Bahan Kimia Untuk Meningkatkan Mutu Beton [PDF]

Citation preview

BAHAN KIMIA UNTUK MENINGKATKAN MUTU BETON Beton berasal dari bahasa latin yaitu “concretus” yang berarti tumbuh bersama yang berupa kelebihan dan kekurangan (Mindess, Young, 1981). Adapun kelebihannya adalah mudah dicetak, ekonomis, tahan lama, effisien, dapat diproduksi ditempat, mempunyai estetika dan mempunyai kuat desak yang tinggi. Sedangkan kekurangannya adalah kekuatan regang rendah, keliatan rendah, volumenya tidak stabil, kekuatan rendah dibanding beratnya dan mempunyai tarik desak yang rendah. 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 perbandangan 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 (chemical additive) 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. Material tambahan yang digunakan disamping sebagai bahan tambah, terkadang sebagai pengganti sebaian 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



Beton mutu tinggi umumnya ditambahkan bahan tambahan atau additive danadmixture, yaitu bahan selain semen, agregat, dan air yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum atau selama pengadukan beton untuk mengubah sifat beton sesuai dengan keinginan perencana. Penambahan additive atau admixture tersebut ke dalam campuran beton ternyata telah terbukti meningkatkan kinerja beton hampur di semua aspeknya, yaitu kekuatan, kemudahan pengerjaan, keawetan, dan kinerja-kinerja lainnya dalam memenuhi tuntutan teknologi konstruksi modern. Bahan additive dan admixture dapat dibedakan dalam 3 (tiga) jenis, yaitu : 1. Air Entraining Agent (ASTM C260), yaitu bahan tambahan untuk meningkatkan kadar udara, agar beton tahan terhadap pembekuan dan pencucian, terutama untuk daerah salju. 2. Chemical Admixture (ASTM C49 dan BS 5075), yaitu bahan kimia yang ditambahkan untuk mengendalikan waktu pengerasan (mempercepat atau memperlambat), mereduksi kebutuhan air, dan memudahkan pengerjaan beton. 3. Mineral Admixture, yaitu bahan mineral yang dihaluskan dan ditambahkan untuk memperbaiki sifat beton agar mudah dikerjakan dan meningkatkan kekuatan dan keawetan beton.



Air Entraining Agent (ASTM C260) Yaitu bahan tambahan untuk meningkatkan kadar udara agar beton tahan terhadap pembekuan dan pencucian terutama untuk daerah salju.Pengaruh air entraining admixtureterhadap sifat-sifat beton meliputi: Kekuatan Tekan Beton, Workabilitas Beton (kemudahan pekerjaan), Pengikatan Waktu, Bleeding (keluarnya air ke permukaan beton), Perubahan Volume (volume deformation), Kohesif, Density (berat jenis), dan Keawetan Beton (durability). Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemakaian admixture (AEA): 1. Penambahan jumlah pasir dari 35% sampai 40% akan menambah kadar udara 4.5% sampai 5%. Penambahan semen 90 kg/m3 akan mengurangi 1% udara. 2. Pengukuran kadar udara sebaiknya teratur (regular), menurut standard yang ada, ASTM atau BS 1881 Part 2. 3. Kenaikan temperatur beton akan mengurangi kandungan udara (air content). 4. Waktu pencampuran (Mixing) akan mempengaruhi kadar udara (air content). 5. Pengikatan beton dapat mengurangi kadar udara sampai 0.5%. Admixture Kimia (Bahan Tambahan Kimia, ASTM C49 dan BS 5075) Menurut standar ASTM , terdapat 7 jenis bahan tambah kimia, yaitu: 1. Tipe A, Water-Reducing Admixtures 2. Tipe B, Retarding Admixtures 3. Tipe C, Accelerating Admixtures 4. Tipe D, Water Reducing and Retarding Admixtures 5. Tipe E, Water Reducing and Accelerating Admixtures 6. Tipe F, Water Reducing, High Range Admixtures 7. Tipe G, Water Reducing,High Range Retarding Admixtures Keterangan: Tipe A: Water Reducer (WR) atau plasticizer. Bahan kimia tambahan untuk mengurangi jumlah air yang digunakan. Dengan pemakaian bahan ini diperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai kekentalan adukan yang sama, atau diperoleh kekentalan adukan lebih encer pada faktor air semen yang sama. Pengaruhnya pada beton: 1. Kekuatan Tekan: Tegangan tekan beton bertambah karena adanya pengurangan air, hal ini dikarenakan faktor a/s (air semen) berkurang. Penambahan kekuatan diperkirakan ± 10%. 2. Setting Time: Dengan adanya water reducing admixture, setting time dari campuran beton tidak berubah. 3. Workability: Bila tidak ada perubahan faktor air semen (a/s), water reducing menambah workability beton. Untuk slump awal 25-75 mm dapat ditambah dengan 50-60 mm. 4. Loss Slump: Tingkat kecepatan penurunan slump beton yang berisi air water reducing admixture umumnya sama atau lebih besar dari beton biasa. Dimana bila digunakan water reducing admixture (WRA) akan menambah workability dan waktu pencampuran. 5. Air Entrainment: Dengan bahan dasar Lignosulphonate cenderung meningkatkan jumlah kadar udara tapi tidak melampaui 2%. Bahan dasar Salt hydroxy



