Pengaruh Perawatan Terhadap Daya Tahan Beton
PENGARUH PERAWATAN TERHADAP DAYA TAHAN BETON
*)
Nursyamsi*)
Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik USU
Abstrak
Perawatan beton merupakan salah satu tahapan yang sangat penting dalam proses pembuatan beton agar
kualitas yang direncanakan dapat tercapai. Struktur beton haruslah mempunyai daya tahan (durability) yang
baik dan mampu memikul beban yang bekerja pada struktur. Untuk mencapai hal tersebut perawatan beton
mempunyai peranan yang sangat penting dalam hal menjadikan beton benar-benar matang. Perawatan beton
secara teori adalah usaha untuk menjaga agar dalam umur pematangannya beton tidak kehilangan air yang
sangat dibutuhkan agregat dan semen dalam proses pengikatannya. Namun dibutuhkan kesadaran dan
komitmen untuk menjalankan perawatan beton ini secara menerus agar mendapatkan hasil yang baik, sehingga
umur rencana dapat dicapai atau dapat terlampaui.
Kata – kata kunci: Beton, Perawatan, Kuat tekan, Permeabilitas, Durability
c.
1. Pendahuluan
Beton merupakan campuran material-material
pembentuk beton, yaitu: agregat halus, agregat
kasar, semen, dan air dengan perbandingan tertentu
dengan atau tanpa bahan tambahan. Beton sebagai
salah satu bagian konstruksi yang penting, di mana
pemakaian dan kegunaannya yang begitu luas dan
umum. Beton banyak dipergunakan sehubungan
dengan sifat-sifatnya yang baik dan dibentuk dari
material-material lokal yang didapat. Beton
merupakan bahan yang sangat bervariasi,
kualitasnya dapat diperoleh dengan berbagai
komposisi campuran dan tata cara pembuatannya.
Kualitas beton juga sangat ditentukan dari tata cara
perawatannya.
2. Daya Tahan Beton (Durability of
Concrete)
Bervariasinya bahan dasar pembentuk beton
menyebabkan beton mempunyai beberapa sifat, di
antaranya adalah sifat awet/daya tahan beton.
Parameter daya tahan beton meliputi:
a. Daya tahan terhadap beban struktur beton,
dapat ditentukan dari:
- Kuat tekan hancur beton, yaitu kekuatan
beton untuk memikul beban rencana
sebelum mengalami kehancuran.
- Kuat tarik, yaitu kemampuan beton
menahan tarikan. Sifat ini umumnya tidak
terlalu diperhitungkan untuk memikul
beban tetapi akan sangat menentukan
kemampuan beton menahan retak yang
terjadi akibat perubahan kadar air atau
suhu.
b. Daya tahan selama proses pengerasan beton,
yaitu
kemampuan
beton
menghindari
terjadinya retak-retak plastis akibat penyusutan
volume.
Daya tahan terhadap penetrasi bahan-bahan
yang dapat merusak beton, dapat ditentukan
dari permeabilitas beton.
Daya tahan beton yang baik hanya dapat
diperoleh dari perencanaan dan pengawasan yang
baik terhadap seluruh tahapan pembuatan beton,
mulai dari pemilihan bahan, perencanaan,
pencampuran, pelaksanaan pengecoran, dan
perawatan beton.
3. Perawatan
Concrete)
Beton
(Curing
of
Perawatan beton merupakan prosedur yang
digunakan untuk membantu mempercepat proses
hidrasi beton, menjaga kestabilan temperatur dan
perubahan kelembaban di dalam maupun di luar
beton itu sendiri.
Secara umum perawatan beton terbagi atas 2
metode, yaitu:
a. Metode perawatan basah.
Metode perawatan basah memberikan air yang
diperlukan oleh beton. Hal ini menjadikan
kondisi beton selama perawatan selalu
berhubungan langsung dengan air dalam
jangka waktu tertentu, dimulai segera setelah
permukaan beton tidak dapat lagi berubah
bentuk/rusak.
b. Metode perawatan membran.
Metode perawatan membran melindungi air
yang ada di dalam beton agar tidak keluar,
tanpa menggunakan air tambahan dari luar
beton untuk membantu berlangsungnya proses
hidrasi. Metode ini disebut metode pengontrol
air.
