sifat agregat

• Sifat-sifat agregat untuk beton

Sifat-sifat agregat dalam campuran beton yang perlu diketahui adalah sebagai berikut :

1. Serapan air dan kadar air agregat
2. Berat jenis dan daya serap agregat
3. Gradasi agregat
4. Modulus halus butir
5. Ketahanan kimia

1. Kekekalan
2. Perubahan volume
3. Karakteristik panas
4. Bahan-bahan lain yang mengganggu

1. Serapan air dan kadar air agregat

Serapan air dihitung dari banyaknya air yang mampu diserap oleh agregat pada kondisi jenuh permukaan kering (JPK) atau saturated surface dry (SSD), kondisi ini merupakan :

1.                  Kedaan kebasahan agreagat yang hamper sama dengan agregat dalm beton, sehingga agregat tidak akan mengurangi maupun menambahi air dari pastanya.

2.                  Kadar air dilapangan lebih banyak mendekati kondisi SSD dari pada kondisi kering oven.

Resapan efektif dinyatakan dengan banyaknya jumlah yang diperlukan agregat dalm kondisi kering udara (WKU) menjadi SSD (WSSD), dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

         Ref=WssD-Wku x100%

                      WssD

                              

                  Resapan efektif (Ref) dipakai untuk menghitung berat air yang akan diserap (Wsr) oleh agregat (Wag) dalam adukan beton, yaitu dengan rumus :

          Wsr=Ref .Wag

Sehingga kelebihan air dalam campuran beton yang merupakan kontribusi dari agregat dapat dihitung dengan rumus :

      Akel=WBSH-WssD x100%

                      WssD

Air kelebihan ini dipakai untuk menghitung berat tambahan (Wtam) terhadap campuran adukan beton, yaitu :

                       Wtam=Akel . Wag

                       Kelebihan (Wagr) dan berat kondisi SSD (WSSD)  dapat digunakan untuk menghitung banyaknya kandungan air (Kair) dalam agregat yang dinyatakan dengan rumus :

      Kair =Wagr-WssD x100%

                      WssD

                Kadar air adalah banyaknya air yang terkandung dalam suatu agregat. Kadar air dapat dibedakan dalam empat jenis :

1.                  Kadar air kering oven, yaitu keadaan yang benar-benar tidak berair.

2.                  Kaadar air kering udara, yaitu kondisi agregat yang permukaannya kering tetapi sedikit mengandung air dalam porinya dan masih dapat menyerap air.

3.                  Jenuh Kering Permukaan (JKP), yaitu kondisi dimana tidak ada air dipermukaan agregat, tetapi agregat tersebut masih mampu menyerap air. Pada kondisi ini, air dalam agregat tidak akan menambah atau mengurangi air dalam campuran beton.

4.                  Kondisi basah, yaitu kondisi dimana butir-butir agregat banyak mengandung air, sehingga akan menyebabkan penambahan kadar air campuran beton.

Dari empat kondisi ini, hanya dua kondisi yang sering dipakai yaitu kondisi kering oven dan kondisi SSD. Kadar air ini biasanya dinyatakan dalam persentase dan dapat dihitung sebagai berikut :

      KA =W1-W2 x100%

                      W2

      Dimana :

W1 = Berat agregat basah (gram)

W2 = Berat agregat kering oven (gram)

KA = Kadar air, biasanya juga dilambangkan dengan symbol : ώ

2.                  Berat jenis dan daya serap agregat

Berat jenis digunakan untuk menentukan volume yang diisi oleh agregat. Berat jenis dari agregat pada akhirnya akan menentukan berat jenis Dari beton sehingga secara langsung menentukan banyaknya campuran agregat dalam campuran beton. Hubungan berat jenis dengan daya serap adalah jika semakin tinggi nilai berat jenis agregat, maka semakin kecil daya serap air agregat tersebut.

3.      Gradasi agregat

Untuk mendapat campuran beton yang baik, kadang-kadang kita harus mencampur beberapa jenis agregat. Dalam pekerjkaan beton yang banyak dipakai

adalah agregat normal dengan gradasi yang harus memenuhi syarat standard, namun untuk keperluan yang khusus sering dipakai agregat ringan ataupun agregat berat.

