Parameter dan Standard Lengkap Agregat Kasar (Split) untuk Beton

Sekitar 70% Beton terdiri dari Agregat, baik itu agregat kasar maupun halus. sehingga mutu beton akan banyak dipengaruhi agregat. Maka kali ini kita akan membahas apa saja parameter dan standar yang diperlukan untuk material agregat kasar.

Apa itu agregat Kasar ?
Agregat Kasar adalah semua agregat yang butirannya tertahan saringan berikut :

• 4.88 mm untuk Standard SII.0052-1980
• 4.75 mm untuk Standard Astm C33, 1982
• 5.00 mm Untuk Standard BS. 812. 1976

Agregat halus bersama dengan agregat agregat kasar dapat di golongkan berdasarkan spesific grafity,

• 0.75-1.20 (750-1200 kg/m3) Agregat Ringan
• 1.2 - 2.80 (1200-2800 kg/m3 Agregat Normal
• > 2.8 (>2800 kg/m3) Agregat berat

Sifat Agregat

Sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu kemampuan beton memikul beban rencana dan daya tahan terhadap cuaca. Agregat dengan sifat dan kualitas yang baik dibutuhkan untuk lapisan permukaan yang langsung menerima beban lalu lintas dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya. Sifat agregat sebagai bahan konstruksi perkerasan jalan dapat dikategorikan menjadi 3 (tiga) kelompok yaitu :

1. Kekuatan, yang dipengaruhi oleh gradasi, ukuran maksimum, kadar lempung, kekerasan dan ketahanan (toughness and durability), bentuk butir serta tekstur permukaan.
2. Kemampuan yang baik untuk dilapisi aspal, yang dipengaruhi oleh porositas, kemungkinan basah dan jenis agregat yang digunakan.
3. Kemudahan dalam pelaksanaan dan menghasilkan lapisan yang nyaman dan aman, yang dipengaruhi oleh tahanan geser (skid resistance) serta campuran yang memberikan kemudahan dalam pelaksanaan.

Sifat agregat merupakan salah satu faktor penentu kemampuan perkerasan jalan memikul beban lalu lintas dan daya tahan terhadap cuaca. Oleh karena itu diperlukan pengujian terhadap suatu agregat sebelum digunakan sebagai material beton. Yang menentukan kualitas agregat sebagai material beton adalah:

• gradasi
• kebersihan terhadap lumpur
• kekerasan
• ketahanan agregat
• bentuk butir
• tekstur permukaan
• porositas
• kemampuan untuk menyerap air
• berat jenis

Gradasi Agregat

Gradasi agregat adalah distribusi dari berbagai macam ukuran partikel sebagai prosentase dari berat total. Gradasi ditentukan oleh material yang lolos dari berbagai macam ukuran saringan yang disusun bertahap dengan ukuran saringan dengan lubang terkecil diletakkan paling bawah. Gradasi juga ditentukan oleh material yang tertahan pada setiap saringan. Gradasi agregat dapat dibedakan atas:

Sifat perkerasan pada berbagai macam gradasi | Sumber : Alizar, 2009

Gradasi seragam (uniform graded)

Adalah gradasi agregat dengan ukuran yang hampir sama atau sejenis atau mengandung agregat halus yang sedikit jumlahnya sehingga tidak dapat mengisi rongga antar agregat. Gradasi seragam disebut juga gradasi terbuka. 

Gradasi rapat (dense graded)

Merupakan campuran agregat kasar dan halus dalam porsi yang berimbang sehingga dinamakan juga agregat bergradasi baik (well graded). 

Gradasi buruk (poorly graded)

Adalah gradasi agregat dimana campuran agregat di sini tidak memenuhi dua kategori di atas. Agregat bergradasi buruk yang umum digunakan untuk lapisan perkerasan lentur adalah gradasi celah (gap graded), yang merupakan campuran agregat dengan satu fraksi hilang yang sering juga disebut gradasi senjang.

Kebersihan Agregat

Yang dimaksudkan adalah kebersihan agregat dari lumpur dan zat organik. Agregat yang banyak dilekati oleh debu dan zat organik lainnya akan mengakibatkan pasta semen sulit melekat ke permukaan agregat. 

Ketahanan Agregat

Pada campuran perkerasan, batuan akan mengalami proses tambahan seperti pemecahan, pelapukan akibat cuaca, baik ketika campuran sedang dibuat atau pada saat dipadatkan. Demikian pula batuan akan mengalami pengikisan yang disebabkan oleh lalu lintas.

Oleh karena itu batuan harus mempunyai daya tahan yang cukup terhadap pemecahan (crushing), penurunan mutu (degradatiory), dan penguraian (disintegration). Agregat yang berada pada permukaan perkerasan atau pada lapisan di dekat permukaan memerlukan kekerasan yang lebih besar dibandingkan dengan agregat yang ada di bawahnya.