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 317 – 322
317
Perawatan beton menjaga beton dalam kondisi
kekedapan yang maksimum sampai ruang air pada
pasta semen telah terisi sesuai dengan yang
dibutuhkan oleh produk hasil hidrasi semen. Pada
kondisi pengecoran beton langsung di lapangan,
proses perawatan beton yang aktif selalu berhenti
jauh sebelum kemungkinan hidrasi maksimum
selesai. Hidrasi akan sangat berkurang ketika kadar
kelembaban dalam pori-pori kapiler turun di bawah
80% (Powers). Hidrasi dengan kadar maksimum
hanya dapat terjadi pada keadaan lembab. Untuk
berkelanjutannya proses hidrasi diperlukan
kelembaban dalam beton minimal
80%. Jika
kelembaban udara di sekitar beton juga 80%, maka
akan kecil kemungkinannya air dari dalam beton
keluar/menguap ke udara sehingga tidak diperlukan
proses perawatan beton yang aktif. Perawatan beton
yang aktif tidak diperlukan pada kondisi temperatur
yang sama antara beton dengan lingkungan
sekitarnya, tidak adanya angin dan tidak adanya
sinar matahari yang menyinari langsung pada
beton. Atau dengan kata lain perawatan beton yang
aktif tidak diperlukan pada kondisi lingkungan
yang sangat lembab dan temperatur yang tetap.
Namun kondisi yang seperti itu tidak dapat
ditemukan secara alami, sehingga perawatan beton
secara alami tidak dapat ditemukan. Keadaan beton
yang lembab di siang hari akan berubah menjadi
kehilangan air di malam yang dingin dan ini juga
akan terjadi pada beton yang dicetak pada musim
dingin, walaupun pada udara yang lembab. Gambar
1, 2, dan 3 (Lerch) menunjukkan indikasi
berlangsungnya evaporasi dari permukaan beton,
terhadap temperatur dan kelembaban udara pada
lingkungan sekitar dan kecepatan angin.
Loss of Water-kg/m2/h
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
20
40
60
80
100
Relative humadity of air-per cent
Gambar 1. Peningkatan kelembaban relatif udara terhadap kehilangan air pada beton di umur awal
setelah dicetak (suhu udara 21 0C [70 0F]; kec. angin 4,5 m/s [10 mph])
Loss of Water-kg/m 2/h
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
10
20
30
Air and Concrete Temperature-'C
318
Pengaruh Perawatan terhadap Daya Tahan Beton (Nursyamsi)
40
Gambar 2. Peningkatan suhu udara dan beton pada kehilangan air pada beton di umur awal setelah
pencetakan (kelembaban relatif udara 70%; kec. angin 4,5 m/s [10 mph])
Loss of Water-kg/m 2/h
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
2
4
6
8
10
12
Wind Velocity-m/s
Gambar 3. Peningkatan kecepatan angin pada kehilangan air dari beton di umur awal setelah pencetakan
(kelembaban relatif udara 70%; suhu 21 0C [70 0F])
1.2
Loss of Water-kg/m 2/h
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
15
17
19
21
23
25
27
29
Temperature of Concrete-'C
Gambar 4. Peningkatan suhu beton (pada suhu udara 4,5 0C [40 0F] )pada kehilangan air dari beton di
umur awal setelah pencetakan (kelembaban relatif udara 100%; kec. angin 4,5 m/s [10mph])
Gambar 4 di atas menunjukkan perbedaan
temperatur beton dengan temperatur udara juga
mengakibatkan kehilangan air. Keadaan beton yang
lembab di siang hari akan berubah menjadi
kehilangan air di malam hari yang dingin dan ini
juga akan terjadi pada beton yang dicetak pada
musim dingin, walaupun pada udara yang lembab.
Contoh yang diberikan hanya yang kehilangan air
yang aktual tergantung pada perbandingan
permukaan dengan volume benda uji (Ross).
Penghentian kehilangan air pada beton sangat
penting, tidak hanya karena kehilangan air tersebut
menyebabkan terhambatnya pembentukan kekuatan
beton, tetapi juga menyebabkan terjadinya plastic
shrinkage, meningkatkan permeabilitas dan
menurunkan ketahanan terhadap abrasi. Untuk
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 317 – 322
319
terjadinya proses hidrasi semen terus berlangsung,
cukup dengan menghentikan kehilangan uap air
dari dalam beton. Hal ini dapat terjadi hanya jika
faktor air semen (f.a.s) cukup tinggi untuk
memenuhi jumlah air dalam campuran semen, yang
digunakan untuk proses hidrasi yang berkelanjutan.
Hidrasi semen dapat berlangsung hanya pada
saluran kapiler yang penuh air. Kehilangan air
internal akibat terpakai pada proses kimia hidrasi
semen, harus digantikan dengan air dari luar.
Penambahan air ke dalam beton harus disesuaikan
dengan kebutuhan. Hidrasi pada beton dalam
keadaan kedap dapat berlangsung hanya jika
jumlah air yang tersedia pada pasta minimal 2 kali
jumlah air yang sudah dikombinasikan. Proses
kimia hidrasi semen sangat penting terjadi dalam
kadar f.a.s di bawah 0,5. Untuk f.a.s yang lebih
besar dari 0,5 maka kadar hidrasi beton dalam
keadaan kedap menyerupai beton dalam keadaan
jenuh air (Copeland dan Bragg). Hanya setengah
dari jumlah air yang terdapat pada pasta yang
digunakan untuk proses kombinasi kimiawi, hal ini
juga berlaku apabila jumlah air yang tersedia
kurang dari jumlah yang dibutuhkan untuk proses
kimiawi tersebut (Powers). Pada suatu kondisi
perawatan beton hanya memerlukan pencegahan
kehilangan air dari beton. Namun pada kondisi
yang lain secara bersamaan juga memerlukan
penambahan air untuk kelanjutan proses hidrasi.
