Beton

Pengertian

Beton adalah material komposit yang tersusun dari agregat kasar dan agregat halus yang terikat secara kimiawi oleh produk hidrasi semen. Beton memiliki kekuatan tekan yang tinggi, tetapi kekuatan tarik yang rendah.

Beton Bertulang

Beton bertulang adalah kombinasi dari beton dan baja, dimana baja tulangan memberikan kekuatan tarik yang tidak dimiliki beton. Baja tulangan juga dapat memberikan tambahan kekuatan tekan pada struktur beton.

Keuntungan Beton Bertulang

• Mempunyai kekuatan tekan yang tinggi.
• Ketahanan yang tinggi terhadap api. 
• Mempunyai kekakuan yang tinggi. 
• Pemeliharaan yang mudah dan relatif murah. 
• Umur bangunan yang panjang
• Mudah diproduksi, terbuat dari bahan-bahan yang tersedia lokal (batu pecah/kerikil, pasir, dan air), dan sebagian kecil semen dan baja tulangan yang dapat didatangkan dari tempat lain.
• Dapat digunakan untuk berbagai bentuk elemen struktur (fungsi arsitektur).
• Ekonomis, terutama untuk struktur pondasi dan basement 
• Tidak memerlukan tenaga kerja dilatih khusus.

Kerugian Beton Bertulangan

• Mempunyai kekuatan tarik yang rendah (berkisar antara 9-15% kuat tekannya) sehingga memerlukan baja tulangan untuk menahan tarik.

• Memerlukan cetakan/bekisting serta formwork sampai beton mengeras, yang biayanya bisa cukup tinggi.
• Struktur umumnya berdimensi besar karena kekuatan yang rendah per unit volume.
• Properties dan karakteristik beton bervariasi sesuai dengan proporsi campuran dan proses mixing.
• Berubah volumenya sejalan dengan waktu (adanya susut dan rangkak).

 Kriteria-Kriteria Beton Kualitas Baik  Sifat Mekanik Beton

 Ada dua kriteria yang harus dipenuhi agar beton dapat dikategorikan

sebagai beton yang memiliki kualitas baik. 

Pertama, kriteria yang harus dipenuhi pada saat beton tersebut masih dalam keadaan basah (beton segar/fresh concrete) dan kedua kriteria-kriteria yang harus dipenuhi pada saat beton tersebut sudah mengeras (hardened concrete). 

Kriteria-kriteria yang harus dipenuhi pada saat beton belum mengeras antara lain adalah: konsistensi campuran sedemikian sehingga adukan tersebut dapat dipadatkan dengan mudah, selain itu adukan juga cukup kohesif untuk ditempatkan/dicor sehingga tidak terjadi segregasi (pemisahan kerikil) yang berakibat pada saat beton tersebut mengeras diperoleh beton yang tidak homogen. 
 

Sedangkan kriteria utama yang biasanya harus dipenuhi untuk beton yand sudah mengeras adalah kekuatan tekan beton dan durabilitas beton tersebut harus sesuai dengan yang disyaratkan.

 

• Kekuatan tekan
• Modulus Elastisitas
• Susut (Shrinkage)
• Rangkak (Creep)
• Kekuatan Tarik

Kekuatan Tekan (fc’)

Kuat tekan beton hampir selalu dijadikan acuan dalam perencanaan suatu campuran beton. Masih banyak yang beranggapan beton dengan kekuatan tinggi pasti memiliki karakteristik lain yang baik juga, seperti misalnya durabilitas yang tinggi. 

Hal ini tidak sepenuhnya benar, karena durabilitas lebih ditentukan dari permeabilitas dan karakteristik selimut betonnya. 

Walaupun demikian, kekuatan beton bisa memberi gambaran keseluruhan kualitas beton tersebut karena kekuatan terkait langsung dengan struktur hidrasi dari pasta semennya. Kekuatan beton juga merupakan elemen kinerja utama untuk perencanaan struktural. 
 

Modulus Elastisitas, E

Modulus elastisitas beton adalah konstanta elastis dari material beton yang besarnya dapat ditentukan dari kurva hubungan tegangan-regangan yang merupakan kemiringan atau tangen dari kurva tersebut.

Ada beberapa definisi dari modulus elastisitas, yaitu:

• Modulus awal, yaitu slope atau kemiringan kurva tegangan regangan di titik awal kurva (Ec)
• Modulus tangen, yaitu slope atau kemiringan di suatu titik pada kurva tegangan regangan, misalkan pada kekuatan 50% dari kekuatan ultimate
• Modulus secan, yaitu garis yang menghubungkan titik awal kurva dengan titik lain pada kurva, misal titik dengan tegangan 0.5 fc'. 

Susut (Shrinkage)

Susut didefinisikan sebagai perubahan (penurunan) volume yang tidak berhubungan dengan beban. Tingkat susut pada beton berbanding lurus dengan faktor air semennya dan berbanding terbalik dengan ukuran agregat kasarnya. 

Pada saat adukan beton mengeras, sebagian dari air akan menguap. Akibatnya beton akan menyusut dan retak. Retak dapat mengurangi kekuatan elemen struktur, dan dapat menyebabkan baja tulangan terbuka sehingga rawan terhadap korosi.

Susut berlangsung pada waktu yang lama, tetapi 90% terjadi pada tahun pertama. Semakin luas permukaan beton yang terbuka, semakin tinggi tingkat susut yang terjadi. Besarnya susut tergantung dari komposisi beton, yaitu kandungan air, volume dan jenis agregat kasar serta jumlah kandungan semen. 

Rangkak (Creep)

Rangkak didefinisikan sebagai peningkatan regangan dengan bertambahnya waktu pada kondisi tegangan yang konstan. Pada struktur beton bertulang, rangkak akan menimbulkan deformasi yang permanen.     

• Pada saat struktur dibebani, deformasi elastis akan langsung terjadi pada struktur.
• Pada saat mengalami beban ini, beton akan terus berdeformasi sejalan dengan waktu. Deformasi tambahan ini disebut dengan rangkak atau plastic flow.
• Jika beban terus bekerja, deformasi akan terus bertambah, hingga deformasi akhir dapat mencapai dua atau tiga kali deformasi elastis.
• Jika beban dipindahkan, struktur akan kehilangan deformasi elastisnya, tetapi hanya sebagian kecil dari deformasi tambahan/ rangkak yang akan hilang.
• Sekitar 75% dari rangkak terjadi pada tahun pertama. 

References: 

Powerpoint Pak Eddy