4.                  Modulus halus butiran

Modulus halus butir (fines modulus) atau biasanya disingkat dengan MHB ialah suatu indek yang dipakai untuk mengukur kehalusan atau kekasaran butir-butir agregat (Abrams, 1918). MHB didefinisikan sebagai jumlah persen komulatif dari butir agregat yang tertinggal diatas satu set ayakan  (38, 19, 6, 4.8, 2.4, 1.2, 0.6, 0.3, 0.15 mm), kemudian nilai tersebut dibagi dengan seratus (Ilsley, 1942:232).

Makin besar nilai MHB suatu agregat maka semakin besar butiran agregatnya. Umumnya agregat halus mempunyai MHB sekitar 1.50 - 3.8 dan kerikil mempunyai MHB 5 – 8. Nilai ini dapat juga dipakai sebagai dasar untuk mencari perbandingan dari campuran agregat. Untuk agregat campuran nilai MHB yang biasa dipakai berkisar sekitar 5.0 – 6.0. Hubungan ketiga nilai MHB tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut :

W = (K-C) / (C-P) x 100%

Dimana :

W :      Persentase berat agregat haul (pasir) terhadap berat agregat kasar (keikil/batu pecah)

K :       Modulus halus butir agregat kasar

P :        Modulus halus butir agregat halus

C :       Modulus halus butir agregat campuran

5.                  Ketahanan kimia

Pada umumnya beton tidak tahan terhadap serangan kimia. Ada beberapa bahan kimia yang bereaksi dengan beton, tetapi dua bentuk yang biasa dijumpai menyerang beton adalah alkali dan sulfat.

Bahan kimia pada dasarnya bereaksi dengan komponen-komponen tertentu dari pasta semen yang telah mengeras. Oleh karena itu ketahanan terhadap beton yang telah mengeras sebagian besar tegantung pada jenis semen yang digunakan. Ketahanan terhadap serangan kimia bertanbah dengan bertambahnya kekedapan beton terhap air.

Beberapa agregat dapat bereaksi dengan alkali yang ada dalam semen dan membentuk gel silica yang suasananya adalah basa. Bila terjadi hal demikian maka agregat tersebut mengembang dan membengkak yang menimbulkan retak-retak serta penguraian beton yang bersangkutan. Jenis agregat yang mengandung silica reaktif dapat ditemui dalam batuan seperti cherts, batukapur yang mengandung silica dan beberapa jenis batuan vulkanik.

                  Calsium hidroksida (CaOH) dalam pasta semen yang mengeras dapat laurut dalam air, terutama jika terdapat carbondiokxida (CO2). Bila beton dalam masa perawatan dan dilalui aiar kemudian menyerap, kalsium hidroksida dalam semen berpindah dan hilang tersaring keluar. Peristiwa ini merigikan beton, karena keawetan beton akan berkurang. Keadaan ini sering dijumpai di bangunan hidrolik yang terdapat retak-retak, bagian yang keropos karena terjadi segregasi, siar-siar pelaksanaan yang jelek dan pori-pori yang dapat dilalui aliran air. Karena beton juga dapan menyerap air tanah juga air hujan, maka proses diatas dapat juga terjadi.

Penjegahan paling mudah yaitu dengan membuet beton yang homogen, padat serta daya serap yang rendah sehingga dapat mengurangi serangan alkali. Untuk itu pemilihan agregat dan usaha untuk mengurangi susut beton akan sangat membantu. Cara lainnya yaitu dengan menambahkan bahan teras yang halus kedalam campuran beton yang bersangkutan. Bahan teras yang halus ini akan bereaksi dengan unsur-unsur alkali dalam semen pada saat campuran beton masih dalam keadaan plastis, sehingga akan mengurangi kadar alkali secara efektif.

Hampir semua bilangan sulfat bereaksi dengan calcium hidroksida Ca(OH)2, dan trikalsium aluminat C3A dari semen yang berhidrasi untuk membentuk senyawa-senyawa kalsium sulfat dan kalsium sulfoaluminat. Dalam hal ini, kalsium sulfat dan magnesium sulfat adalah yang paling reaktif dalam suasana basa, dijumpai secara luas didalam tanah, terutama tanah lempung (clay), dalam air tanah atau laut. Tidak seperti kalsium hidroksida, senyawa-senyawa kimia ini tidak larut dalam air. Meski demikian, volumenya lebih besar dari pada senyawa-senyawanya pasta semen sebagai bahan induk senyawa-senyawa tersebut.