F.a.s 0,5 merupakan batas yang paling mendekati
besarnya f.a.s yang diperlukan. Pembuatan beton
modern memakai f.a.s lebih kecil dari 0,5 dengan
penambahan air terhadap beton sangat diperlukan.
Reduksi kelembaban relatif dari 100% ke 94%
sangat mempengaruhi penambahan kapasitas
absorbsi air pada beton, hal ini mengindikasikan
tingkatan kelanjutan sistem pori yang besar dalam
beton (Ho et al.). Perawatan
beton pada
kelembaban relatif udara luar di bawah 80%
menunjukkan hasil peningkatan volume pori yang
sangat besar, volume pori-pori leih besar dari 37
nm, yang relevan terhadap ketahanan beton (Patel
et al.). Namun pengaruh perawatan beton terhadap
kekuatannya dapat terlihat dengan membandingkan
kekuatan benda uji yang disimpan dalam air atau
uap air dengan benda uji yang disimpan dalam
kondisi yang berbeda dengan periode yang berbeda
pula.
4. Struktur Pori Beton
Beton mempunyai struktur yang berpori-pori,
hasil dari tidak seluruh ruang antar-partikel agregat
diisi dengan material semen yang solid. Untuk
mendapatkan campuran yang mudah dikerjakan,
sangatlah penting menggunakan air pada beton
dalam jumlah yang lebih banyak dari yang
diperlukan untuk proses hidrasi semen. Volume
awal semen dan air menjadi satu proses kombinasi
320
reaksi kimia. Hal ini memungkinkan untuk pasta
semen dari setiap faktor air semen untuk terus
berproses yang berkelanjutan, untuk memenuhi
secara lengkap ruang yang dibutuhkan oleh pasta
segar.
Akibatnya
pasta
yang
mengeras
menimbulkan pori-pori. Pada kondisinya, selama
proses pencampuran beton berlangsung, sejumlah
udara selalu masuk terperangkap di dalamnya.
Pada saat pori-pori air dan pori-pori udara
dalam beton terhubung, beton berstruktur dapat
dialiri air. Hal ini dibuktikan dengan adanya
penyerapan air pada saluran kapiler yang ada dan
hilangnya kandungan air pengaruh tekanan. Pada
saatnya penyerapan dan permeabilitas dapat
menjadi penyebab yang terpisah terhadap
kerusakan beton atau memperburuk ketahanan
beton. Untungnya tidak sulit untuk menjadikan
beton kedap air untuk semua praktek pelaksanaan,
jika material yang digunakan mempunyai mutu dan
bergradasi baik dan adanya proses perawatan yang
cukup.
Pori-pori beton akan banyak terbentuk pada
periode pengerasan. Pengendapan dari partikelpartikel yang solid menyebabkan air mengalir dan
membentuk banyak saluran. Sejumlah air
terperangkap di dalam partikel-partikel agregat dan
sejumlah yang lain mengisi celah antar partikel
semen. Hidrasi semen memproduksi gel yang
memperkecil
ukuran
pori-pori
air
dan
meningkatkan kekedapan beton. Tetapi pori-pori
tersebut tidak pernah terbebas secara total. Hal ini
menjelaskan bahwa adanya proses perawatan
sangat diperlukan untuk menjaga kekedapan beton.
5. Hubungan
Perawatan
Durability Beton
terhadap
Dengan demikian, pemilihan bahan yang tepat,
perencanaan campuran beton yang sesuai, dan
pelaksanaan pengecoran yang baik tidak dapat
menjamin baiknya beton yang dihasilkan apabila
perawatan tidak dilaksanakan dengan baik dan
cukup.
Kehilangan kekuatan beton pada proses
perawatan yang baik lebih terlihat pada benda uji
yang berukuran lebih kecil, namun kehilangan
kekuatan akan lebih kecil pada beton beragregat
ringan (Bellander). Efek perawatan yang baik
terhadap kekuatan akan lebih baik pada f.a.s yang
lebih besar dan juga pada beton dengan
kemampuan peningkatan kekuatan yang rendah
(Ben-Bassat et al.).
Untuk pembentukan kekuatan yang baik tidak
diperlukan seluruh semen berhidrasi, namun pada
prakteknya hal ini jarang tercapai. Kualitas beton
sangat bergantung pada kadar gel yang ada
terhadap ruang yang tersedia pada pasta semen.
