bahan aditif [ada beton
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
B. Rumusan Masalah
BAB II
ISI
Secara umum material beton yang digunakan pada konstruksi terdiri atas semen, air,
pasir (agregat halus) dan kerikil (agregat kasar) yang dicampur dengan perbandingan tertentu
dan untuk menghasilkan kekuatan tertentu pula. Kekuatan yang diukur pun biasanya hanya
kuat tekannya saja yang diuji pada standar umur 28 hari. Beton yang dibuat secara
konvensional umumnya mempunyai kuat tekan antara 18 - 32 MPa. (N/mm2) dan berat 2,4
ton/m3, biasanya disebut sebagai beton norma/konvensional, sedangkan beton yang
mempunyai kuat tekan di atas 35 MPa biasanya disebut dengan beton mutu tinggi.
Selain kualitas dan gradasi agregat halus dan kasar, kualitas beton yang dibuat juga
bergantung pada nilai perbandingan berat penggunaan air dengan semen, yang disebut
sebagai Faktor Air Semen (FAS). Nilai FAS ini juga akan mempengaruhi tingkat kemudahan
pengerjaan (workability) dari beton yang dibuat.
Disamping itu, untuk keperluan tertentu terkadang campuran beton tersebut masih
ditambahkan bahan tambah berupa zat-zat kimia tambahan dan mineral/material tambahan.
Zat kimia tambahan tersebut biasanya berupa serbuk atau cairan yang secara kimiawi
langsung mempengaruhi kondisi campuran beton. Sedangkan mineral/material tambahan
berupa agregat yang mempunyai karakteristik tertentu. Penambahan zat-zat kimia atau
mineral tambahan ini diharapkan dapat merubah performa dan sifat-sifat campuran beton
sesuai dengan kondisi dan tujuan yang diinginkan, serta dapat pula sebagai bahan pengganti
sebagian dari material utama penyusun beton. Standar pemberian bahan tambahan beton ini
pun sudah diatur dalam SNI S-18-1990-03 tentang Spesifikasi Bahan Tambahan pada Beton.
Bahan tambah (admixture) adalah suatu bahan berupa bubuk atau cairan, yang
ditambahkan ke dalam campuran adukan beton selama pengadukan, dengan tujuan untuk
mengubah sifat adukan atau betonnya. (Spesifikasi Bahan Tambahan untuk Beton, SK SNI S18-1990-03).
Penambahan bahan tambah dalam sebuah campuran beton atau mortar tidak
mengubah komposisi yang besar dari bahan lainnya, karena penggunaan bahan tambah ini
cenderung merupakan pengganti atau susbtitusi dari dalam campuran beton itu sendiri.
Karena tujuannya memperbaiki atau mengubah sifat dan karakteristik tertentu dari beton atau
mortar yang akan dihasilkan, maka kecenderungan perubahan komposisi dalam berat-volume
tidak terasa secara langsung dibandingkan dengan komposisi awal beton tanpa bahan tambah.
Penggunaan bahan tambah dalam sebuah campuran beton harus memperhatikan
standar yang berlaku seperti SNI (Standar Nasional Indonesia), ASTM (American Society for
Testing and Materials) atau ACI (American Concrete Institute) dan yang paling utama
memperhatikan petunjuk dalam manual produk dagang.
Berdasarkan tujuan yang diharapkan terdapat beberapa tujuan penggunaan zat kimia
diantaranya yaitu:
a) Zat kimia untuk mengurangi penggunaan air pada beton (water reduction). Hal ini
dimaksudkan agar diperoleh adukan dengan nilai FAS yang tetap dengan kekentalan yang
sama atau dengan FAS tetap, tapi didapatkan adukan beton yang lebih encer. Hal ini
dimaksudkan agar diperoleh kuat tekan yang lebih tinggi, dengan tidak mengurangi
kekentalannya, atau diperoleh beton dengan kuat tekan yang sama, tapi adukan dibuat
menjadi lebih encer agar lebih memudahkan dalam penuangan.
b) Zat kima untuk memperlambat proses ikatan campuran beton (retarder). Biasanya
diperlukan untuk beton yang tidak dibuat dilokasi penuangan beton. Proses pengikatan
campuran beton sekitar 1 jam. Sehingga apabila sejak beton dicampur sampai penuangan
memerlukan waktu lebih dari 1 jam, maka perlu ditambahkan zat kimia ini. Zat tambahan ini
diantarannya berupa gula, sucrose, sodium gluconate, glucose, citric acid, dan tartaric acid.
c) Zat kimia untuk mempercepat ikatan dan pengerasan campuran beton (accelerators).
