0,4; 0,5 dan 0,6 dengan nilai slump 30-60 mm dan 60-180 mm menghasilkan nilai koefisien permeabilitas lebih tinggi dibandingkan dengan hasil penelitian pada Gambar 1 .
b. Dilihat dari hasil kedalaman penetrasi, untuk faktor air-semen 0,5 dengan nilai slump 60- 180 mm tidak dapat digunakan pada struktur yang berinteraksi langsung dengan air.
c. Dilihat  dari  hasil  kedalaman  penetrasi, untuk  faktor  air-semen    0,6  dengan  nilai slump 30-60  mm  dan  60-180  mm  tidak  dapat  digunakan  pada  struktur  yang  berinteraksi langsung dengan air.
d. Dengan rentang nilai koefisien permeabilitas 1 x 10 -9 m/dtk maka hasil yang didapatkan termasuk beton dengan permeabilitas rendah.

## 5.2 Saran
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut:
a. Hasil dari studi ini perlu dikaji lebih lanjut dikarenakan nilai koefisien permeabilitas yang dihasilkan hanya memiliki perbedaan yang terjadi pada faktor air-semen 0,5.
b. Alat pengujian yang digunakan memiliki ketelitian yang kurang dikarenakan pembacaan alat  belum  menggunakan  sistem  komputer  sehingga  faktor  kesalahan  pembacaan  hasil lebih besar sehingga diperlukannya penelitian ulang dengan alat pengujian yang berbeda agar menghasilkan nilai koefisien permeabilitas yang lebih tepat.

## DAFTAR RUJUKAN
Badan  Standardisasi  Nasional.  (2000). SNI  03-2834-2000  tentang  Tata  Cara  Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal. Jakarta: Badan Standardisasi Nasional. Neville, A. M. (1963). Properties of Concrete 4 th Edition. Harlow: Pearson Education.