Jika volume air pengisi pada beton segar lebih
Pengaruh Perawatan terhadap Daya Tahan Beton (Nursyamsi)
besar dari volume yang dapat diisi oleh produk
hidrasi, hidrasi yang lebih besar akan menjadikan
kekuatan yang lebih besar dan permeabilitas
rendah.
Perawatan beton dilaksanakan segera setelah
permukaan beton sudah tidak dapat berubah
bentuk/rusak sampai dengan umur 28 hari sesuai
dengan masa puncak peningkatan kekuatan beton.
Sesuai dengan kondisi di lapangan, perawatan
beton dilakukan dengan menyiram atau menutup
permukaan beton dengan karung basah. Namun
pada pelaksanaannya di lapangan sering kali
perawatan ini diabaikan. Baik dalam hal prosedur
perawatan itu sendiri maupun tidak adanya
komitmen untuk melaksanakan perawatan itu
secara terus menerus dari umur awal beton sampai
umur 28 hari. Banyaknya SDM yang belum merata
keahlian, kepedulian akan kulitas kerja yang baik
juga menyebabkan perawatan beton tidak dapat
dilaksanakan dengan baik dan benar.
Gambar 5 dan 6 menunjukkan perawatan yang
dilaksanakan
secara
terus-menerus
akan
memberikan hasil yang terbaik terhadap kuat tekan
dan permeabilitas beton. Apabila perawatan tidak
dilaksanakan dengan baik dapat mengakibatkan
banyaknya pori-pori beton yang terjadi, banyaknya
pori-pori dapat menyebabkan beton berongga
sehingga beton akan mudah hancur. Banyaknya
pori-pori pada beton segar dapat menyebabkan
hilangnya kandungan air dari dalam beton yang
mengalir keluar, sehingga dapat terjadi penyusutan.
Penyusutan yang terjadi dapat menyebabkan retak
pada beton. Banyaknya pori-pori pada beton dapat
meningkatkan permeabilitas.
450
B
Kuat Tekan (kg/cm2)
400
AB7
350
AB14
300
AB28
250
K
200
AK7
AK14
150
AK28
100
AK60
50
M
0
0
20
40
60
80
100
Umur (hr)
Gambar 5: Pengaruh perawatan berbeda perlakuan terhadap kuat tekan beton normal
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 317 – 322
321
5
4.5
B
Permeabilitas (gr/mnt)
4
AB7
3.5
AB14
3
AB28
2.5
K
AK7
2
AK14
1.5
AK28
1
AK60
0.5
M
0
0
20
40
60
80
100
Umur (hr)
Gambar 6: Pengaruh perawatan berbeda perlakuan terhadap permeabilitas beton normal
322
Pengaruh Perawatan terhadap Daya Tahan Beton (Nursyamsi)
Beton dengan permeabilitas tinggi
menyebabkan beton dapat dialiri oleh cairan
ataupun udara/gas yang dapat menyebabkan
terjadinya korosi dan karbonasi. Korosi
dapat merusak penulangan. Pembesaran
volume tulangan akibat korosi dapat
meruntuhkan selimut beton.
6. Kesimpulan
Pada dasarnya setiap konstruksi beton
haruslah
selalu
dapat
menampilkan
fungsinya, yaitu kekuatan dan daya tahan
selama umur yang direncanakan. Dengan
demikian beton harus mampu bertahan
terhadap proses perusakan yang dapat
terjadi, atau dengan kata lain beton harus
mempunyai daya tahan (durability). Seperti
apa yang telah dijabarkan di depan,
perawatan beton memegang peranan yang
sangat
penting
untuk
mewujudkan
tercapainya daya tahan beton sesuai dengan
yang diinginkan.
Perawatan beton yang baik hanya
membutuhkan mencegah hilangnya air dari
beton atau menambahkan air akibat
kehilangan air yang dialami. Sehingga pada
dasarnya perawatan beton mudah dilakukan
dan memerlukan biaya yang tidak besar.
Namun permasalahan yang sering timbul
adalah tidak adanya komitmen untuk
melaksanakan perawatan beton itu secara
terus menerus sampai waktu yang telah
ditetapkan, tidak adanya kesadaran akan
kepentingan perawatan beton dalam jangka
panjang dan sampai umur layan beton
tercapai ataupun sampai dapat melebihi
umur rencana yang ditentukan.
Daftar Pustaka
George E. Troxell, Harmer E. Davis and Joe
W. Kelly. 1968. Composition and
Propertis of Concrete. McGraw-Heill
Book Company, USA.
Neville A. M. 1995. Properties of Concrete.
Fourth and Final edition. Longman
Group Limited, England.
Nursyamsi. 2003. Kajian Perawatan Beton
yang Terjadi di Lapangan Secara
Eksperimental
dengan
Berbagai
Kondisi di Laboratorium. Unpublished
Tesis. Universitas Sumatera Utara.
Medan, Indonesia.
