A) Sifat-sifat dan faktor yang mempengaruhi kekuatan beton

Beton merupakan campuran semen portland, agregat halus, agregat kasar dan air. Air dan semen

portland bereaksi secara kimia membentuk pasta yang akan mengisi rongga-rongga diantara butir-butir pasir

dan kerikil, sedangkan agregat kasar dan gregat halus tidak mengalami proses kimia karena hanya berfungsi

sebagai bahan pengisi yang diikat oleh pasta. Dalam perkembangannya digunakan berbagai bahan tambah

untuk campuran beton. Dengan harapan dapat mengubah sifat dan meningkatkan mutu beton.Sifat-sifat

beton:

a. Sifat beton Cair

Sifat beton cair yang penting adalah kekentalan adukan beton. Kekentalan (konsistensi)

adukan beton harus disesuaikan dengan cara transport, cara pemadatan, jenis konstruksi yang

bersangkutan, serta kerapatan dari tulangan.

Kekentalan tersebut tergantung pada berbagai hal, antara lain jumlah dan jenis semen, nilai

faktor air semen, jenis dan susunan butir dari agregat, serta penggunaan dari bahan-bahan pembantu.

Kekentalan adukan beton dapat diperiksa dengan pengujian slump. Adukan beton untuk keperluan

pengujian slump ini harus diambil langsung dari mesin pengaduk dengan menggunakan ember atau

alat lain yang tidak menyerap air.

b. Sifat beton keras (hard concrete), diantaranya :

1. Kekuatan

Beton mempunyai kuat tekan yang tinggi, tetapi kuat tariknya rendah dan getas. Agar beton

lebih daktail dan menaikkan kuat tariknya biasanya diperkuat dengan tulangan dari batang baja,

sehingga disebut dengan beton bertulang. Menurut nilai tekannya beton dapat dibagi menjadi

beberapa jenis, diantaranya :

Jenis beton Kuat tekan

Beton sederhana (plain concrete) Sampai 10 Mpa

Beton Normal (normal concrete) 10 -20 Mpa

Beton Prategang (prestressed concrete) 20 – 40 Mpa

Beton Kuat tekan tinggi (high strength concrete) 40 – 80 Mpa

Beton kuat tekan sangat tinggi ( very high strength

concrete)Di atas 80 Mpa

Pengukuran kuat tekan beton dilakukan denga uji tekan pada benda uji (sampel) yang terbentuk:

- Kubus beton dengan ukuran 150 x 150 x 150 mm3

- Silinder beton dengan diameter 150 mm dengan tinggi 300 mm.

Nilai Kuat tekan beton tergantung dari:

- Umur beton, dengan bertambahnya umur maka kekuatan beton bertambah (peningkatan

kekuatan beton mula-mula berjalan cepat, kemudian melambat dan dianggap tidak naik lagi

setelah berumur 28 hari sejak beton dibuat).

- Kepadatan (density), kekuatan beton akan berkurang jika kepadatan beton juga berkurang.

- FAS (Faktor Air Semen), adalah perbandingan antara berat air dan berat semen didalam

campuan beton (w / c ratio). Dalam praktek nilai FAS diambil antara 0,40 – 0,60. Hubungan

antara FAS dengan kuat tekan menurut Duff abrams (1919) adalah

f c'= AB1.5FAS

Keterangan : A, B = konstanta yang tergantung dari sifat semen, agregat dll.

- Jumlah Semen, pada FAS jumlah semen menunjukkan pula jumlah pasta (air + semen).

Umumnya dalam praktek, jumlah semen di antara 280 – 400 kg tiap m3 beton.

- Jenis semen, jenis atau tipe semen yang digunakan akan mempengaruhi kekuatan beton yang

dibuat. Ada beberapa jenis semen portland yang ada di pasaran, yaitu:

1. Tipe I (semen normal atau semen biasa)

2. Tipe II (semen tahan sulfat dan panas hidrasi sedang)

3. Tipe III (semen yang kuat awalnya tinggi)

4. Tipe IV (semen yang panas hidrasinya rendah)

5. Tipe V (semen yang tahan terhadap sulfat)

- Sifat Agregat, agregat disini terdiri dari agregat halus (pasir) dan agregat kasar (kerikil /

batuan pecah). Beberapa sifat agregat yang mempengaruhi beton adalah:

1. Kekasaran permukaan, karena permukaan agregat yang kasar atau tidak licin akan

membuat rekatan lebih kuat.

