Cara menentukan mutu beton

Pada tahun 1950-an, beton dikategorikan mempunyai mutu tinggi jika kekuatan tekannya 30 MPa. Tahun 1960- 1970an, kriterianya naik menjadi 40 MPa.Saat ini beton dikatakan sebagai beton mutu tinggi jika kekuatan tekannya diatas 50 MPa dan diatas 80 MPa adalah beton mutu sangat tinggi. Banyak parameter ang mempengaruhi kekuatan tekan beton, diantaranya adalah kualitas bahan – bahan penyusunnya, rasio air – semen yang rendah dan kepadatan yang tinggi pula. Beton segar yang dihasilkan dengan memperhatikan parameter tersebut biasanya sangat kaku, sehingga sulit dibentuk atau dikerjakan terutama pada pengerjaan pemadatan. Dengan semakin banyaknya pabrikan yang menghasilkan bahan admixture sebagai bahan pengencer dari beton yang berefek mencairkan beton tanpa menambah campuran air dalam beton, maka hal ini tidak menjadi masalah ( M.S. Besari, 2003).

Beberapa faktor yang harus dipertimbangkan dalam menghasilkan sebuah beton yang bermutu tinggi, yaitu :

Faktor Air Semen

Semakin besar nilai FAS, semakin rendah mutu kekuatan beton. Dengan demikian, untuk menghasilkan sebuah beton yang bermutu tinggi FAS dalam beton haruslah rendah. Umumnya nilai FAS minimum untuk beton normal sekitar 0.4 dan nilai maksimum 0.65. Tujuan pengurangan FAS ini adalah untuk mengurangi hingga seminimal mungkin porositas beton yang dibuat sehingga akan dihasilkan beton mutu tinggi. Pada beton mutu tinggi atau sangat tinggi, FAS dapat diartikan sebagai water to cementious, yaitu berat air terhadap berat total semen dan aditif cementiuos yang ditambahkanoada campuran beton mutu tinggi ( Supartono, 1998).

Kualitas Agregat Halus ( Pasir)
Bentuk agregat halus akan mempengaruhi kualitas mutu beton yang dibuat. Agregat berbentuk bulat mempunyai rongga udara minimum 33% lebih kecil dari rongga udara yang dipunyai oleh agregat berbentuk, beton yang dihasilkan akan mempunyai rongga udara yang lebih sedikit. Tekstur permukaamn agregat halus yang bertekstur halus akan lebih sedikit membutuhkan air dibandingkan dengan agregat dengan permukaan kasar. Dengan semakin sedikitnya air yang dibutuhkan kemungkinan menghasilkan beton yang bermutu tinggi lebih besar menggunakan agergat kasar.
Modulus halus butir ( finnes modulus) atau yang biasa disingkat MHB ialah sesuatu indeks yang dipakai untuk mengukur kehalusan atau kekasaran bitur – butir agergat. MHB didefinisikan sebagai jumlah persen kumulatif dari butir agregat yang tertinggal ( retained) diatas satu set ayakan ( 38.9, 9.6, 4.8, 2.4, 1.2, 0.6, 0.3, dan 0.15 MM), kemudian nilai tersebut dibagi 100 ( Abrams, 1918 ). Semakin besar nilai MHB suatu agregat, semakin besar butiran agregat. Umumnya agregat halus mempunyai MHB sekitar 1.50 – 3.8. Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai MHB 1,5 < MHB < 3,0. Umumnya menghasilkan beton mutu tinggi dengan FAS yang rendah dan mempunyai kekuatan tekan dan kebecekan yang optimal ( Larrard, 1990 ).
Gradasi yang baik dan teratur ( contionus) dari agregat halus besar kemungkinan akan menghasilkan beton yang mempunyai kekuatan tinggi dibandingkan dengan agregat yang bergradasi gap atau seragam. Gradasi yang baik adalah gradasi yang memenuhi syarat zona tertentu dan agregat halus tidak boleh mengandung bagian yang lolos pada satu set ayakan lebih besar dari 45% dan tertanam pada ayakan berikutnya.
Kebersihan agregat juga akan sangat mempengaruhi dari mutu beton yang akan dibuat terutama dari zat – zat yang dapat merusak baik pada saat beton muda maupun beton yang sudah mengeras.

