Sejarah Beton, Sifat dan Karakteristik Beton

Beton adalah suatu material yang secara harfiah merupakan bentuk dasar dari kehidupan sosial modern. Hampir pada setiap aspek kegiatan sehari-hari kita tidak dapat tak bergantung pada beton baik secara langsung maupun tidak langsung. Sebagai contoh jalan dan jembatan yang kita lalui dan lewati strukturnya terbuat dari beton, dam yang digunakan untuk menyimpan air yang dipakai untuk pengolahan air minum, pembangkit listrik dan lain lain juga terbuat dari beton. Bangunan-bangunan gedung, menara pencakar langit juga terbuat dari beton. Jadi dapat kita simpulkan bahwa kegiatan kita sehari-hari sering dipengaruhi oleh dampak perkembangan teknologi beton.

Beton sendiri adalah merupakan campuran yang homogen antara semen, air dan aggregat. Agregat disini dibedakan menjadi agregat halus yang berupa pasir dan agregat kasar yang berupa spilt atau batu pecah. Suatu proses kimia antara semen dan air akan terjadi setelah kedua bahan ini dicampur yang mengakibatkan terjadinya pengikatan yang diikuti proses pengerasan semen.

Proses kimia pengikatan semen dengan air menghasilkan panas dan dikenal dengan proses hidrasi

Karakteristik beton adalah mempunyai tegangan hancur tekan yang tinggi serta tegangan hancur tarik yang rendah

Beton terdiri material pengisi yaitu agregat yang terdiri dari pasir dan kerikil serta material pengikat yaitu semen yang dicampur dengan air ( pasta semen)

Suatu proses kimia antara semen dan air akan terjadi setelah kedua bahan ini dicampur yang mengakibatkan terjadinya pengikatan yang diikuti proses pengerasan semen

Agregat yang dipakai  untuk campuran beton biasanya :

Agregat halus ( pasir ) dengan diameter maks. 1 cm

Agregat kasar ( split ) dengan diameter 2 cm atau lebih.

Material yang terkandung dalam beton berupa campuran agregat halus, agregat kasar, pasta semen serta rongga udara. Dengan perkiraan komposisi, dibuat rekayasa untuk memeriksa dan mengetahui perbandingan campuran agar dihasilkan kekuatan beton yang tinggi

Sejarah penemuan teknologi beton  dimulai dari :

• Aspdin (1824) Penemu Portland Cement
• J.L Lambot (1850 ) memperkenal konsep dasar konstruksi komposit (gabungan dua bahan konstruksi yang berbeda yang bekerja bersama – sama memikul beban
• F. Coignet (1861) melakukan uji coba penggunaan pembesian pada konstruksi atap, pipa dan kubah
• Gustav Wayss & Koenen ( 1887) serta Hennebique memperkenalkan sengkang sebagai penahan gaya geser dan penggunaan balok “ T ” untuk mengurangi beban akibat  berat sendiri
• 5.Neuman  melakukan analisis letak garis netral
• Considere menemukan manfaat kait pada ujung tulangan
• E. Freyssinet memperkenalkan dasar – dasar beton pratekan

Contoh Pemakaian Konstruksi Beton pada Jamannya

1.   Bangunan kubah Pantheon didirikan th 27 SM

2. Pemakaian Pot bunga dari beton yang menggunakan kawat anyaman. ( produk dipatentkan oleh Joseph   Monier th. 1867)

3.  Pembuatan kapal beton yang dilengkapi penulangan ( th. 1855 )

4.  Jembatan Semanggi Jakarta

5.  Monumen Nasional

• Sejarah Analisis dasar perhitungan di Indonesia

1.  PBI 1955 – PBI 1971  yang lebih dikenal dengan perhitungan lentur cara – n.

     Metode analisis yang dipakai adalah batas elastisitas bahan

2. SK SNI 1991 ( T-15-1991-03) tentang Standart  Tata Cara Perhitungan Struktur Beton

    Metode analisis yang dipakai adalah batas ultimit bahan

• Sifat dan karakteristik beton 

1.   Karakteristik beton adalah mempunyai tegangan hancur tekan yang tinggi serta tegangan hancur tarik yang rendah

2.   Beton tidak dapat dipergunakan pada elemen konstruksi yang memikul momen lengkung atau tarikan

3.   Beton sangat lemah dalam menerima gaya tarik, sehingga akan terjadi retak yang makin – lama makin besar.

4.   Proses kimia pengikatan semen dengan air menghasilkan panas dan dikenal dengan proses hidrasi.

5.  Air berfungsi juga sebagai pelumas untuk mengurangi gesekan antar butiran sehingga   beton dapat dipadatkan dengan  mudah.

