Jenis-Jenis Agregat, Pengujian Agregat Serta Gradasi Agregat

JENIS - JENIS AGREGAT

Jenis Agregat Berdasarkan Berat

Ada tiga jenis agreagat berdasarkan beratnya, yaitu agregat normal, agregat ringan dan agregat berat. Peraturan beton 1989 mencakup agregat normal an agregat ringan.

A. Agregat normal

Dihasilkan dari pemecahan batuan dengan quarry atau langsung dari sumber alam. Agregat ini biasanya berasal dari granit, basalt, kuarsa dan sebagainya. Berat jenis rata-ratanya adalah 2.5 – 2.7 atau tidak boleh kurang dari 1.2 kg/dm³. Beton yang dibuat dengan agregat normal adalah beton normal, yaitu beton yang dibuat dengan isi 2.200 -  2.500 kg/m³ (SK. SNI.T-15-1990:1). Kekuatan tekannya sekitar 15-40 Mpa. Ketentuan dan persyaratan dari SII.0052-80 “Mutu Dan Cara Uji Agregat Beton” harus dipenuhi. Bila tidak tercakup dalam SII.0052-80, maka agregat harus memenuhi ketentuan ASTM C-33, “ Specification For Concrete Aggregates”(PB-89, 1989:9).

B. Agregat ringan

Digunakan untuk menghasilkan beton yang ringan dalam sebuah bangunan yang memperhitungkan berat dirinya. Agregat ringan digunakan dalam bermacam produk beton, misalnya bahan-bahan untuk isolasi atau lahan untuk pra-tekan. Agregat ini paling banyak digunakan untuk beton-beton pra-cetak. Beton yang dibuat dengan agregat ringan mempunyai sifat tahan api yang baik. Kelemahannya adalah ukuran pori pada beton yang dibuaat dengan agrergat ini besar, sehingga penyerapannya besar pula. Jika tidak diperhatikan hal ini akan menyebabkan beton yang dihasilkan menjadi kurang baik kualitasnya. Agregat ringan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu yang dihasilkan melalui pembekahan (expanding) dan yang dihasilkan dari pengolahan bahan alam. Disarankan agar penakarannya menggunakan volume. Berat isi agregat ini berkisar 350-880 kg/m³ untuk agregat kasarnya dan 750-1200 kg/m³ untuk agregat halusnya. Campuran kedua agregat tersebut mempunyai berat isi maksimum 1040 kg/m³. Agregat ringan yang digunkan dalam campuran beton harus memenuhi syarat mutu dari ASTM C-330, ” Specification For Lighweight Agragates For Structural Concrete”.

C. Agregat berat

Agregat berat mempunyai berat jenis lebih besar dari 2.800 kg/m³. Contohnya adalah magnetic (fe₃0₄), barites (BaSO₄), dan serbuk besi. Berat jenis beton yang dihasilkan dapat mencapai 5 kali berat jenis bahannya. Beton yang dibuat dengan agregat ini biasanya digunakan sebagai pelindung dari radiasi sinar-X. Untuk mengetahui apakah suatu agregat termasuk agregat berat, ringan atau normal dapat diperiksa berat isinya. Standar yang digunakan adalah C.29. Definisi berat isi sendiri adalah berat dalam satuan volume untuk setiap partikel (Brink, R.H and Timms, A.G, 1966).

Ukuran maksimum yang diizinkan dalam ASTM C29 adalah 6 in(150 mm). Alat yang digunakan dalam menentukan berat isi adalah bejana silinder dengan butir yang telah ditentukan sesuai dengan syarat seperti yang tercantum dalam table dibawah ini. Dalam hal in ukuran nominal agregat merupakan ukuran maksimum dan volume alat ukur tidak boleh kurang dari 95% dari volume yang tercantum pada tabel.