2. Bentuk agregat (bulat, pipih, bersudut, lonjong), karena bentuk bersudut misalnya pada

batu pecah akan membuat butir-butir agregat saling mengunci dan sulit digeserkan.

3. Kekuatan agregat, jika digunakan agregat yang rendah maka akan menghasilkan beton

dengan kekuatan rendah pula.

Definisi agregat kasar dan halus ditentukan oleh kemampuan menembus ayakan (saringan):

Agregat halus : jika semua butiran menembus ayakan dengan lubang 4,8 mm

Agregat kasar : jika semua butiran tertinggal di ayakan 4,8 mm tetapi lolos ayakan 40

mm

Untuk butiran yang tertahan di ayakan 40 mm atau agregat dengan ukuran lebih dari

40 mm disebut batu.

Beton untuk konstruksi untuk beton bertulang dibagi dalam mutu dan kelas sebagai berikut:

1) Beton kelas I adalah beton untuk pekerjaan-pekerjaan non struktural. Untuk

pelaksanaannya tidak diperlukan keahlian khusus. Pengawasan mutu hanya dibatasi pada

pengawasan ringan terhadap mutu bahan-bahan, sedangkan terhadap kekuatan tekan tidak

disyaratkan pemeriksaan. Mutu beton kelas I dinyatakan dengan B...

2) Beton kelas II adalah beton untuk pekerjaan-pekerjaan strukturil secara umum.

Pelaksanaannya memerlukan keahlian yang cukup dan harus dilakukan dibawah

pimpinan tenaga-tenaga ahli. Beton kelas II dibagi dalam mutu-mutu standar, yaitu B.. K-

125, K-175, dan K-225. Pada mutu B... pengawasan mutu hanya dibatasi pada

pengawasan sedang terhadap mutu bahan-baha, sedangkan terhadap kekuatan tidak

disyaratkan pemeriksaan. Pada mutu-mutu K-125, K-175, K-225, pengawasan mutu

terdiri dari pengawasan yang ketat terhadap mutu bahan-bahan dengan keharusan untuk

memeriksa kekuatan tekan beton secara kontinu.

3) Beton kelas III adalah beton untuk pekerjaan-pekerjaan strukturil dimana dipakai mutu

beton dengan kekuatan tekan krakteristik yang lebih tinggi dari 225 Kg/cm2.

Pelaksanaannya memerlukan keahlian khusus dan harus dilakukan di bawah pimpinan

tenaga ahli. Disyaratkan adanya laboratorium beton dengan peralatan yang lengkap yang

dilayani oleh tenaga-tenaga ahli yang dapat melakukan pengawasan mutu beton secara

kontinu. Mutu beton kelas III dinyatakan dengan huruf K dengan angka di belakangnya

yang menyatakan kekuatan karakteristik beton yang bersangkutan.

2. Berat Jenis

jenis antara 2,5 – 2,7) akan mempunyai B.. beton sekitar 2,3 – 2,4. Jenis beton menurut berat

jenis dan pemakaiannya dapat dibedakan menjadi:

Jenis beton Berat Jenis Pemakaian

Beton Sangat ringan <1,00 Non struktur

Beton Ringan 1,00 – 2,00 Struktur ringan

Beton Normal 2, 30 – 2,50 Struktur

Beton Berat >3,00 Perisai radiasi

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEKUATAN BETON

BAHAN-BAHAN PENYUSUN BETON

METODE PENCAMPURAN

PERAWATAN

KEADAAN PADA SAAT PENGECORAN

3. Modulus Elastisitas

Nilai modolus elastisitas beton (E..) tergantung dari modulus elastisitas agregat dan pastanya

dalam perhitungan struktur boleh diambil nilai E.. dengan menggunakan persamaan:

Ec = Wc1,5 . 0,043√ fc ' untuk Wc = 1,5 – 2,5

Ec = 4700 √ fc ' untuk beton normal

B) Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Beton

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton yaitu dari bahan penyusun beton tersebut, metode

pencampuran beton, perawatan beton, dan keadaan pada saat pengecoran. Faktor-faktor tersebut dapat

digambarkan melalui diagram bagan seperti berikut ini:

A) Bahan Penyusun Beton.