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 317 – 322
323
*)
Nursyamsi*)
Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik USU
Abstrak
Perawatan beton merupakan salah satu tahapan yang sangat penting dalam proses pembuatan beton agar
kualitas yang direncanakan dapat tercapai. Struktur beton haruslah mempunyai daya tahan (durability) yang
baik dan mampu memikul beban yang bekerja pada struktur. Untuk mencapai hal tersebut perawatan beton
mempunyai peranan yang sangat penting dalam hal menjadikan beton benar-benar matang. Perawatan beton
secara teori adalah usaha untuk menjaga agar dalam umur pematangannya beton tidak kehilangan air yang
sangat dibutuhkan agregat dan semen dalam proses pengikatannya. Namun dibutuhkan kesadaran dan
komitmen untuk menjalankan perawatan beton ini secara menerus agar mendapatkan hasil yang baik, sehingga
umur rencana dapat dicapai atau dapat terlampaui.
Kata – kata kunci: Beton, Perawatan, Kuat tekan, Permeabilitas, Durability
c.
1. Pendahuluan
Beton merupakan campuran material-material
pembentuk beton, yaitu: agregat halus, agregat
kasar, semen, dan air dengan perbandingan tertentu
dengan atau tanpa bahan tambahan. Beton sebagai
salah satu bagian konstruksi yang penting, di mana
pemakaian dan kegunaannya yang begitu luas dan
umum. Beton banyak dipergunakan sehubungan
dengan sifat-sifatnya yang baik dan dibentuk dari
material-material lokal yang didapat. Beton
merupakan bahan yang sangat bervariasi,
kualitasnya dapat diperoleh dengan berbagai
komposisi campuran dan tata cara pembuatannya.
Kualitas beton juga sangat ditentukan dari tata cara
perawatannya.
2. Daya Tahan Beton (Durability of
Concrete)
Bervariasinya bahan dasar pembentuk beton
menyebabkan beton mempunyai beberapa sifat, di
antaranya adalah sifat awet/daya tahan beton.
Parameter daya tahan beton meliputi:
a. Daya tahan terhadap beban struktur beton,
dapat ditentukan dari:
- Kuat tekan hancur beton, yaitu kekuatan
beton untuk memikul beban rencana
sebelum mengalami kehancuran.
- Kuat tarik, yaitu kemampuan beton
menahan tarikan. Sifat ini umumnya tidak
terlalu diperhitungkan untuk memikul
beban tetapi akan sangat menentukan
kemampuan beton menahan retak yang
terjadi akibat perubahan kadar air atau
suhu.
b. Daya tahan selama proses pengerasan beton,
yaitu
kemampuan
beton
menghindari
terjadinya retak-retak plastis akibat penyusutan
volume.
Daya tahan terhadap penetrasi bahan-bahan
yang dapat merusak beton, dapat ditentukan
dari permeabilitas beton.
Daya tahan beton yang baik hanya dapat
diperoleh dari perencanaan dan pengawasan yang
baik terhadap seluruh tahapan pembuatan beton,
mulai dari pemilihan bahan, perencanaan,
pencampuran, pelaksanaan pengecoran, dan
perawatan beton.
3. Perawatan
Concrete)
Beton
(Curing
of
Perawatan beton merupakan prosedur yang
digunakan untuk membantu mempercepat proses
hidrasi beton, menjaga kestabilan temperatur dan
perubahan kelembaban di dalam maupun di luar
beton itu sendiri.
Secara umum perawatan beton terbagi atas 2
metode, yaitu:
a. Metode perawatan basah.
Metode perawatan basah memberikan air yang
diperlukan oleh beton. Hal ini menjadikan
kondisi beton selama perawatan selalu
berhubungan langsung dengan air dalam
jangka waktu tertentu, dimulai segera setelah
permukaan beton tidak dapat lagi berubah
bentuk/rusak.
b. Metode perawatan membran.
Metode perawatan membran melindungi air
yang ada di dalam beton agar tidak keluar,
tanpa menggunakan air tambahan dari luar
beton untuk membantu berlangsungnya proses
hidrasi. Metode ini disebut metode pengontrol
air.
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 317 – 322
317
Perawatan beton menjaga beton dalam kondisi
kekedapan yang maksimum sampai ruang air pada
pasta semen telah terisi sesuai dengan yang
dibutuhkan oleh produk hasil hidrasi semen. Pada
kondisi pengecoran beton langsung di lapangan,
proses perawatan beton yang aktif selalu berhenti
jauh sebelum kemungkinan hidrasi maksimum
selesai. Hidrasi akan sangat berkurang ketika kadar
kelembaban dalam pori-pori kapiler turun di bawah
80% (Powers). Hidrasi dengan kadar maksimum
hanya dapat terjadi pada keadaan lembab. Untuk
berkelanjutannya proses hidrasi diperlukan
kelembaban dalam beton minimal
80%. Jika
kelembaban udara di sekitar beton juga 80%, maka
akan kecil kemungkinannya air dari dalam beton
keluar/menguap ke udara sehingga tidak diperlukan
proses perawatan beton yang aktif. Perawatan beton
yang aktif tidak diperlukan pada kondisi temperatur
yang sama antara beton dengan lingkungan
sekitarnya, tidak adanya angin dan tidak adanya
sinar matahari yang menyinari langsung pada
beton. Atau dengan kata lain perawatan beton yang
aktif tidak diperlukan pada kondisi lingkungan
yang sangat lembab dan temperatur yang tetap.