Jenis Agregat Berdasarkan Bentuk

Bentuk agregat belum terdefinisikan secara jelas, sehingga sifat-sifat tersebut sulit diukur dengan baik. Sejumlah peneliti telah banyak membicarakan hal ini, salah satunya adalah Mather yang menyatakan bahwa bentuk butir agregat ditentukan oleh dua sifat yang tidak saling tergantung yaitu kebulatan/ketajaman sudut (sifat yang tergantung pada ketajaman relatif , secara numerik dinyatakan dengan rasio antara jari-jari rata-rata dari sudut lengkung ujung atau sudut butir dari jari-jari maksimum lengkung salah satu ujung/sudutnya) dan oleh sperikal yaitu rasio antara luas permukaan dengan volume butir.

Bentuk agregat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Secara alamiah bentuk agregat dipengaruhi oleh proses geologi batuan. Setelah dilakukan penambangan, bentuk agregat dipengaruhi oleh cara peledakan maupun mesin pemecah batu dan teknik yang digunakan.

Jika dikonsolidasikan, butiran yang bulat akan menghasilkan campuran beton yang lebih baik jika dibandingkan dengan butiran yang pipih. Penggunaan pasta semennyapun akan lebih ekonomis. Bentuk-bentuk agregat ini lebih banyak berpengaruh terhadap sifat pengerjaan pada beton segar (fresh concrete).Tes standar yang dapat digunakan dalam menentukan bentuk agregat ini adalah ASTM D-3398. Klasifikasi agregat berdasarkan bentuknya adalah sebagai berikut :

1.    Agregat Bulat

Agregat ini terbentuk karena terjadinya pengikisan oleh air atau keseluruhannya terbentuk karena pergeseran. Rongga udaranya minimum 33%, sehingga rasio luas permukaannya kecil. Beton yang dihasilkan dari agregat ini kurang cocok untuk struktur yang menekankan pada kekuatan atau untuk beton mutu tinggi, karena ikatan antar agregat kurang kuat.

2.    Agregat Bulat Sebagian atau Tidak Teratur

Agregat ini secara alamiah berbentuk tidak teratur. Sebagian terbentuk karena pergeseran sehingga permukaan atau sudut-sudutnya berbentuk bulat. Rongga udara pada agregat ini lebih tinggi, sekitar 35%-38%, sehingga membutuhkan lebih banyak pasta semen agar mudah dikerjakan. Beton yang dihasilkan dari agregat ini belum cukup baik untuk struktur yang menekankan pada kekuatan atau untuk beton mutu tinggi, karena ikatan antar agregat belum cukup baik (masih kurang kuat).

3.    Agregat Bersudut

Agregat ini mempunyai sudut-sudut yang Nampak jelas, yang terbentuk ditempat-tempat perpotongan bidang-bidang dengan permukaan kasar. Rongga udara pada agregat ini berkisar antara 38%-40%, sehingga membutuhkan lebih banyak lagi pasta semen agar mudah dikerjakan. Beton yang dihasilkan dari agregat ini cocok untuk struktur yang menekankan pada kekuatan atau untuk beton mutu tinggi karena ikatan antar agregatnya baik (kuat). Agregat ini dapat juga digunakan untuk bahan lapis perkerasan (rigid pavement).

4.    Agregat Panjang

Agregat ini panjangnya >lebarnya>tebalnya. Agregat disebut panjang jika ukuran terbesarnya lebih dari 9/5 ukuran rata-rata. ukuran rata-rata adalah ukuran ayakan yang meloloskan dan menahan butiran agragat. Sebagai contoh, agregat dengan ukuran rata-rata 15 mm, akan lolos ayakan 19mm dan tertahan oleh ayakan 10mm. Agregat  ini dinamakan panjang jika ukuran terkecil butirannya lebih kecil dari 27 mm (9/5 x 15mm). Agregat jenis ini akan berpengaruh buruk pada mutu beton yang akan dibuat.  Agregat jenis ini cenderung berada dirata-rata air sehingga akan terdapat rongga dibawahnya. Kekuatan tekan dari beton yang menggunakan agragat ini buruk.