Diperlukan untuk mempercepat proses pekerjaan konstruksi beton, pencampuran beton
dilakukan di tempat atau dekat dengan penuangannya. Zat tambahan yang digunakan adalah
CaCl2, Ca(NO3)2 dan NaNO3. Namun demikian, lebih dianjurkan menggunakan yang nitrat,
karena penggunaan klorida dapat mempercepat terjadinya karat pada penulangan.
Pada kenyataan di lapangan terkadang diperlukan kondisi kombinasi dari ketiga
perilaku penambahan zat kimia tersebut yaitu untuk mengurangi penggunaan air dan
memperlambat proses ikatan campuran beton, atau untuk mengurangi air dan mempercapat
waktu pengikatan serta pengerasan campuran beton.
Zat kimia lain yang terkadang ditambahkan juga pada beton adalah pigmen, untuk
memberikan warna pada beton, penghambat korosi, lem untuk ikatan dengan beton lama dan
pengurang segregasi dan bleeding pada proses pengerasan beton.
Sedangkan mineral pada campuran beton biasanya berupa pozzolan dan material lain
pengganti agregat, seperti agregat ringan dan berat, serat.
Pozzolan merupakan bahan alami atau buatan yang mempunyai sifat pozzolanik
dengan unsur silika dan aluminat yang aktif. Silika dan aluminat aktif ini akan bereaksi
dengan kapur bebas, yang merupakan sisa reaksi hidrasi air dengan semen, untuk menjadi
tubermorite lagi yang sama dengan hasil hidrasi air dengan semen sebelumnya, sehingga
akan meningkatkan kuat tekan beton. Jenis pozzolan diantaranya adalah fly ash (abu terbang)
yang berasal dari produk sampingan pembangkit listrik tenaga batu bara, tras alam, gilingan
terak dapur tinggi pada pembakaran dan peleburan biji besi, abu sekam padi (hulk ash), abu
ampas tebu, bubuk bata merah, metakaolin dan silica fume.
Material tambahan yang digunakan disamping sebagai bahan tambah, terkadang
menjadi pengganti sebagian atau seluruh agregat. Agar diperoleh beton ringan biasanya
digunakan agregat ringan seperti batu apung, alwa (artificial light weigth aggregate),
serbuk/potongan kayu, serbuk stereofoam, dan sebagainya. Untuk memperoleh beton dengan
performa tarik yang meningkat ditambahkan serat-serat, seperti serat baja,serat aluminium,
serat ban atau beberapa serat alami. Dan beton berat diperoleh dengan menambahkan agregat
dengan berat jenis yang lebih besar dari agregat kerikil dan pasir.
Jenis jenis bahan tambah (admixture) :
Secara umum bahan tambah yang digunakan dalam beton dapat dibedakan menjadi
dua yaitu bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical admixture) dan bahan tambah yang
bersifat mineral (additive).
I. Chemical Admixtures (bahan tambah kimia)
Menurut standar ASTM , terdapat 7 jenis bahan tambah kimia, yaitu:
Tipe A: Water-Reducing Admixtures
Tipe B: Retarding Admixtures
Tipe C: Accelerating Admixtures
Tipe D: Water Reducing and Retarding Admixtures
Tipe E: Water Reducing and Accelerating Admixtures
Tipe F: Water Reducing, High Range Admixtures
Tipe G: Water Reducing,High Range Retarding Admixtures
A. Water-Reducing Admixtures (Plasticizer)
Water-Reducing Admixtures adalah bahan tambah yang mengurangi air pencampur yang
diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu. Bahan tambah ini biasa
disebut water reducer atau plasticizer.
Plasticizer dapat digunakan dengan cara-cara sebagai berikut:
1. Kadar semen tetap, air dikurangi
Cara ini untuk memproduksi beton dengan nilai perbandingan atau FAS yang rendah.
Dengan FAS yang rendah akan meningkatkan kuat tekan beton. Dengan penambahan
plasticizer, walaupun FAS rendah, beton tetap memiliki sifat workabilitas yang baik.
2. Kadar semen tetap, air tetap
Cara ini untuk memproduksi beton dengan slump yang lebih tinggi. Tingginya nilai
slump akan mempermudah pengadukan.