Namun kondisi yang seperti itu tidak dapat
ditemukan secara alami, sehingga perawatan beton
secara alami tidak dapat ditemukan. Keadaan beton
yang lembab di siang hari akan berubah menjadi
kehilangan air di malam yang dingin dan ini juga
akan terjadi pada beton yang dicetak pada musim
dingin, walaupun pada udara yang lembab. Gambar
1, 2, dan 3 (Lerch) menunjukkan indikasi
berlangsungnya evaporasi dari permukaan beton,
terhadap temperatur dan kelembaban udara pada
lingkungan sekitar dan kecepatan angin.
Loss of Water-kg/m2/h
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
20
40
60
80
100
Relative humadity of air-per cent
Gambar 1. Peningkatan kelembaban relatif udara terhadap kehilangan air pada beton di umur awal
setelah dicetak (suhu udara 21 0C [70 0F]; kec. angin 4,5 m/s [10 mph])
Loss of Water-kg/m 2/h
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
10
20
30
Air and Concrete Temperature-'C
318
Pengaruh Perawatan terhadap Daya Tahan Beton (Nursyamsi)
40
Gambar 2. Peningkatan suhu udara dan beton pada kehilangan air pada beton di umur awal setelah
pencetakan (kelembaban relatif udara 70%; kec. angin 4,5 m/s [10 mph])
Loss of Water-kg/m 2/h
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0
2
4
6
8
10
12
Wind Velocity-m/s
Gambar 3. Peningkatan kecepatan angin pada kehilangan air dari beton di umur awal setelah pencetakan
(kelembaban relatif udara 70%; suhu 21 0C [70 0F])
1.2
Loss of Water-kg/m 2/h
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
15
17
19
21
23
25
27
29
Temperature of Concrete-'C
Gambar 4. Peningkatan suhu beton (pada suhu udara 4,5 0C [40 0F] )pada kehilangan air dari beton di
umur awal setelah pencetakan (kelembaban relatif udara 100%; kec. angin 4,5 m/s [10mph])
Gambar 4 di atas menunjukkan perbedaan
temperatur beton dengan temperatur udara juga
mengakibatkan kehilangan air. Keadaan beton yang
lembab di siang hari akan berubah menjadi
kehilangan air di malam hari yang dingin dan ini
juga akan terjadi pada beton yang dicetak pada
musim dingin, walaupun pada udara yang lembab.
Contoh yang diberikan hanya yang kehilangan air
yang aktual tergantung pada perbandingan
permukaan dengan volume benda uji (Ross).
Penghentian kehilangan air pada beton sangat
penting, tidak hanya karena kehilangan air tersebut
menyebabkan terhambatnya pembentukan kekuatan
beton, tetapi juga menyebabkan terjadinya plastic
shrinkage, meningkatkan permeabilitas dan
menurunkan ketahanan terhadap abrasi. Untuk
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 317 – 322
319
terjadinya proses hidrasi semen terus berlangsung,
cukup dengan menghentikan kehilangan uap air
dari dalam beton. Hal ini dapat terjadi hanya jika
faktor air semen (f.a.s) cukup tinggi untuk
memenuhi jumlah air dalam campuran semen, yang
digunakan untuk proses hidrasi yang berkelanjutan.
Hidrasi semen dapat berlangsung hanya pada
saluran kapiler yang penuh air. Kehilangan air
internal akibat terpakai pada proses kimia hidrasi
semen, harus digantikan dengan air dari luar.
Penambahan air ke dalam beton harus disesuaikan
dengan kebutuhan. Hidrasi pada beton dalam
keadaan kedap dapat berlangsung hanya jika
jumlah air yang tersedia pada pasta minimal 2 kali
jumlah air yang sudah dikombinasikan. Proses
kimia hidrasi semen sangat penting terjadi dalam
kadar f.a.s di bawah 0,5. Untuk f.a.s yang lebih
besar dari 0,5 maka kadar hidrasi beton dalam
keadaan kedap menyerupai beton dalam keadaan
jenuh air (Copeland dan Bragg). Hanya setengah
dari jumlah air yang terdapat pada pasta yang
digunakan untuk proses kombinasi kimiawi, hal ini
juga berlaku apabila jumlah air yang tersedia
kurang dari jumlah yang dibutuhkan untuk proses
kimiawi tersebut (Powers). Pada suatu kondisi
perawatan beton hanya memerlukan pencegahan
kehilangan air dari beton. Namun pada kondisi
yang lain secara bersamaan juga memerlukan
penambahan air untuk kelanjutan proses hidrasi.