Kekerasan agregat dinilai dengan menggunakan pengujian abrasi Los Angeles. Pengujian abrasi Los Angeles adalah mencari prosentase keausan akibat pengaruh gesekan relatif antara agregat dengan bola-bola baja, dan akibat tumbukan antara bola baja dengan agregat selama pengujian berlangsung.

Bentuk dan Tekstur Agregat

Bentuk agregat dapat mempengaruhi cara pengerjaan campuran perkerasan. Bentuk dan tekstur agregat mempengaruhi stabilitas perkerasan yang dibentuk oleh agregat tersebut. Bentuk-bentuk partikel agregat antara lain sebagai berikut:

Contoh bentuk agregat | Sumber: Sukirman, 1995

Bulat (rounded)

Agregat yang dijumpai di sungai pada umumnya telah mengalami pengikisan oleh air sehingga umumnya berbentuk bulat. Partikel agregat bulat saling bersentuhan dengan luas bidang kontak kecil sehingga menghasilkan daya penguncian (interlocking) yang lebih kecil dan mudah tergelincir.

Lonjong (elongated)

Partikel agregat berbentuk lonjong dapat ditemui di sungai-sungai atau bekas endapan sungai. Agregat dikatakan lonjong jika ukuran terpanjangnya > 1,8 kali diameter rata-rata. Indeks kelonjongan (elongated index) adalah perbandingan dalam persen dari berat agregat lonjong terhadap berat total. Sifat interlockingnya hampir sama dengan yang berbentuk bulat.

Kubus (cubical).

Partikel berbentuk kubus merupakan bentuk agregat hasil dari mesin pemecah batu (stone crusher) yang mempunyai bidang kontak yang lebih luas karena berbentuk bidang rata sehingga memberi interlocking yang lebih besar. Dengan demikian kestabilan yang diperoleh lebih besar dan lebih tahan terhadap deformasi yang timbul. Agregat berbentuk kubus ini paling baik untuk digunakan sebagai bahan perkerasan jalan.

Pipih (flaky).

Partikel agregat berbentuk pipih dapat merupakan hasil dari mesin pemecah batu ataupun memang merupakan sifat dari batuan yang bersangkutan yang apabila dipecah cenderung berbentuk pipih. Agregat dikatakan pipih jika lebih tipis dari 0,6 kali diameter rata-rata. Agregat yang berbentuk pipih mudah pecah pada saat pencampuran, pemadatan ataupun akibat beban lalu lintas. Oleh karena itu banyaknya agregat pipih ini dibatasi.

Tak Beraturan (Irregular).

Partikel agregat yang tidak beraturan, tidak mengikuti salah satu yang disebutkan di atas. 

Jenis Agregat berdasarkan proses pengolahannya

1. Agregat Alam. Agregat yang dapat dipergunakan sebagaimana bentuknya di alam atau dengan sedikit proses pengolahan. Agregat ini terbentuk melalui proses erosi dan degradasi. Bentuk partikel dari agregat alam ditentukan proses pembentukannya.
2. Agregat melalui proses pengolahan. Digunung‐gunung atau dibukit‐bukit, dan sungai‐sungai sering ditemui agregat yang masih berbentuk batu gunung, dan ukuran yang besar‐besar sehingga diperlukan proses pengolahan terlebih dahulu sebelum dapat digunakan sebagai agregat konstruksi jalan.
3. Agregat Buatan.  Agregat yang yang merupakan merupakan mineral  filler/pengisi (partikel dengan ukuran < 0,075 mm), diperoleh dari hasil sampingan pabrik‐pabrik semen atau mesin pemecah batu.

Agregat kasar yang baik untuk pengikatan dengan pasta dan mortar semen adalah yang bertekstur cukup kasar, bentuk bersudut banyak/kubikal, tidak pipih ataupun panjang.

Baca juga : Jenis dan Klasifikasi Batuan Sebagai Raw Material Agregat Penyusun Beton dan Perkerasan.

Standard Pemeriksaan Agregat Kasar (SNI-03-2461-1991/2002; SII.0052.80; ASTM C-33):

Kadar lumpur

• maksimal 1% berat kering

Kekerasan (Hardness) dengan bejana Rudeloff, beban 20 ton,

• Bagian yang hancur dibawah 2 mm untuk fraksi 9.5-19 mm

1. beton mutu rendah, ≤ 20 Mpa = maks. 32%
2. beton mutu Sedang, 21-40 Mpa = maks. 24%
3. beton mutu tinggi, >20 Mpa = maks. 16%

• Bagian yang hancur dibawah 2 mm untuk fraksi 19-30 mm

1. beton mutu rendah, ≤ 20 Mpa = maks. 30%
2. beton mutu Sedang, 21-40 Mpa = maks. 22%
3. beton mutu tinggi, >20 Mpa = maks. 14%

Modulus halus (fineness Modulus) 6.0 - 7.1 variasi modulus halus agregat yang digunakan dalam satu campuran perencanaan beton tidak boleh lebih dari 7% (ASTM C-33).