3. Kadar semen dikurangi, faktor air semen tetap
Cara ini dilakukan untuk memperoleh beton dengan penggunaan semen yang lebih
sedikit, sehingga mengurangi biaya.
Komposisi dari plasticizer diklasifikasikan secara umum menjadi 5 kelas:
1. Asam lignosulfonic dan kandungan garam-garam
2. Modifikasi dan turunan asam lignosulfonic dan kandungan garam-garam
3. Hydroxylated carboxylic acids dan kandungan garamnya
4. Modifikasi hydroxylated carboxylic acids dan kandungan garamnya
5. Material lain seperti:
–
Material inorganik seperti seng, garam-garam, barak, posfat, klorida
–
Asam amino dan turunannya
–
Karbohidrat, polisakarin dan gula asam
–
Campuran polimer, seperti eter, turunan melamic, naptan, silikon,
hidrokarbon-sulfat.
Berdasarkan prosentase pengurangan jumlah air, plasticizer/water reducer dibedakan
menjadi 3 macam:
1. Normal water reducer : Penggunaan jenis ini mampu mengurangi air antara 5 – 10%.
2. Mid-range water reducer : Penggunaan jenis ini mengurangi air antara 10 – 15%.
3. High-range water reducer : Jenis ini biasa disebut superplasicizers, mampu
mengurangi air antara 20 – 40%.
Secara mekanisme, penambahan plasticizer dapat dijelaskan sebagai berikut:
Senyawa diserap oleh bidang muka antara air dengan zat padat.
Partikel
padat
tersebut
mengandung
muatan
sisa
pada
permukaannya dapat positif, negatif ataupun keduanya. Pada pasta
semen, akibat perbedaan muatan tersebut, partikel dengan muatan
berbeda
yang
elektrostatik,
posisinya
selanjutnya
berdekatan
partikel
menyebabkan
mengalami
gaya
flokulasi/
penggumpalan. Sejumlah air diikat oleh gumpalan tersebut dan
diserap pada permukaan padat, sedang sedikit air yang tersisa
mampu mengurangi viskositas/kekentalan pada pasta dan juga pada
beton. Molekul pada plasticizer berfungsi menetralisir muatan pada
permukaan atau membuat seluruh permukaan tersebut bermuatan
seragam. Kemudian partikel tersebut saling tolak menolak (tidak lagi
saling
tarik
menarik),
sehingga
semua
partikel
saling
berpencar/dispersi dalam pasta. Hal ini membuat sebagian besar air
mampu untuk mengurangi viskositas pada semen dan beton.
Interaksi pada permukaan ini hampir pasti diketahui terjadi pada
partikel semen, dan dapat pula terjadi pada fraksi terhalus dari
agregat halus.
Gambar akibat Plasticizer : a. Pasta menggumpal , b. Pasta berpencar
Contoh produk plasticizer antara lain seperti Plastiment NS, Plastocrete 161W,
Plastocrete 169, Viscocrete 4100.
B. Retarding Admixtures (Retarder)
Retarder adalah bahan tambah yang berfungsi untuk menghambat waktu pengikatan
beton. Penggunaannya untuk menunda waktu pengikatan beton (setting time) misalnya
karena kondisi cuaca yang panas, atau memperpanjang waktu pengerasan untuk menghindari
cold joints. Proses percepatan hidrasi berarti bahwa semen menggunakan sejumlah air untuk
hidrasi yang sedianya digunakan untuk memberikan sifat workabilitas. Oleh karena itu,
diperlukan air yang lebih untuk mempertahankan nilai slump pada tingkat yang diinginkan,
yang berarti kuat tekan beton menjadi berkurang. Temperatur yang tinggi, kelembaban yang
rendah dan angin menyebabkan penguapan air yang sangat cepat dalam campuran pada saat
musim panas. Pengeringan beton ini menimbulkan cracking pada permukaan.
Komposisi retarder dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:
1. Asam lignosulfonic dan kandungan garam-garam
2. Hydroxy-carboxylic acids dan kandungan garamnya
3. Gula dan turunannya
4. Garam anorganik
Retarder menunda proses pengikatan semen dengan
membentuk lapisan tipis pada partikel semen sehingga
memperlambat reaksi dengan air. Cara lain dengan meningkatkan
jarak antara molekul pada silikat dan aluminat dengan molekul air
dengan membentuk senyawa sementara pada sistem. Dengan
formasi silikat dan aluminat hidrat, pengaruh retarder berkurang dan
proses hidrasi kembali normal.