carboxylicdan Polysacharides tidak menambah kadar udara dan bahkan sering mengurangi kadar udara. 6. Panas Hidrasi: Panas hidrasi tidak terpengaruh dengan adanya penggunaan WRA. 7. Perubahan Bentuk: Perubahan bentuk (volume change) tidak terpengaruh dengan adanya WRA. 8. Durability: Durabilitas tidak terpengaruh dengan adanya WRA kecuali airnya dikurangi yang menyebabkan beton lebih padat dan impermeabel.



Plasticizer dapat digunakan dengan cara-cara sebagai berikut: 1. Kadar semen tetap, air dikurangi Cara ini untuk memproduksi beton dengan nilai perbandingan atau faktor air semen (fas) yang rendah. Dengan faktor air semen 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 memudahkan penuangan adukan. 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 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%. Mekanisme adanya 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 posisinya berdekatan menyebabkan gaya elektrostatik, selanjutnya partikel mengalami 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. Contoh produk plasticizer: 1. Plastiment NS Produk ini dikeluarkan oleh Sika, dengan bahan dasar polimer padat. Plastiment NS memenuhi standar ASTM C-494 Tipe A dan AASHTO M-194 Tipe A. Plastiment NS



direkomendasikan untuk digunakan pada aplikasi beton kualitas tinggi dengan peningkatan kuat tekan awal dan waktu ikatan normal. Produk ini dapat mengurangi air sampai dengan 10% untuk memperoleh beton yang mudah dikerjakan dengan kuat tekan dan kuat lentur yang lebih tinggi. Dosis yang digunakan adalah 130 – 265 ml untuk tiap 100 kg semen. 2. Plastocrete 161W Merupakan produk Sika dengan bahan polimer dan telah memenuhi persyaratam ASTM C-494 Tipe A. Direkomendasikan untuk digunakan pada beton kualitas tinggi dengan workabilitas sangat baik dan waktu ikatan cepat. Plastocrete 161W memberikan hasil yang optimal apabila dikombinasikan dengan fly ash (abu terbang). Dosis yang digunakan adalah 195 – 650 ml/100 kg semen. 3. Plastocrete 169 Produk Sika dengan tujuan ganda, yaitu sebagai reducer dan retarder. Produk ini telah memenuhi syarat ASTM C-494 Tipe A. Digunakan untuk beton normal dan memerlukan retarder. Tujuan ganda Plastocrete 169 sebagai water reducer normal dan set retarder memberikan fleksibilitas yang tinggi pada penggunaannya dan dapat dikombinasikan untuk meningkatkan kualitas maupun nilai ekonomis. Apabila digunakan untuk reducer, digunakan dosis 261-391 ml/100 kg semen. Apabila digunakan sebagai set retarder, dosis 390-520 ml/100 kg berat semen. 4. Viscocrete 4100 Merupakan produk Sika yang digunakan sebagai high range water reducer dan superplasticizer. Produk ini telah memenuhi syarat ASTM C-494 Tipe A dan F. Bahan tambah ini dapat digunakan dengan dosis rendah untuk mengurangi air antara 10-15% dan apabila digunakan dengan dosis tinggi mampu mengurangi air hingga 40%. Produk ini dapat digunakan untuk Self Compacting Concrete (SCC) karena dapat memberikan workabilitas yang tinggi. Viscocrete 4100 tidak mengandung formaldehid dan kalsium klorida serta tidak menyebabkan korosi pada tulangan baja. Untuk tujuan umum dosis yang direkomendasikan sebanyak 195-520 ml/100 kg semen. Apabila diinginkan pengurangan air secara maksimum, dosisnya dapat mencapai 780 ml/100 kg semen.      