Kandungan Air. Semakin banyak air yang Anda gunakan, maka konstruksi beton yang dihasilkan

semakin jelek.Walaupun di dalam pengerjaan konstruksi beton ringan, jika air yang digunakan

banyak, konstruksi beton semakin mudah dikerjakan dan pekerjaan menjadi lebihringan.Kuncinya

gunakan air sesedikit mungkin, hanya agar campuran konstruksi beton bias dikerjakan (bias

diangkut, dicor, dipadatkan dan di-finishing).Selain komposis atau banyaknya air dalam pembuatan

beton, mutu dari air tersebut juga berpengaruh.Yaitu mutu yang meliputi kandungan yang terdapat

dalam air.Air yang baik untuk pembuatan beton adalah air yang dapat diminum dan juga air yang

tidak mengandung bahan kimia yang dapat merusak atau mengurangi kekuatan beton seperti sulfat.

Kandungan semen. Semakin banyak bahan material semen yang akan Anda gunakan, maka akan

dihasilkan konstruksi beton bertulang yang kuat dan baik. Penggunaan semen berbanding lurus

dengan kekuatan konstruksi beton.

Campuran Air dan Bahan Material Semen atau Fakor Air Semen (FAS). Semakin tinggi

perbandingan campuran air dan bahan material semen maka konstruksi beton malah semakin

jelek.Untuk meningkatkan mutu konstruksi beton rumah harus mengurangi perbandingan air dan

bahan material semen.

Faktor air danbahan material semen adalah perbandingan antara berat air dibandingkan dengan berat

bahan material semen.Jika air kita simbolkan dengan W, dan bahan material semen kita simbolkan

dengan C maka rumusnya adalah FAS= W / C, dimana berat jenis air adalah 1 kg/liter, dan berat

jenis bahan material semen adalah 3150 kg/m3 (disyaratkan American Standard Testing and

Material).

Agregat (Pasirdankoral). Campuran yang terlalu banyak pasir walapun akan menjadikan beton

halus akan tetapi kekuatannya sedikit berkurang, jika dibandingkan dengan campuran yang normal.

Kekuatan beton akan semakin menurun jika ketika pencampuran menggunakan molen terlalu lama.

Sebaliknya, jika beton terdiri dari koral yang banyak, konstruksi beton akan menjadi kasar akan

tetapi kekuatannya menjadi lebih baik jika dibandingkan dengan beton yang menggunakan pasirnya

lebih banyak. Sumber: SemenTigaRoda.Com

B) Pencampuran.

Dalam proses pencampuran bahan-bahan juga merupakan salah satu dari factor kekuatan beton.

Pencampuran bahan-bahan dasar penyusun beton ( pasir, kerikil, semen, dan air) dengan

perbandingan tertentu. Pengadukan dapat dilakukan dengan cara manual yaitu menggunakan cangkul

atau sekop untuk volume pekerjaan yang kecil, dan dapat menggunakan mesin ( molen) untuk

volume pekerjaan yang besar. Yang perlu diperhatikan dalam proses pencampran ini adalah harus

dipastikan bahwa dalam proses pencampuran bahan-bahan penyusun beton tersebut telah tercampur

dengan merata semua.

C) Pengecoran.

Dalam pengecoran yang penting diusahakan secara terus-menerus agar diperoleh kualitas beton yang

seragam dan tidak terjadi garis batas ataupun segregasi ( pemisahan agregat karena adanya

perbedaan kecepatan jatuhnya).

D) Perawatan.

Perawatan beton juga penting dalam menentukan kekuatan beton. Proses ini dilakukan agar proses

hidrasi semen dapat terjadi dengan wajar dan berlangsung sempurna dengan cara menjaga

kelembabannya.