Beberapa jenis retarder dapat mengurangi jumlah air yang
diperlukan pada campuran dan dapat pula menangkap udara dalam
beton. Retarder tidak memberikan pengaruh secara signifikan pada
waktu ikatan akhir (final setting time) semen atau tidak banyak
berpengaruh pula pada kekuatan beton umur 28 hari.
Berdasarkan
penelitian
tentang
pengaruh
retarder,
menunjukkan bahwa retarder memperlambat nilai hidrasi awal C 3S
dengan memperpanjang dormant period (tahap 2), sehingga
berakibat waktu ikatan (setting time) bertambah panjang.
Pertambahan panjang dormant period sebanding dengan jumlah
retarder yang digunakan, dan apabila dosis melebihi kadar tertentu,
hidrasi C3S tidak akan berlanjut melebihi tahap 2 dan pasta semen
tidak akan mengeras. Sehingga penting untuk menghindari
overdosis penggunaan retarder.
Retarder biasa ditambahkan pada beton pada kondisi dimana
jarak antara tempat pengadukan beton dengan tempat penuangan
adukan cukup jauh. Beberapa jenis water reducer biasanya
berfungsi juga sebagai set retarder.
Contoh produk retarder seperti Pastiment dan Plastocrete
161MR.
C. Accelerating Admixture (Accelerator/Hardener)
Hardener adalah bahan tambah yang berfungsi untuk
mempercepat pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton.
Bahan ini digunakan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan
(hidrasi) dan mempercepat pencapaian kekuatan pada beton.
Bahan hardener dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu:
1. Larutan garam anorganik
2. Larutan campuran organik
3. Bahan padat lainnya
Penggunaan retarder harus didasarkan pada pertimbangan
ekonomi dengan membandingkan pada penggunaan bahan lain
seperti semen Tipe III, pengggunaan semen yang lebih banyak,
penggunaan metode perawatan dan proteksi yang berbeda,
penggunaan bahan air dan agregat yang panas.
Cara kerja hardener merupakan kebalikan dari retarder,
dimana hardener meningkatkan laju hidrasi C3S. Pada umumnya,
dormant period memendek, tetapi laju hidrasi selama tahap 3 dan
tahap 4 dapat meningkat. Hal ini terutama dengan penggunaan
garam kalsium.
Sebagian besar larutan garam anorganik akan mempercepat
ikatan dan pengerasan pada beton, garam kalsium merupakan yang
paling efektif. Kalsium klorida (CaCl2) merupakan bahan yang paling
populer karena pada kandungan tertentu mampu memberikan
percepatan yang lebih dibanding tipe hardener yang lain, disamping
karena harganya yang tidak mahal. Kalsium klorida dapat digunakan
dengan dosis maksimum 2% dari berat semen yang digunakan.
Penggunaan kalsium klorida tidak boleh digunakan apabila korosi
progresif dari tulangan dapat terjadi. Perkembangan saat ini,
kalsium klorida tidak diperkenankan lagi.
Penggunaan kalsium klorida 2% terhadap berat semen mampu
mengurangi waktu ikatan (setting time) sebesar sepertiga,
meningkatkan kuat tekan pada hari 1 sampai dengan hari 7 sebesar
3 - 8 MPa, dan mampu meningkatkan kuat lentur 40 – 80% selama
satu hari dan sampai dengan 12% pada hari ke 28. Pengaruh
kalsium klorida (CaCl2) pada kuat tekan beton ditunjukkan pada
gambar berikut.
Kerugian penggunaan kalsium klorida sebagai hardener adalah
kecenderungan meningkatnya laju korosi pada logam dalam beton,
dalam hal ini tulangan baja. Penambahan kalsium klorida hingga 2%
terhadap berat semen, dianggap aman untuk beton bertulang
normal. Terdapat kesepakatan bahwa klorida tidak diperkenankan
untuk digunakan pada beton prestress atau pada beton dengan
bahan aluminium atau logam galvanis. Aluminium, zinc dan baja
dengan kondisi prestress mudah terkena korosi apabila terdapat ion
klorida.
Hardener tepat digunakan untuk pengecoran beton dalam air,
pekerjaan basement kedap air, pekerjaan perbaikan di tepi laut pada
area pasang surut, dan sebagainya.