Bertambahnya volume pada beton yang telah mengeras ini, memberikan kontribusi yang sedikit bagi kehancuran struktur. Intensitas serta kecepatan serangan sulfat tergantung pada factor-faktor seperti jenis sulfat, konsentrasi serta kandungan senyawa tersebut. Jenis-jenis sulfat magnesium yang paling kuat serangannya. Konsentrasi sulfat dinyatakan dalam ukuran beratnya.

Syarat mutu agregat normal :

1. agregat halus jika diuji dengan larutan garam sulfat (natrium sulfat, NaSO4), bagian yang hancur maksimum 10% dan jika diuji dengan magnesium sulfat (MgSO4) bagian yang hancur maksimum 15%.
2. Agregat kasar jika diuji dengan larutan garam sulfat (natrium sulfat,NaSO4), bagian yang hancur maksimum 12% dan jika diuji dengan magnesium sulfat (MgSO4) bagian yang hancur maksimum 18%.

1. Perubahan volume

Factor utama yang menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan dalam volume beton adalah kombinasi reaksi kimia antara semen dengan air seiring dengan mengeringnya beton. Jika agregat mengandung senyawa kimia yang dapat mengganggu proses hiresi semen, maka beton yang terbentuk  akan mengalami keretakan. ASTM C.330 “specification for lightweight aggregates for structural concrete” memberikan keterangan bahwa susut kering untuk agregat ringan tidak boleh melebihi 0.10%.

2. Karakteristik panas

Koefisien muai beton bertambah dengan bertambahnya sifat thermal agregat yang dipakai. Jika koefisien besar, maka perubahan suhu dapat mengakibatkan perbedaan gerakan sehingga dapat melepaskan lekatan antara agregat dan pasta semen. Jika koefisien muai antara beton dan agregat lebih dari 5.4 x 10, beton akan retak jika mengalami proses panas dan dingin atau jika terjadi kebakaran.

Koefisien muai tergantung dari jenis agregatnya. Nilainya berkisar antara 5.4x10 sampai 12.6x10 perderajad celcius dan koefisien muai pasta semen antara 10.8x10 sampai 16.2 x 10 perderajad celcius.

 Panas jenis perlu dihitung jika beton digunakan pekerjaan massa dan juga pekerjaan khusus, seperti isolasi dalam bangunan pabrik.

3.      Bahan-bahan lain yang mengganggu

Bahan pengganggu dapat menyebabkan terganggunya proses pengikatan dan pengerasan pada beton. Selain alkali dan sulfat, bahan lain yang mengganggu pengerjaan beton yang berasal dari agregat adalah sebagai berikut :

Lempung, tanah liat dan abu batu tidak diijinkan dalam jumlah banyak. Ada kecenderungan mengikatnya penggunaan air dalam campuran beton yang bersangkutan. Bahan ini tidak dapat menyatu dengan semen, sehingga menghalangi penggabungan antara semen dan agregat. Pada akhirnya kekuatan tekan beton akan berkurang karena tidak adanya ikatan antara semen dan agregat.

bahan organic mengganggu proses hidrasi. Bahan organic yang biasa dijumpai terdiri dari daun-daun yang telah membusuk, humus, asam dan lainnya. Bahan ini lebuh banyak terdapat dalam agregat halus dari pada agregat kasar terutama yang berasal dari hulu sungai.

Bahan organic dan humus yang dipergunakan dalam beton tidak boleh melebihi batas yang disyaratkan.

Table syarat bahan-bahan yang mengganggu

uraian	prosentasa maksimum dalam berat
Lempung dan partikel	3.00
Butiran halus lolos ayakan no.200 :
- beton tahan abrasi	3.00
- beton umumnya	5.00
Batu bara dan lignit :
- beton ekspose	0.50
- beton umumnya	1.00

6.      Kekekalan

Kekekalan agregat diuji dengan menggunakan larutan kimia untuk memeriksa reaksinya pada agregat (PB 89,1990). Agregat harus memenuhi syarat seperti yang tercantum dalam SII.0052-80 “Mutu dan Cara Uji Agregat Beton”untuk beton normal atau memenuhi syarat ASTM C.33-86 “Standard Specification for Concrete Aggregates”.