5.    Agregat Pipih

Agregat disebut pipih jika perbandingan tebal agregat terhadap ukuran-ukuran lebar dan tebalnya lebih kecil. Agregat pipih sama dengan agregat panjang, tidak baik untuk campuran beton mutu tinggi. Dinamakan pipih jika ukuran terkecilnya kurang dari 3/5 ukuran rata-ratanya. Untuk contoh diatas agregat disebut pipih jika lebih kecil dari 9mm. Menurut (Galloway, 1994) agregat pipih mempunyai perbandingan antara panjang dan lebar dengan ketebalan dengan rasio 1:3 yang dapat digambarkan sama dengan uang logam.

6.    Agregat Pipih Dan Panjang

Agregat jenis ini mempunyai panjang yang jauh lebih besar daripada lebarnya, sedangkan lebarnya jauh lebih besar dari tebalnya.

Jenis Agregat Berdasarkan Tekstur Permukaan

Umumnya agregat dibedakan menjadi kasar, agak kasar, licin, agak licin. Berdasarkan pemeriksaan visual, tekstur agregat dapat dibedakan menjadi sangat halus (glassy), halus, granular, kasar, berkristal (crystalline), berpori, dan berlubang-lubang. Secara numerik belum dipakai untuk menentukan definisi dari susunan permukaan agregat. Permukaan yang kasar akan menghasilkan ikatan yang lebih baik jika dibandingkan dengan permukaan agregat yang licin. Jenis lain dari permukaan agregat adalah mengkilap dan kusam.

Ukuran susunan agregat tergantung dari kekerasan, ukuran molekul, tekstur batuan dan besarnya gaya yang bekerja pada permukaan butiran yang telah membuat licin atau kasar permukaan tersebut. Secara umum susunan permukaan ini sangat berpengaruuh pada kemudahan pekerjaan. Semakin licin permukaan agregat akan semakin sulit beton untuk dikerjakan. Jenis agregat berdasarkan tekstur permukaannya dapat dibedakan sebagai berikut:

1.    Agregat licin/halus (glassy)

Agregat jenis ini lebih sedikit membutuhkan air dibandingkan dengan agregat dengan permukaan kasar. Dari hasil penelitian, kekasaran agregat akan menambah kekuatan gesekan antara pasta semen dengan permukaan butir agregat sehingga beton yang menggunakan agregat ini cenderung metunya lebih rendah. Agregat licin terbentuk dari akibat pengikisan oleh air, atau akibat patahnya batuan (rocks)berbutir halus atau batuan yang berlapis-lapis.

2.    Berbutir (granular)

Pecahan agregat jenis ini berbentuk bulat dan seragam.

3.    Kasar

Pecahan kasar dapat terdiri dari batuan berbutir halu atau kasar yang mengandung bahan-bahan berkristal yang tidak dapat terlihat dengan jelas melalui pemeriksaan visual.

4.    Kristalin (crystalline)

Agregat jenis ini mengandung Kristal-kristal yang nampak dengan jelas melalui pemeriksaan visual.

5.    Berbentuk sarang lebah (honeycombs)

Tampak dengan jelas pori-porinya dan rongga-rongganya. Melalui pemeriksaan visual, kita dapat melihat lubang-lubang pada batuannya.