Contoh penggunaan hardener terdapat pada Sika Rapid-1.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
B. Rumusan Masalah
BAB II
ISI
Secara umum material beton yang digunakan pada konstruksi terdiri atas semen, air,
pasir (agregat halus) dan kerikil (agregat kasar) yang dicampur dengan perbandingan tertentu
dan untuk menghasilkan kekuatan tertentu pula. Kekuatan yang diukur pun biasanya hanya
kuat tekannya saja yang diuji pada standar umur 28 hari. Beton yang dibuat secara
konvensional umumnya mempunyai kuat tekan antara 18 - 32 MPa. (N/mm2) dan berat 2,4
ton/m3, biasanya disebut sebagai beton norma/konvensional, sedangkan beton yang
mempunyai kuat tekan di atas 35 MPa biasanya disebut dengan beton mutu tinggi.
Selain kualitas dan gradasi agregat halus dan kasar, kualitas beton yang dibuat juga
bergantung pada nilai perbandingan berat penggunaan air dengan semen, yang disebut
sebagai Faktor Air Semen (FAS). Nilai FAS ini juga akan mempengaruhi tingkat kemudahan
pengerjaan (workability) dari beton yang dibuat.
Disamping itu, untuk keperluan tertentu terkadang campuran beton tersebut masih
ditambahkan bahan tambah berupa zat-zat kimia tambahan dan mineral/material tambahan.
Zat kimia tambahan tersebut biasanya berupa serbuk atau cairan yang secara kimiawi
langsung mempengaruhi kondisi campuran beton. Sedangkan mineral/material tambahan
berupa agregat yang mempunyai karakteristik tertentu. Penambahan zat-zat kimia atau
mineral tambahan ini diharapkan dapat merubah performa dan sifat-sifat campuran beton
sesuai dengan kondisi dan tujuan yang diinginkan, serta dapat pula sebagai bahan pengganti
sebagian dari material utama penyusun beton. Standar pemberian bahan tambahan beton ini
pun sudah diatur dalam SNI S-18-1990-03 tentang Spesifikasi Bahan Tambahan pada Beton.
Bahan tambah (admixture) adalah suatu bahan berupa bubuk atau cairan, yang
ditambahkan ke dalam campuran adukan beton selama pengadukan, dengan tujuan untuk
mengubah sifat adukan atau betonnya. (Spesifikasi Bahan Tambahan untuk Beton, SK SNI S18-1990-03).
Penambahan bahan tambah dalam sebuah campuran beton atau mortar tidak
mengubah komposisi yang besar dari bahan lainnya, karena penggunaan bahan tambah ini
cenderung merupakan pengganti atau susbtitusi dari dalam campuran beton itu sendiri.
Karena tujuannya memperbaiki atau mengubah sifat dan karakteristik tertentu dari beton atau
mortar yang akan dihasilkan, maka kecenderungan perubahan komposisi dalam berat-volume
tidak terasa secara langsung dibandingkan dengan komposisi awal beton tanpa bahan tambah.
Penggunaan bahan tambah dalam sebuah campuran beton harus memperhatikan
standar yang berlaku seperti SNI (Standar Nasional Indonesia), ASTM (American Society for
Testing and Materials) atau ACI (American Concrete Institute) dan yang paling utama
memperhatikan petunjuk dalam manual produk dagang.
Berdasarkan tujuan yang diharapkan terdapat beberapa tujuan penggunaan zat kimia
diantaranya yaitu:
a) Zat kimia untuk mengurangi penggunaan air pada beton (water reduction). Hal ini
dimaksudkan agar diperoleh adukan dengan nilai FAS yang tetap dengan kekentalan yang
sama atau dengan FAS tetap, tapi didapatkan adukan beton yang lebih encer. Hal ini
dimaksudkan agar diperoleh kuat tekan yang lebih tinggi, dengan tidak mengurangi
kekentalannya, atau diperoleh beton dengan kuat tekan yang sama, tapi adukan dibuat
menjadi lebih encer agar lebih memudahkan dalam penuangan.
b) Zat kima untuk memperlambat proses ikatan campuran beton (retarder). Biasanya
diperlukan untuk beton yang tidak dibuat dilokasi penuangan beton. Proses pengikatan
campuran beton sekitar 1 jam. Sehingga apabila sejak beton dicampur sampai penuangan
memerlukan waktu lebih dari 1 jam, maka perlu ditambahkan zat kimia ini. Zat tambahan ini
diantarannya berupa gula, sucrose, sodium gluconate, glucose, citric acid, dan tartaric acid.
c) Zat kimia untuk mempercepat ikatan dan pengerasan campuran beton (accelerators).