F.a.s 0,5 merupakan batas yang paling mendekati
besarnya f.a.s yang diperlukan. Pembuatan beton
modern memakai f.a.s lebih kecil dari 0,5 dengan
penambahan air terhadap beton sangat diperlukan.
Reduksi kelembaban relatif dari 100% ke 94%
sangat mempengaruhi penambahan kapasitas
absorbsi air pada beton, hal ini mengindikasikan
tingkatan kelanjutan sistem pori yang besar dalam
beton (Ho et al.). Perawatan
beton pada
kelembaban relatif udara luar di bawah 80%
menunjukkan hasil peningkatan volume pori yang
sangat besar, volume pori-pori leih besar dari 37
nm, yang relevan terhadap ketahanan beton (Patel
et al.). Namun pengaruh perawatan beton terhadap
kekuatannya dapat terlihat dengan membandingkan
kekuatan benda uji yang disimpan dalam air atau
uap air dengan benda uji yang disimpan dalam
kondisi yang berbeda dengan periode yang berbeda
pula.
4. Struktur Pori Beton
Beton mempunyai struktur yang berpori-pori,
hasil dari tidak seluruh ruang antar-partikel agregat
diisi dengan material semen yang solid. Untuk
mendapatkan campuran yang mudah dikerjakan,
sangatlah penting menggunakan air pada beton
dalam jumlah yang lebih banyak dari yang
diperlukan untuk proses hidrasi semen. Volume
awal semen dan air menjadi satu proses kombinasi
320
reaksi kimia. Hal ini memungkinkan untuk pasta
semen dari setiap faktor air semen untuk terus
berproses yang berkelanjutan, untuk memenuhi
secara lengkap ruang yang dibutuhkan oleh pasta
segar.
Akibatnya
pasta
yang
mengeras
menimbulkan pori-pori. Pada kondisinya, selama
proses pencampuran beton berlangsung, sejumlah
udara selalu masuk terperangkap di dalamnya.
Pada saat pori-pori air dan pori-pori udara
dalam beton terhubung, beton berstruktur dapat
dialiri air. Hal ini dibuktikan dengan adanya
penyerapan air pada saluran kapiler yang ada dan
hilangnya kandungan air pengaruh tekanan. Pada
saatnya penyerapan dan permeabilitas dapat
menjadi penyebab yang terpisah terhadap
kerusakan beton atau memperburuk ketahanan
beton. Untungnya tidak sulit untuk menjadikan
beton kedap air untuk semua praktek pelaksanaan,
jika material yang digunakan mempunyai mutu dan
bergradasi baik dan adanya proses perawatan yang
cukup.
Pori-pori beton akan banyak terbentuk pada
periode pengerasan. Pengendapan dari partikelpartikel yang solid menyebabkan air mengalir dan
membentuk banyak saluran. Sejumlah air
terperangkap di dalam partikel-partikel agregat dan
sejumlah yang lain mengisi celah antar partikel
semen. Hidrasi semen memproduksi gel yang
memperkecil
ukuran
pori-pori
air
dan
meningkatkan kekedapan beton. Tetapi pori-pori
tersebut tidak pernah terbebas secara total. Hal ini
menjelaskan bahwa adanya proses perawatan
sangat diperlukan untuk menjaga kekedapan beton.
5. Hubungan
Perawatan
Durability Beton
terhadap
Dengan demikian, pemilihan bahan yang tepat,
perencanaan campuran beton yang sesuai, dan
pelaksanaan pengecoran yang baik tidak dapat
menjamin baiknya beton yang dihasilkan apabila
perawatan tidak dilaksanakan dengan baik dan
cukup.
Kehilangan kekuatan beton pada proses
perawatan yang baik lebih terlihat pada benda uji
yang berukuran lebih kecil, namun kehilangan
kekuatan akan lebih kecil pada beton beragregat
ringan (Bellander). Efek perawatan yang baik
terhadap kekuatan akan lebih baik pada f.a.s yang
lebih besar dan juga pada beton dengan
kemampuan peningkatan kekuatan yang rendah
(Ben-Bassat et al.).
Untuk pembentukan kekuatan yang baik tidak
diperlukan seluruh semen berhidrasi, namun pada
prakteknya hal ini jarang tercapai. Kualitas beton
sangat bergantung pada kadar gel yang ada
terhadap ruang yang tersedia pada pasta semen.
Jika volume air pengisi pada beton segar lebih
Pengaruh Perawatan terhadap Daya Tahan Beton (Nursyamsi)
besar dari volume yang dapat diisi oleh produk
hidrasi, hidrasi yang lebih besar akan menjadikan
kekuatan yang lebih besar dan permeabilitas
rendah.