Keausan (Abration) dengan alat los Angeles, 500 putaran Bagian yang hancur dibawah 1.7 mm

1. beton mutu rendah, ≤ 20 Mpa = maks. 50%
2. beton mutu Sedang, 21-40 Mpa = maks. 40%
3. beton mutu tinggi, >20 Mpa = maks. 27%

Agregat pipih+Agregat Panjang = maksimal total 20%

Batasan Ukuran = Ukuran maksimum agregat kasar dalam aplikasinya dibatasi berdasar dimensi struktur yang dicor, maksimal :

1.    1/5 dimensi terkecil struktur (lebar atau tinggi) 
2.    1/3 ketebalan plat
3.    3/4 jarak bersih tulangan atau selimut beton

Reaktifitas Alkali (AAR= Alkali aggregate reaction)-Reaktifitas alkali-silika (ASR Alkali silica reaction): negatif (untuk beton yang berhubungan dengan air atau kelembaban)

• Penggunaan agregat reaktif alkali silika harus diawasi tenaga ahli
• Menggunakan semen rendah alkali (astm c-150, kadar alkali maks 0,6%) dihitung sebagai kadar akuivalen sodium oksida (Na2O + 0.658K2O)
• Menggunkakan semen campur (blended Cement:ASTM C-195, ASTM C-1157)
• Menggunakan bahan tambahan Pozzolanic (silica fume atau fly ash kelas F, N- fly Ash kelas C tidak boleh digunakan bersama agregat reaktif)
• Menggunakan bahan tambah ground slag (terak tanur tinggi)
• Menggunakan additiv/bahan tambah berbasis senyawa lithium

 Reaktifitas Alkali (AAR= Alkali aggregate reaction)-Reaktifitas Alkali-karbon (ACR-Alcali-carbonate reaction): negatif (untuk beton yang berhubungan dengan air atau kelembaban)

• Penggunaan agregat reaktif alkali karbon harus diawasi tenaga ahli
• Membatasi kadar ageregat reaktif maksimal 20% untuk beton yang tidak berhubungan dengan air atau kelembaban
• Menggunakan ukuran agregat maksimum yang lebih kecil
• Menggunakan semen yang sangat rendah alkali (ASTM C-150, kadar alkali maksimal 0.4% dihitung sebagai kadar ekuivalen sodium oksida (Na2O+0.658K2O)
• Pozzolan dan ground slag tidak efektif untuk penanganan ACR

Peraturan terkait dengan parameter-parameter yang harus dipenuhi diatas terdapat pada :

1. PBI 1971 NI 2 (Peraturan Beton Bertulang Indonesia)
2. SNI-03-2847-2002 (Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung)
3. SNI 03-1749-1990 ( Agregat untuk Aduk dan Beton, Cara Penentuan Besar Butir)
4. SNI 03-1750-1990 ( Agregat beton, Mutu dan Cara Uji)
5. SII.0052-80 (Mutu dan Cara Uji Agregat Beton)
6. ASTM C-33 (Specification For Concrete Aggregates)
7. ASTM C-989 (Specification for Ground Granulated Blast-Furnace Slag for Use in Concrete and Mortars)
8. ACI 318 (Building Code Requirements for Structural Concrete)

Peraturan terkait dengan pengujian agregat kasar antara lain :

1. SNI-1969-2008 (Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar)
2. SNI-2417-2008 Cara Uji Keausan Agregat Dengan Mesin Abrasi Los Angeles)
3. SNI-3407-2008 (Cara Uji Sifat Kekekalan Agregat Dengan Cara Perendaman Menggunakan Larutan Natrium Sulfat atau Magnesium Sulfat)
4. ASTM C136 (Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates)
5. ASTM C123 / C123M (Standard Test Method for Lightweight Particles in Aggregate)
6. ASTM C142 / C142M (Standard Test Method for Clay Lumps and Friable Particles in Aggregates)
7. ASTM C127 (Standard Test Method for Density, Relative Density (Specific Gravity), and Absorption of Coarse Aggregate)
8. ASTM C-131 (Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine)
9. ASTM C-535 Test Method for Resistance to Degradation of Large-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine)
10. ASTM C88 (Standard Test Method for Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate)
11. ASTM C-117 (Standard Test Method for Materials Finer than 75-μm (No. 200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing)
12. ASTM C566 (Standard Test Method for Total Evaporable Moisture Content of Aggregate by Drying)