Diperlukan untuk mempercepat proses pekerjaan konstruksi beton, pencampuran beton
dilakukan di tempat atau dekat dengan penuangannya. Zat tambahan yang digunakan adalah
CaCl2, Ca(NO3)2 dan NaNO3. Namun demikian, lebih dianjurkan menggunakan yang nitrat,
karena penggunaan klorida dapat mempercepat terjadinya karat pada penulangan.
Pada kenyataan di lapangan terkadang diperlukan kondisi kombinasi dari ketiga
perilaku penambahan zat kimia tersebut yaitu untuk mengurangi penggunaan air dan
memperlambat proses ikatan campuran beton, atau untuk mengurangi air dan mempercapat
waktu pengikatan serta pengerasan campuran beton.
Zat kimia lain yang terkadang ditambahkan juga pada beton adalah pigmen, untuk
memberikan warna pada beton, penghambat korosi, lem untuk ikatan dengan beton lama dan
pengurang segregasi dan bleeding pada proses pengerasan beton.
Sedangkan mineral pada campuran beton biasanya berupa pozzolan dan material lain
pengganti agregat, seperti agregat ringan dan berat, serat.
Pozzolan merupakan bahan alami atau buatan yang mempunyai sifat pozzolanik
dengan unsur silika dan aluminat yang aktif. Silika dan aluminat aktif ini akan bereaksi
dengan kapur bebas, yang merupakan sisa reaksi hidrasi air dengan semen, untuk menjadi
tubermorite lagi yang sama dengan hasil hidrasi air dengan semen sebelumnya, sehingga
akan meningkatkan kuat tekan beton. Jenis pozzolan diantaranya adalah fly ash (abu terbang)
yang berasal dari produk sampingan pembangkit listrik tenaga batu bara, tras alam, gilingan
terak dapur tinggi pada pembakaran dan peleburan biji besi, abu sekam padi (hulk ash), abu
ampas tebu, bubuk bata merah, metakaolin dan silica fume.
Material tambahan yang digunakan disamping sebagai bahan tambah, terkadang
menjadi pengganti sebagian atau seluruh agregat. Agar diperoleh beton ringan biasanya
digunakan agregat ringan seperti batu apung, alwa (artificial light weigth aggregate),
serbuk/potongan kayu, serbuk stereofoam, dan sebagainya. Untuk memperoleh beton dengan
performa tarik yang meningkat ditambahkan serat-serat, seperti serat baja,serat aluminium,
serat ban atau beberapa serat alami. Dan beton berat diperoleh dengan menambahkan agregat
dengan berat jenis yang lebih besar dari agregat kerikil dan pasir.
Jenis jenis bahan tambah (admixture) :
Secara umum bahan tambah yang digunakan dalam beton dapat dibedakan menjadi
dua yaitu bahan tambah yang bersifat kimiawi (chemical admixture) dan bahan tambah yang
bersifat mineral (additive).
I. Chemical Admixtures (bahan tambah kimia)
Menurut standar ASTM , terdapat 7 jenis bahan tambah kimia, yaitu:
Tipe A: Water-Reducing Admixtures
Tipe B: Retarding Admixtures
Tipe C: Accelerating Admixtures
Tipe D: Water Reducing and Retarding Admixtures
Tipe E: Water Reducing and Accelerating Admixtures
Tipe F: Water Reducing, High Range Admixtures
Tipe G: Water Reducing,High Range Retarding Admixtures
A. Water-Reducing Admixtures (Plasticizer)
Water-Reducing Admixtures adalah bahan tambah yang mengurangi air pencampur yang
diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu. Bahan tambah ini biasa
disebut water reducer atau plasticizer.
Plasticizer dapat digunakan dengan cara-cara sebagai berikut:
1. Kadar semen tetap, air dikurangi
Cara ini untuk memproduksi beton dengan nilai perbandingan atau FAS yang rendah.
Dengan FAS yang rendah akan meningkatkan kuat tekan beton. Dengan penambahan
plasticizer, walaupun FAS rendah, beton tetap memiliki sifat workabilitas yang baik.
2. Kadar semen tetap, air tetap
Cara ini untuk memproduksi beton dengan slump yang lebih tinggi. Tingginya nilai
slump akan mempermudah pengadukan.