Selain faktor tersebut, faktor lain yang mempengaruhi kekuatan beton yaitu sebagai berikut :

a. Pengaruh cuaca berupa pengembangan dan penyusutan yang diakibatkan oleh pergantian   panas dan

dingin.

b. Daya perusak kimiawi, seperti air laut (garam), asam sulfat, alkali, limbah, dan lain-lain.

c. Daya tahan terhadap aus (abrasi) yang disebabkan oleh gesekan orang berjalan kaki, lalu lintas, gerakan

ombak, dan lain-lain.

Zat – Zat yang Mengurangi Kekuatan Beton

Ditinjau dari aksinya, zat – zat yang berpengaruh buruk pada beton dapat dibedakan menjadi tiga yaitu:

a. Zat yang mengganggu proses hidrasi semen

b. Zat yang melapisi agregat sehingga mengganggu terbentuknya lekatan yang baik antara  agregat dan pasta

semen

c. Butiran – butiran yang tidak tahan cuaca yang bersifat lemah dan menimbulkan reaksi kimia antara

agregat dan pastanya.

Zat – zat pengganggu ini dapat berupa kandungan organik, lempung atau bahan – bahan halus

lainnya, misalnya silt atau debu pecahan batu, garam, shale, lempung, kayu, arang, pyrites (tanah tambang

yang mengandung belerang), dan lain – lain.

C) Penggunaan Beton dalam Bidang Teknik Sipil.

1) Kolom

Kolom adalah batang tekan vertikal dari rangka struktur yang memikul beban dari balok. Kolom merupakan

suatu elemen struktur tekan yang memegang peranan penting dari suatu bangunan, sehingga keruntuhan

pada suatu kolom merupakan lokasi kritis yang dapat menyebabkan runtuhnya (collapse) lantai yang

bersangkutan dan juga runtuh total (total collapse) seluruh struktur (Sudarmoko, 1996).

 

SK SNI T-15-1991-03 mendefinisikan kolom adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya

menyangga beban aksial tekan vertikal dengan bagian tinggi yang tidak ditopang paling tidak tiga kali

dimensi lateral terkecil.

 

Jenis-Jenis Kolom

Menurut Wang (1986) dan Ferguson (1986) jenis-jenis kolom ada tiga, yaitu :

1. Kolom ikat (tie column).

2. Kolom spiral (spiral column).

3. Kolom komposit (composite column).

Dalam buku struktur beton bertulang (Istimawan Dipohusodo, 1994), ada tiga jenis kolom beton

bertulang yaitu :

1. Kolom menggunakan pengikat sengkang lateral. Kolom ini merupakan kolom beton yang ditulangi

dengan batang tulangan pokok memanjang, yang pada jarak spasi tertentu diikat dengan pengikat

sengkang ke arah lateral. Tulangan ini berfungsi untuk memegang tulangan pokok memanjang agar

tetap kokoh pada tempatnya.

2. Kolom menggunakan pengikat spiral. Bentuknya sama dengan yang pertama hanya saja sebagai

pengikat tulangan pokok memanjang adalah tulangan spiral yang dililitkan keliling membentuk

heliks menerus di sepanjang kolom. Fungsi dari tulangan spiral adalah memberi kemampuan kolom

untuk menyerap deformasi cukup besar sebelum runtuh, sehingga mampu mencegah terjadinya

kehancuran seluruh struktur sebelum proses redistribusi momen dan tegangan terwujud.

3. Struktur kolom komposit, merupakan komponen struktur tekan yang diperkuat pada arah memanjang

dengan gelagar baja profil atau pipa, dengan atau tanpa diberi batang tulangan pokok memanjang.

Fungsi Kolom

Fungsi kolom adalah sebagai penerus beban seluruh bangunan ke pondasi. Bila diumpamakan, kolom itu

seperti rangka tubuh manusia yang memastikan sebuah bangunan berdiri. Kolom termasuk struktur utama

untuk meneruskan berat bangunan dan beban lain seperti beban hidup (manusia dan barang-barang), serta

beban hembusan angin.

 

Kolom berfungsi sangat penting, agar bangunan tidak mudah roboh. Beban sebuah bangunan dimulai dari

atap. Beban atap akan meneruskan beban yang diterimanya ke kolom. Seluruh beban yang diterima kolom

didistribusikan ke permukaan tanah di bawahnya.