Perawatan beton dilaksanakan segera setelah
permukaan beton sudah tidak dapat berubah
bentuk/rusak sampai dengan umur 28 hari sesuai
dengan masa puncak peningkatan kekuatan beton.
Sesuai dengan kondisi di lapangan, perawatan
beton dilakukan dengan menyiram atau menutup
permukaan beton dengan karung basah. Namun
pada pelaksanaannya di lapangan sering kali
perawatan ini diabaikan. Baik dalam hal prosedur
perawatan itu sendiri maupun tidak adanya
komitmen untuk melaksanakan perawatan itu
secara terus menerus dari umur awal beton sampai
umur 28 hari. Banyaknya SDM yang belum merata
keahlian, kepedulian akan kulitas kerja yang baik
juga menyebabkan perawatan beton tidak dapat
dilaksanakan dengan baik dan benar.
Gambar 5 dan 6 menunjukkan perawatan yang
dilaksanakan
secara
terus-menerus
akan
memberikan hasil yang terbaik terhadap kuat tekan
dan permeabilitas beton. Apabila perawatan tidak
dilaksanakan dengan baik dapat mengakibatkan
banyaknya pori-pori beton yang terjadi, banyaknya
pori-pori dapat menyebabkan beton berongga
sehingga beton akan mudah hancur. Banyaknya
pori-pori pada beton segar dapat menyebabkan
hilangnya kandungan air dari dalam beton yang
mengalir keluar, sehingga dapat terjadi penyusutan.
Penyusutan yang terjadi dapat menyebabkan retak
pada beton. Banyaknya pori-pori pada beton dapat
meningkatkan permeabilitas.
450
B
Kuat Tekan (kg/cm2)
400
AB7
350
AB14
300
AB28
250
K
200
AK7
AK14
150
AK28
100
AK60
50
M
0
0
20
40
60
80
100
Umur (hr)
Gambar 5: Pengaruh perawatan berbeda perlakuan terhadap kuat tekan beton normal
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 317 – 322
321
5
4.5
B
Permeabilitas (gr/mnt)
4
AB7
3.5
AB14
3
AB28
2.5
K
AK7
2
AK14
1.5
AK28
1
AK60
0.5
M
0
0
20
40
60
80
100
Umur (hr)
Gambar 6: Pengaruh perawatan berbeda perlakuan terhadap permeabilitas beton normal
322
Pengaruh Perawatan terhadap Daya Tahan Beton (Nursyamsi)
Beton dengan permeabilitas tinggi
menyebabkan beton dapat dialiri oleh cairan
ataupun udara/gas yang dapat menyebabkan
terjadinya korosi dan karbonasi. Korosi
dapat merusak penulangan. Pembesaran
volume tulangan akibat korosi dapat
meruntuhkan selimut beton.
6. Kesimpulan
Pada dasarnya setiap konstruksi beton
haruslah
selalu
dapat
menampilkan
fungsinya, yaitu kekuatan dan daya tahan
selama umur yang direncanakan. Dengan
demikian beton harus mampu bertahan
terhadap proses perusakan yang dapat
terjadi, atau dengan kata lain beton harus
mempunyai daya tahan (durability). Seperti
apa yang telah dijabarkan di depan,
perawatan beton memegang peranan yang
sangat
penting
untuk
mewujudkan
tercapainya daya tahan beton sesuai dengan
yang diinginkan.
Perawatan beton yang baik hanya
membutuhkan mencegah hilangnya air dari
beton atau menambahkan air akibat
kehilangan air yang dialami. Sehingga pada
dasarnya perawatan beton mudah dilakukan
dan memerlukan biaya yang tidak besar.
Namun permasalahan yang sering timbul
adalah tidak adanya komitmen untuk
melaksanakan perawatan beton itu secara
terus menerus sampai waktu yang telah
ditetapkan, tidak adanya kesadaran akan
kepentingan perawatan beton dalam jangka
panjang dan sampai umur layan beton
tercapai ataupun sampai dapat melebihi
umur rencana yang ditentukan.
Daftar Pustaka
George E. Troxell, Harmer E. Davis and Joe
W. Kelly. 1968. Composition and
Propertis of Concrete. McGraw-Heill
Book Company, USA.
Neville A. M. 1995. Properties of Concrete.
Fourth and Final edition. Longman
Group Limited, England.
Nursyamsi. 2003. Kajian Perawatan Beton
yang Terjadi di Lapangan Secara
Eksperimental
dengan
Berbagai
Kondisi di Laboratorium. Unpublished
Tesis. Universitas Sumatera Utara.
Medan, Indonesia.
Jurnal Teknik SIMETRIKA Vol. 4 No. 2 – Agustus 2005: 317 – 322
323