Kualitas Agregat Kasar
Kekuatan agregat bervariasi dalam batas yang besar. Butir – butir agregat dapat bersifat kurang kuat karena dua hal. Pertama, karena terdiri dari partikel yang kuat tetapi tidak baik dalam hal pengikatan ( interlocking ). Kedua, porositas yang besar akan mempengaruhi keuletan atau ketahanan terhadap beban kejut. Dalam pemilihan agregat kasar, porosiyas yang rendah merupakan faktor yang sangat menentukan untuk menghasilkan suatu adukan beton yang seragam, dakam artian mempunyai keteraturan dan keseragaman yang baik pada mutu maupun parameter yang lain dibutuhkan. Akan sangat baik jika akan digunakan membentuk beton mutu tinggi daya serap air sebesar tidak lebih dari 1%. Karena hal ini akan sangat berhubungan dengan pengendalian kandungan air pada campuran beton, yang dapat mengakibatkan ketidakteraturan atau deviasi yang sangat besar pada mutu yang akan dihasilkan.
Bentuk fisik dari agregat kasar yang bersudut titik agregat ini mempunyai Sudut – Sudut yang tampak jelas yang terbentuk di tempat – tempat perpotongan bidang –bidang dengan permukaan kasar. Rongga udara pada agregat ini bewrkisar antara 38% – 40%, dengan demikian membutuhkan lebih banyak lagi pasta semen agar mudah dikerjakan untuk mengurangi rongga ini dikombinasikan dengan butiran agregat halus yang berbentuk bulat. Beton yang dihasilkan dengan menggunakan agregat ini cocok untuk struktur yang menekankan pada kekuatan atau untuk beton mutu tinggi karena ikatan antara agregat baik yang kuat.
Ukuran butir maksimum agregat juga akan mempengaruhi mutu beton ysng akan dibuat. Hasil penelitian Larrard (1990) menebutkan bahwa butiran maksimum yang memberikan bukti nyata untu membuat beton mutu tinggi tidak boleh lebih dari 15mm.
Namun demikian pemakaian butiran agregat sampai dengan 25mm masih memungkinkan diperolehnya beton mutu tinggi dalam proses produksinya.
Gradasi yang baik dan teratur(continous)dari agregat kasar besar kemungkinan akan menghasilkan beton yang mempunyai kekuatan tinggi dibandingkan dengan agregat yang bergradasi gap atau seragam. Gradasi yang baik adalah gradasi yang memenuhi syarat zona tertentu dan agregat halus tidak boleh mengandung bagian yang lolos pada satu set ayakan lebih besar dari 45% dan tertahan pada ayakan berikutnya. Kebersihan agregat juga akan sangat mempengaruhi daru mutu beton yang akan dibuat terutama dari zat-zat yang dapat merusak baik pada saat beton muda maupun beton sudah mengeras.

4. Bahan Tambah
Bahan tambah yang digunakan dalam beton dapat dibedakan menjadi dua yaitu :
Bahan tambah yang bersifat kimiawi ( chemical admixture )
Bahan tambah admixture ditambahkan saat pengadukan dan atau saat
pelaksanaan pengecoran ( plecing )
2. Bahan tambah yang bersifat mineral ( additive)
Bahan tambah additive ditambahkan saat pengadukan dilaksanakan. Bahan tambah tambah additive merupakan bahan tambah yang lebih banyak digunakan untuk penyemenan jadi bahan tambah additive lebih banyak digunakan untuk perbaikan kinerja kekuatannya.
Bahan tambah kimia yang banyak yang digunakan untuk memperbaiki kinerja beton mutu tinggi umumnya yang bersifat yang memperbaiki kelecakan. Bahan tambah ini dikelompokkan kedalam high range water reducing admixtures.Water reducing admixture adalah bahan tambah yang mengurangi air pecampur yang diperlukan untuk dihasilkan beton dengan konsistensi tertentu. Water – Reducing admixture digunakan antara lain untuk dengan tidak mengurangi kadar semen dengan nilai slump untuk memproduksi beton dengan nilai perbandingan atau faktor air semen ( WCR ) yang rendah. Penggunaan bahan tanbah mineral ( additive) untuk membentuk neton mutu tinggi pada saat ini sudah merupakan bagian yang mutlak. Bahan tambah digunakan dan populer adalah abu terbang yang merupakan hasil residu pebangkit tenaga listrik tenaga uap yang menggunakan batu bara jenis antrasit atau bitumen. Karena sifatnya yang mengandung pozollan maka bahan ini sangat baik jika digunakan untuk membentuk beton mutu tinggi.
Pozollan adalah bahan yang mempunyai kandungan utama silica dan alumina dan didapat dari sumber alam maupun buatan. Seperti dijelaskan di atas, bagian interface merupakan bagian yang terlemah dari beton. Penambahan abu terbang yang mengandung CSH maka akan memberikan beberapa keuntungan :
Mengurangi keberadaan unsure kalsium sampai dengan hidroksida didalam beton yang merupakan bagian yang lemah beton, serta menggantikannya setelah bereaksi dengan SiO2 menjadi kalsium sampai dengan silikat sampai dengan hidrat ( CSH Gel) yang selanjutnya akan memberikan penu\ingkatan kekuatan beton.
Pozollan yang berbutir halus akan mengisi pori – pori sehingga porositasnya menjadi rendah.
Pengurangan kalsium sampai dengan hidroksida oleh SiO2 akan mengurangi sensitifitas terhadap ketahanan sulfat, yang juga didukung oleh meningkatnya kerapatan beton yang pada akhirnya akan meningkatnya kekedapan terhadap air.
Pozzofume atau super fly ash dapat pula digunakan sebagai bahan tambah alternative selain abu terbang.

5. Kontrol Kualitas
Untuk dapat menghasilkan beton yang bermutu tinggi faktor control terhadap kualitas proses produksi beton pada saat pengambilan sample pengujian maupun proses penakaran sampai perawatan mutlak menjadi perhatian penting. Pengawasan dan pengendalian yang tepat dari keseluruhan prosedur dari pelaksanaan yang didukung oleh kordinasi operasional akan lebih meningkatkan kualitas mutu beton yang dihasilkan.