3. Kadar semen dikurangi, faktor air semen tetap
Cara ini dilakukan untuk memperoleh beton dengan penggunaan semen yang lebih
sedikit, sehingga mengurangi biaya.
Komposisi dari plasticizer diklasifikasikan secara umum menjadi 5 kelas:
1. Asam lignosulfonic dan kandungan garam-garam
2. Modifikasi dan turunan asam lignosulfonic dan kandungan garam-garam
3. Hydroxylated carboxylic acids dan kandungan garamnya
4. Modifikasi hydroxylated carboxylic acids dan kandungan garamnya
5. Material lain seperti:
–
Material inorganik seperti seng, garam-garam, barak, posfat, klorida
–
Asam amino dan turunannya
–
Karbohidrat, polisakarin dan gula asam
–
Campuran polimer, seperti eter, turunan melamic, naptan, silikon,
hidrokarbon-sulfat.
Berdasarkan prosentase pengurangan jumlah air, plasticizer/water reducer dibedakan
menjadi 3 macam:
1. Normal water reducer : Penggunaan jenis ini mampu mengurangi air antara 5 – 10%.
2. Mid-range water reducer : Penggunaan jenis ini mengurangi air antara 10 – 15%.
3. High-range water reducer : Jenis ini biasa disebut superplasicizers, mampu
mengurangi air antara 20 – 40%.
Secara mekanisme, penambahan plasticizer dapat dijelaskan sebagai berikut:
Senyawa diserap oleh bidang muka antara air dengan zat padat.
Partikel
padat
tersebut
mengandung
muatan
sisa
pada
permukaannya dapat positif, negatif ataupun keduanya. Pada pasta
semen, akibat perbedaan muatan tersebut, partikel dengan muatan
berbeda
yang
elektrostatik,
posisinya
selanjutnya
berdekatan
partikel
menyebabkan
mengalami
gaya
flokulasi/
penggumpalan. Sejumlah air diikat oleh gumpalan tersebut dan
diserap pada permukaan padat, sedang sedikit air yang tersisa
mampu mengurangi viskositas/kekentalan pada pasta dan juga pada
beton. Molekul pada plasticizer berfungsi menetralisir muatan pada
permukaan atau membuat seluruh permukaan tersebut bermuatan
seragam. Kemudian partikel tersebut saling tolak menolak (tidak lagi
saling
tarik
menarik),
sehingga
semua
partikel
saling
berpencar/dispersi dalam pasta. Hal ini membuat sebagian besar air
mampu untuk mengurangi viskositas pada semen dan beton.
Interaksi pada permukaan ini hampir pasti diketahui terjadi pada
partikel semen, dan dapat pula terjadi pada fraksi terhalus dari
agregat halus.
Gambar akibat Plasticizer : a. Pasta menggumpal , b. Pasta berpencar
Contoh produk plasticizer antara lain seperti Plastiment NS, Plastocrete 161W,
Plastocrete 169, Viscocrete 4100.
B. Retarding Admixtures (Retarder)
Retarder adalah bahan tambah yang berfungsi untuk menghambat waktu pengikatan
beton. Penggunaannya untuk menunda waktu pengikatan beton (setting time) misalnya
karena kondisi cuaca yang panas, atau memperpanjang waktu pengerasan untuk menghindari
cold joints. Proses percepatan hidrasi berarti bahwa semen menggunakan sejumlah air untuk
hidrasi yang sedianya digunakan untuk memberikan sifat workabilitas. Oleh karena itu,
diperlukan air yang lebih untuk mempertahankan nilai slump pada tingkat yang diinginkan,
yang berarti kuat tekan beton menjadi berkurang. Temperatur yang tinggi, kelembaban yang
rendah dan angin menyebabkan penguapan air yang sangat cepat dalam campuran pada saat
musim panas. Pengeringan beton ini menimbulkan cracking pada permukaan.
Komposisi retarder dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:
1. Asam lignosulfonic dan kandungan garam-garam
2. Hydroxy-carboxylic acids dan kandungan garamnya
3. Gula dan turunannya
4. Garam anorganik
Retarder menunda proses pengikatan semen dengan
membentuk lapisan tipis pada partikel semen sehingga
memperlambat reaksi dengan air. Cara lain dengan meningkatkan
jarak antara molekul pada silikat dan aluminat dengan molekul air
dengan membentuk senyawa sementara pada sistem. Dengan
formasi silikat dan aluminat hidrat, pengaruh retarder berkurang dan
proses hidrasi kembali normal.