Jenis Agregat Berdasarkan Ukuran Butir Nominal

Ukuran agregat dapat mempengaruhi kekuatan tekan beton. Untuk perbandingan bahan-bahan campuran tertentu, kekeuatan tekan beton berkurang bila ukuran maksimum bertambah besar, dan juga akan menambah kesulitan dalam pengerjaanya. Ukuran dan bentuknya harus disesuaikan dengan syarat yang diberikan oleh ASTM, BS atau SNI/SII. Seerti yang diuraikan  diatas, ukuran agregat lebih banyak pula berpengaruh terhadap kemudahan pengerjaan (workability). Pemilihan ukuran maksimum dari agregat ini cenderung tergantung dari jenis cetakan dan tulangan. Untuk strukutur beton bertulang SK SNI T-15-1991-03 memberikan batasan untuk butir agregat maksimum yang digunakan sebesar 40mm.Sebagai dasar perancangan campuran beton besar butir maksimum agregat, (ACI 318,1989:2-1) dan (PB, 1989:9), memberikan batasan sebagai berikut:

1)Seperlima dari jarak terkecil anatara bidang samping cetakan,

2)Sepertiga dari tebal pelat

3)Tiga perempat dari jarak bersih minimum diantara batang-batang tulangan atau berkas-berkas (bundle bar) ataupun dari tendon prestress atau ducting.

Jika ukuran maksimum agregat lebih besar dari 40mm, agregat tersebut dapat saja digunakan, asal disetujui oleh ahlinya dengan mempertimbangkan kemudahan pengerjaannya dan cara-cara pemadatan (consolidation) beton selama pengerjaanya tidak menyebabkan terjadinya rongga-rongga udara atau sarang kerikil (honeycombs). Untuk itu pengawasan ahli harus selalu melakukan inspeksi dan bertanggungjawab terhadap batas maksimum dari butir agregat tersebut (ACI 318,1989:2-1). Dari ukurannya ini, agregat dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu agregat kasar dan agregat halus (Ulasan PB,1989:9).

1. Agregat halus ialah agregat yang semua butirnya menembus ayakan berlubang 4.8mm (SII.0052,1980) atau 4.75mm (ASTM C33,1982) atau 5.0mm (BS.812,1976).

2. Agregat kasar ialah agregat yang semua butirnya tertinggal diatas ayakan berlubang 4.8mm (SII.0052,1980) atau 4.75mm (ASTM C33,1982) atau 5.0mm (BS.812,1976).

JENIS-JENIS PENGUJIAN AGREGAT

Terdapat beberapa parameter yang dilakukan untuk pengujian kualitas aspal, yaitu :

1)      Penetrasi, yaitu angka yang menunjukkan kekerasan aspal yang diukur dari kedalaman jarum penetrasi yang diberi beban 100 gram selama 5 detik pada suhu ruang 25ºC. semakin besar nilai penetrasinya, maka semakin lunak aspal tersebut dan sebaliknya.

2)      Berat Jenis, yaitu angka yang menunjukkan perbandingan berat aspal dengan berat air pada volume yang sama pada suhu ruang. Semakin besar nilai berat jenis aspal, maka semakin kecil kandungan mineral minyak dan partikel ain dalam aspal. Semakin tinggi nilai berat jenis aspal, maka semakiin baik kualitas aspal. Berat jenis aspal minimum 10000.

3)      Kelekatan aspal terhadap agregat, yaitu angka yang menunjukkan persentase luasan agregat batusilikat yang masih terselimuti oleh aspal setelah agregat tersebut di rendam selama 24 jam. Kelekatan aspal yang tinggi dapat diartikan bahwa aspal tersebut memiliki kemampuan yang tinggi untuk melekatkan agregat sehingga semakin baik digunakan sebagai bahan ikat pekerasan. Nilai kelekatan aspal yang baik minimal sebesar 80%.

4)      Titik nyala aspal yaitu angka yang menunjukkan temperature ( suhu ) yang dipanaskan ketika dilewatkan nyala pengujian di atasnya terjadi kilatan api selama sekitar 5 detik. Syarat aspal AC 60/70 titik nyala minimal.