6.  Kelebihan air dari jumlah yang dibutuhkan akan menyebabkan butiran semen berjarak semakin jauh sehingga kekuatan beton akan berkurang.

7. Dengan perkiraan komposisi (mix desain) dibuat rekayasa untuk memeriksa dan mengetahui perbandingan campuran agar dihasilkan kekuatan beton yang tinggi.

8.   Selama proses pengerasan campuran beton, kelembaban beton harus dipertahankan untuk mendapatkan hasil yang direncanakan.

9.   Setelah 28 hari,  beton akan mencapai kekuatan penuh dan elemen konstruksi akan mampu memikul beban luar yang bekerja padanya

10. Untuk menjaga keretakan yang lebih lanjut pada suatu penampang balok, maka dipasang tulangan baja pada daerah yang tertarik

11. Pada beton bertulang memanfaatkan sifat beton yang kuat dalam menerima gaya tekan serta tulangan baja yang kuat menerima gaya tarik.

12. Dari segi biaya, beton menawarkan kemampuan tinggi dan harga yang relative rendah.

13. Beton hampir tidak memerlukan perawatan dan masa konstruksinya mencapai 50 tahun serta elemen konstruksinya yang mempunyai kekakuan tinggi serta aman terhadap bahaya kebakaran .

14. Salah satu kekurangan yang besar adalah berat sendiri konstruksi

Dengan massa jenis γc sekitar 2400 kg/m3 bahan ini memiliki berat jenis 23,54 kN/m3 ( 1000g kg setara dengan 1 kN, di mana gravitasi dalam cm/dt2), mengakibatkan bangunan beton sangat berat

15. Kelemahan lainnya adalah perubahan volume sebagai fungsi waktu berupa susut dan rangkak

Beton dibedakan dalam 2(dua) kelompok besar yaitu  :

1. Beton Keras
2. Beton Segar

1. BETON KERAS

Sifat-sifat beton keras yang penting adalah kakuatan karakteristik, kekuatan tekan, tegangan dan regangan, susut dan rangkak, reaksi terhadap temperatur, keawetan dan kekedapan terhadap air . Dari semua sifat tersebut yang terpenting adalah kekuatan tekan beton karena merupakan gambaran dari mutu beton yang ada kaitannya dengan strukturt beton. Berbagai test uji kekuatan dilakukan pada beton keras ini antara lain :

• Uji kekuatan tekan ( compression test)
• Uji kekuatan tarik belah ( spillting tensile test )
• Uji kekuatan lentur
• Uji lekatan antara beton dan tulangan
• Uji Modulus Elastisitas dan lain sebagainya.

2. BETON SEGAR

Sifat-sifat beton segar hanya penting sejauh mana mempengaruhi pemilihan peralatan yang dibutuhkan untuk pengerjaan dan pemadatan serta kemungkinan mempengaruhi sifat-sifat beton pada saat mengeras. Ada 2(dua) hal yang harus dipenuhi ketika membuat beton :

1. Sifat-sifat yang harus dipenuhi dalam jangka waktu lama oleh beton yang mengeras, seperti kekuatan, keawetan, dan kestabilan volume.
2. Sifat-sifat yang harus dipenuhi dalam jangka waktu pendek ketika beton dalam kondisi plastis (workability) atau kemudahan pengerjaan tanpa adanya bleeding dan segregation.

Sifat workabilitas pada beton segar dapat dilakukan dengan beberapa cara, tetapi kebanyakan dari pengetesan tersebut hanya  bersifat empiris. Hanya sedikit yang memenuhi standart, dan semua test tersebut bersifat ‘a single point test’ jadi tidak dapat dibandingkan satu sama lainnya karena mereka mengukur sifat-sifat beton yang berbeda.

Walaupun begitu adalah penting untuk mendapatkan beberapa dari sifat workabilitas karena penting untuk control kualitas. Pengukuran workabilitas yang telah dikembangkan antara lain :

1. Slump test
2. Compaction test
3. Flow test
4. Remoulding test
5. Penetration test
6. Mixer test

Beton sebagai material konstruksi memiliki keuntungan dan kerugian dibandingkan material-material yang lain diantaranya adalah :

Keuntungan	Kerugian
Mudah dicetak sehingga bentuk bervariasi Awet dan tahan lama Tahan api Ekonomis Dapat dicor di tempat	Tegangan tarik rendah Duktilitas rendah Berat sendiri sangat besar Volume tidak stabil

*Sumber : Materi Kuliah Struktur Beton 1 - Teknik Sipil*