Beberapa jenis retarder dapat mengurangi jumlah air yang
diperlukan pada campuran dan dapat pula menangkap udara dalam
beton. Retarder tidak memberikan pengaruh secara signifikan pada
waktu ikatan akhir (final setting time) semen atau tidak banyak
berpengaruh pula pada kekuatan beton umur 28 hari.
Berdasarkan
penelitian
tentang
pengaruh
retarder,
menunjukkan bahwa retarder memperlambat nilai hidrasi awal C 3S
dengan memperpanjang dormant period (tahap 2), sehingga
berakibat waktu ikatan (setting time) bertambah panjang.
Pertambahan panjang dormant period sebanding dengan jumlah
retarder yang digunakan, dan apabila dosis melebihi kadar tertentu,
hidrasi C3S tidak akan berlanjut melebihi tahap 2 dan pasta semen
tidak akan mengeras. Sehingga penting untuk menghindari
overdosis penggunaan retarder.
Retarder biasa ditambahkan pada beton pada kondisi dimana
jarak antara tempat pengadukan beton dengan tempat penuangan
adukan cukup jauh. Beberapa jenis water reducer biasanya
berfungsi juga sebagai set retarder.
Contoh produk retarder seperti Pastiment dan Plastocrete
161MR.
C. Accelerating Admixture (Accelerator/Hardener)
Hardener adalah bahan tambah yang berfungsi untuk
mempercepat pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton.
Bahan ini digunakan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan
(hidrasi) dan mempercepat pencapaian kekuatan pada beton.
Bahan hardener dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu:
1. Larutan garam anorganik
2. Larutan campuran organik
3. Bahan padat lainnya
Penggunaan retarder harus didasarkan pada pertimbangan
ekonomi dengan membandingkan pada penggunaan bahan lain
seperti semen Tipe III, pengggunaan semen yang lebih banyak,
penggunaan metode perawatan dan proteksi yang berbeda,
penggunaan bahan air dan agregat yang panas.
Cara kerja hardener merupakan kebalikan dari retarder,
dimana hardener meningkatkan laju hidrasi C3S. Pada umumnya,
dormant period memendek, tetapi laju hidrasi selama tahap 3 dan
tahap 4 dapat meningkat. Hal ini terutama dengan penggunaan
garam kalsium.
Sebagian besar larutan garam anorganik akan mempercepat
ikatan dan pengerasan pada beton, garam kalsium merupakan yang
paling efektif. Kalsium klorida (CaCl2) merupakan bahan yang paling
populer karena pada kandungan tertentu mampu memberikan
percepatan yang lebih dibanding tipe hardener yang lain, disamping
karena harganya yang tidak mahal. Kalsium klorida dapat digunakan
dengan dosis maksimum 2% dari berat semen yang digunakan.
Penggunaan kalsium klorida tidak boleh digunakan apabila korosi
progresif dari tulangan dapat terjadi. Perkembangan saat ini,
kalsium klorida tidak diperkenankan lagi.
Penggunaan kalsium klorida 2% terhadap berat semen mampu
mengurangi waktu ikatan (setting time) sebesar sepertiga,
meningkatkan kuat tekan pada hari 1 sampai dengan hari 7 sebesar
3 - 8 MPa, dan mampu meningkatkan kuat lentur 40 – 80% selama
satu hari dan sampai dengan 12% pada hari ke 28. Pengaruh
kalsium klorida (CaCl2) pada kuat tekan beton ditunjukkan pada
gambar berikut.
Kerugian penggunaan kalsium klorida sebagai hardener adalah
kecenderungan meningkatnya laju korosi pada logam dalam beton,
dalam hal ini tulangan baja. Penambahan kalsium klorida hingga 2%
terhadap berat semen, dianggap aman untuk beton bertulang
normal. Terdapat kesepakatan bahwa klorida tidak diperkenankan
untuk digunakan pada beton prestress atau pada beton dengan
bahan aluminium atau logam galvanis. Aluminium, zinc dan baja
dengan kondisi prestress mudah terkena korosi apabila terdapat ion
klorida.
Hardener tepat digunakan untuk pengecoran beton dalam air,
pekerjaan basement kedap air, pekerjaan perbaikan di tepi laut pada
area pasang surut, dan sebagainya.
Contoh penggunaan hardener terdapat pada Sika Rapid-1.