5)      Titik bakar aspal yaitu angka yang menyatakan besarnya suhu aspal yang dipanaskan ketika dilewatkan nyala penguji diatas aspal terjadi kilatan api lebih dari 5 detik. Semakin tinggi titik nyala dan titik bakar aspal, maka aspal tersebut semakin baik. Besarnya nilai titik nyala dan titik bakar aspal tidak berpengaruh terhadap kualitas perkerasan karena pengujian ini hanya berhubungan dengan keselamatan pelaksanaan khususnya pada saat pencampuran (mixing) terhadap bahaya kebakaran.

6)       Titik Lembek Aspal ( Ring and Ball test ) yaitu angka yang menunjukkan suhu ( temperature ) ketika aspal menyentuh plat baja. Titik lembek juga mengindikasikan tingkat kepekaan aspal terhadap perubahan suhu. Disamping itu titik lembek juga dipegaruhi oleh kandungan paraffin (lilin) yang terdapat dalam aspal. Semakin tinggi kandungan paraffin dalam aspal maka semakin rendah titik lembeknya dan aspal semakin peka terhadap perubahan suhu.

7)      Kelarutan Aspal dalam cairan Carbon  Tetra Chlorida (CC14) yaitu angka yang menunjukkan jumlah aspal yang larut dalam cairan CC14dalam proses setelah aspal digoncang atau dikocok selama minimal 20 menit. Semakin tinggi nilai kelarutan aspal maka aspal semakin baik.

8)      Dektilitas aspal yaitu angka yang menunjukkan panjang aspal yang ditarik pada suhu 25ºC dengan kecepatan 5 cm/menit hingga aspal tersebut putus. Dektilitas yang tinggi mengindikasikan bahwa aspal semakin lentur sehingga semakin baik digunakan sebagai bahan ikat perkerasan.

Agregat Berdasarkan Gradasi

Gradasi agregat ialah distribusi dari ukuran agregat. Distribusi ini bervariasi dapat dibedakan menjadi tiga yaitu gradasi sela (gap grade), gradasi menerus (continous grade), dan gradasi seragam (uniform grade). Untuk mengetahui gradasi tersebut dilakukan pengujian melalui analisa ayak sesuai dengan standar dari BS-812, ASTM C-33, C136, ASHTO T.27 ataupun standar Indonesia. Beberapa ukuran saringan yang digunakan untuk mengetahui gradasi agregat ditunjukkan oleh table berikut :

a.    Gradasi Sela (Gap Gradation)

Jika salah satu atau lebih dari ukuran butir atau fraksi pada satu set ayakan tidak ada, maka gradasi ini akan menunjukkan satu garis horizontal dalam grafiknya. Keistimewaan dari gradasi ini antara lain :

1. Pada nilai faktor air semen tertentu, kemudahan pengerjaan akan lebih tinggi bila kandungan pasir lebih sedikit.

2. Pada kondisi kelecakan yang tinggi, lebih cenderung mengalami segregasi, oleh karena itu gradasi sela disarankan dipakai pada tingkat kemudahan pengerjaan yang rendah, yang pemadatannya menggunakan penggetaran (vibration).

3.  Gradasi ini tidak berpengaruh buruk pada kekuatan beton.

b.    Gradasi Menerus

Didefinisikan jika agregat yang semua ukuran butirnya ada dan terdistribusi dengan baik. Agregat ini lebih sering dipakai dalam campuran beton. Untuk mendapatkan angka pori yang kecil dan kemampatan yang tinggi sehingga terjadi interlocking yang baik, campuran beton membutuhkan variasi ukuran butir agregat. Dibandingkan dengan gradasi sela atau seragam, gradas menerus adalah yang paling baik.

c.     Gradasi Seragam

Agregat yang mempunyai ukuran yang sama didefinisikan sebagai agregat seragam. Agregat ini terdiri dari batas yang sempit dari ukuran fraksi, agregat dengan gradasi ini biasanya dipakai unutk beton ringan yaitu jenis beton tanpa pasirv(nir-pasir), atau untuk mengisi agregat dengan gradasi sela, atau untuk campuran agregat yang kurang baik atau tidak memenuhi syarat.