 

Struktur dalam kolom dibuat dari besi dan beton. Keduanya merupakan gabungan antara material yang tahan

tarikan dan tekanan. Besi adalah material yang tahan tarikan,sedangkan beton adalah material yang tahan

tekanan. Gabungan kedua material ini dalam struktur beton memungkinkan kolom atau bagian struktural

lain seperti sloof dan balok bisa menahan gaya tekan dan gaya tarik pada bangunan .

2) PELAT

Yang dimaksud dengan pelat beton bertulang yaitu struktur tipis yang dibuat dari beton bertulang dengan

bidang yang arahnya horizontal, danbeban yang bekerja tegak lurus pada apabila struktur tersebut.Ketebalan

bidang pelatini relative sangat kecil apabila dibandingkan dengan bentang

panjang/lebar bidangnya.Pelat beton ini sangat kaku dan arahnya horisontal, sehingga pada bangunan

gedung, pelatini berfungsi sebagai diafragma/unsur pengaku horizontal yang sangat bermanfaat untuk

mendukung ketegaran balok portal.

Pelat beton bertulang banyak digunakan pada bangunan sipil, baik sebagai lantai bangunan, lantai atap dari

suatu gedung, lantai jembatan maupun lantai pada dermaga.Beban yang bekerja pada pelat umumnya

diperhitungkan terhadap beban gravitasi (beban mati dan/atau beban hidup).Beban tersebut mengakibatkan

terjadi momen lentur (seperti pada kasus balok).

Tumpuan Pelat

Untuk merencanakan pelat beton bertulang yang perlu dipertimbangkan tidak hanya pembebanan

saja, tetapi juga jenis perletakan dan jenis penghubung di tempat tumpuan.Kekakuan hubungan antara pelat

dan tumpuan akan menentukan besar momen lentur yang terjadi pada pelat.

Untuk bangunan gedung, umumnya pelat tersebut ditumpu oleh balok-balok secara monolit, yaitu pelat dan

balok dicor bersama-sama sehingga menjadi satu-kesatuan, seperti pada gambar (a) atau ditumpu oleh

dinding-dinding bangunan seperti pada gambar (b).Kemungkinan lainnya, yaitu pelat didukung oleh balok-

balok baja dengan system komposit seperti padagambar (c), atau didukung oleh kolom secara langsung

tanpa balok, yang dikenal dengan pelat cendawan, seperti gambar (d).

Jenis perletakan pelat pada balok

Kekakuan hubungan antara pelat dan konstruksi pendukungnya (balok) menjadi satu bagian dari

perencanaan pelat. Ada 3 jenis perletakan pelat pada balok, yaitu sbb :

1) Terletak bebas

Keadaan ini terjadi jika pelat diletakkan begitu saja di atas balok, atau antara pelat dan balok tidak dicor

bersama-sama, sehingga pelat dapat berotasi bebas pada tumpuan tersebut, lihat gambar (1).Pelat yang

ditumpu oleh tembok juga termasuk dalam kategori terletak bebas.

2) Terjepit elastis

Keadaan ini terjadi jika pelat dan balok dicor bersama-sama secara monolit, tetapi ukuran balok cukup kecil,

sehingga balok tidak cukup kuat untuk mencegah terjadinya rotasi pelat. (lihat gambar (2))

3) Terjepit penuh

Keadaan ini terjadi jika pelat dan balok dicor bersama-sama secara monolit, dan ukuran balok cukup besar,

sehingga mampu untuk mencegah terjadinya rotasi pelat (lihat gambar(3)).

3) PONDASI

Pondasi adalah suatu konstruksi pada bagian dasar struktur bangunan (sub-structure) yang berfungsi

meneruskan beban dari bagian atas struktur bangunan (upper-structure) ke lapisan tanah yang berada di

bagian bawahnya tanpa mengakibatkan keruntuhan geser tanah, dan penurunan (settlement) tanah/ Pondasi

yang berlebihan.

Karena kekuatan dari sub-struktur ini tergantung pada karakteristik tanah pendukungdan pengaruh

dari super-struktur, maka struktur pondasi dan lapisan tanah harus diperhitungkan sebagai satu kesatuan.

Pondasi harus diperhitungkan untuk dapat menjamin kestabilan Bangunan terhadap berat sendiri,

beban - beban bangunan, gaya-gaya luar seperti : tekanan angin, gempa bumi, dan lain-lain. Disamping itu,

tidak boleh terjadi penurunan melebihi batas yang diijinkan. Agar Kegagalan fungsi pondasi dapat dihindari,

maka pondasi Bangunan harus diletakkan pada lapisan tanah yang cukup keras, padat, dan kuat mendukung

beban bangunan tanpa menimbulkan penurunan yang berlebihan.

Adapun beberapa pengertian pondasi dalam kontruksi, antara lain :

1. Suatu badian konstruksi bangunan yang memiliki fungsi untuk memindahkan beban/bobot/gaya yang

ditimbulkan oleh banguna yang ada diatasnya kedalam tanah.

2. Bagian bangunan yang menghubungkan bangunan tersebut dengan tanah, dimana tanah harus menerima

beban dari bangunan tersebut (beban mati dan beban hidup) dan tugas pondasi untuk membagi beban itu

sehingga tekanan tanah yang diizinkan (daya dukung) tidak terlewati.

3. Konstruksi yang diperhitungkan sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kestabilan bangunan terhadap

berat sendiri dan menghindari penurunan bangunan yang tidak merata.

Berdasarkan letak dan posisinya, pondasi digolongkan menjadi 2 jenis yaitu pondasi dangkal dan

pondasi dalam. Pada umurnnya Pondasi dangkal digunakan untuk kondisi lapisan tanah keras terletak dekat

permukaan, sedangkan Pondasi dalam digunakan apabila lapisan tanah keras jauh dari lapisan permukaan

tanah.

a. Pondasi dangkal (shallow footing) yang berupa :

Pondasi tapak (square footing). Dimana beban yang disalurkan disebarkan melalui lebar telapak

pondasi. Dimana intensitas beban yang diteruskan ketanah haruslah lebih kecil dari daya dukung

tanah yang diijinkan.

Pondasi menerus (continous footing). Dapat digunakan pada tanah yang seragam.

Ciri-ciri Pondasi menerus adalah : 

• Ukuran sama besar dan terletak pada kedalaman yang sama;

• Dipasang di bawah seluruh dinding penyekat dan kolom;

• Biasanya digunakan sebagai pondasi bangunan tidak bertingkat;

• Untuk tanah lembek, dibuat dari sloof memanjang bagian bawah diperlebar menjadi pelat.

Pondasi Setempat. Dibuat pada bagian yg terpisah (di bawah kolom pendukung/kolom struktur),

tiang, dsb), juga biasa digunakan pada konstruksi bangunan kayu di daerah rawa-rawa. Pada

bangunan sementara sering juga digunakan penumpu batu alam massif yang bertarah dan diletakkan

di atas permukaan tanah yang diratakan. 

b. Pondasi Dalam (Deep Footing), yang antara lain :

Pondasi tiang pancang. Beban dan bobot disalurkan dengan mekanisme pergeseran antara tanah dan

pondasi (tiang), dan dukungan dari lapisan tanah keras pada kedalaman tertentu. Pile adalah

komponen penerus beban yang berbentuk panjang dan vertical. Pile dapat terbuat dari bahan kayu,

besi/baja, beton atau kombinasi diantaranya, tergantung dari berat beban yang dipikul.

Pondasi caisson; yaitu macam pondasi dalam yang mempunyai diameter tiang yang besar.Pondasi

yang berupa konstruksi sumuran vertical yang mencapai tanah keras. Bilamana bangunan terletak

pada tanah yang berpasir dan letak tanah keras pada lapisan yang dalam, maka tipe pondasi ini perlu

dipertimbangkan. Dengan kata lain sumuran sebenarnya merupakan kolom pada sub struktur yang

berfungsi mendukung beban dari upper struktur dan melaluinya beban akan disalurkan ke tanah.

DaftarPustaka

Ir. SitiNurlina, MT . 2011. TeknologiBahan 1.Malang: BRAGIE Media

http://pu.bantulkab.go.id/berita/96-kolom-bangunan-pengertian-jenis-dan-fungsinya