Penerapan: Untuk meningkatkan workabilitas Untuk meningkatkan kekuatan pada tingkat workabilitas yang sama Untuk memperbaiki sifat beton yang menggunakan agregat bergradasi jelek Pengaruh: Memisahkan partikel-partikel semen dan meningkatkan fluiditas beton Mengurangi kebutuhan air pencampur Dapat mempengaruhi waktu setting beton Keterangan: Kandungan klorida harus dibatasi, overdosis lignosulphonates dapat menyebabkan penundaan pengerasan yang berlarut-larut. Selanjutnya hal ini dapat mempengaruhi kekuatan dan porositas beton. Tipe B: Retarder Bahan kimia untuk memperlambat proses ikatan beton. Bahan ini diperlukan apabila dibutuhkan waktu yang cukup lama antara pencampuran/ pengadukan beton dengan penuangan adukan. Atau dimana jarak antara tempat pengadukan beton dan tempat penuangan adukan cukup jauh. Tipe C: Accelerator Bahan kimia untuk mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton. Bahan ini digunakan jika penuangan adukan dilakukan di bawah permukaan air, atau pada struktur beton yang memerlukan pengerasan segera.Beberapa macam accelerator, yaitu Calsium chlorida (CaCl2), Aluminium Chlorida, Natrium Sulfat, dan Aluminium Sulfat. Tipe D: Water Reducer Retarder (WRR)



Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan memperlambat proses ikatan.Pengaruhnya pada beton adalah Kekuatan Tekan, Setting Time, dimana retarder menghambat setting time beton. Tipe E: Water Reducer Accelerator Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan mempercepat proses ikatan. Pengaruhnya pada beton: 1. Kekuatan. Pada saat accelerator mencapai peningkatan kekuatan awal beton, pengaruh kekuatan beton dapat diabaikan. Jika bahan water reducing dicampur accelerator, keuntungan kekuatan jangka panjang akan diapat berhubungan langsung dengan penurunan rasio air-semen (a/s). 2. Setting Time. Setting time beton yang mengandung accelerator lebih pendek daripada beton biasa yang tidak mengandung accelerator. Pengaruh kalsium klorida pada setting time lebih besar daripada kalsium format. 3. Workability. Baik kalsium klorida dan kalsium format memberikan sedikit peningkatan dalam workabilitas. Peningkatan yang lebih besar dalam workabilitas dapat diperoleh dengan kombinasi accelerator dengan bahan water reducing. 4. Air Entrainment. Hampir semua accelerator tidak mengandung derajat air entrainment. 5. Bleeding. Admixture accelerator tidak mempengaruhi bleeding. 6. Panas Hidrasi. Accelerator meningkatkan tingkatan panas yang dihasilkan dan memberikan kenaikan temperature yang lebih besar daripada campuran bahan biasa. Total panas hidrasi tidak mempengaruhi. 7. Perubahan Volume. Kalsium klorida meningkatkan creep maupun drying shrinkage. Kalsium format meningkatkan drying shrinkage tetapi data yang ada menunjukkan ada sedikit pengaruh pada creep. 8. Durability. Kalsium klorida mempunyai kemampuan memecahkan pasivity alamiah yang diberikan beton dengan menggunakan semen portland, dengan demikian akan memperbesar korosi pada baja atau logam tertanam. Tipe F: High Range Water Reducer (Superplasticizer) Bahan kimia yang berfungsi mengurangi air sampai 12% atau bahkan lebih. Dengan pemakaian bahan tambahan ini diperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai kekentalan adukan yang sama atau diperoleh adukan dengan kekentalan lebih encer dengan fakor air semen yang sama, sehingga kuat tekan beton lebih tinggi.Superplasticizer adalah zat-zat polymer organik yang dapat larut dalam air yang telah dipersatukan dengan menggunakan proses polymerisasi yang komplek untuk menghasilkan molekul-molekul panjang dari massa molecular yang tinggi. Molekul-molekul panjang ini akan membungkus diri mengelilingi partikel semen dan memberikan pengaruh negatif yang tinggi sehingga antar partikel semen akan saling menjauh dan menolak. Hal ini akan menimbulkan pendispersian partikel semen sehingga mengakibatkan keenceran adukan dan meningkatkan workabilitas. Perbaikan workabilitas ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan beton dengan workability yang tinggi atau menghasilkan beton dengan kuat tekan yang tinggi. Bahan ini merupakan sarana untuk menghasilkan beton mengalir tanpa terjadi pemisahan (segregasi/ bleeding) yang umumnya terjadi pada beton dengan jumlah air yang besar, maka bahan ini berguna untuk pencetakan beton di tempat-tempat yang sulit seperti tempat pada penulangan yang rapat. Superplasticizer dapat memperbaiki workabilitas namun



tidak terpengaruh besar dalam meningkatkan kuat tekan beton untuk faktor air semen yang diberikan. Namun kegunaan superplasticizer untuk beton mutu tinggi secara umum sangat berhubungan dengan pengurangan jumlah air dalam campuran beton. Pengurangan ini tergantung dari kandungan air yang digunakan, dosis dan tipe dari superplasticizer yang dipakai. (L.J. Parrot, 1998). Superplasticizer tidak akan menjadikan “encer” semua campuran beton dengan sempurna, oleh karenanya campuran harus direncanakan untuk disesuaikan. Untuk meningkatkan workability campuran beton, penggunaan dosissuperplasticizer secara normal berkisar antara 1-3 liter tiap 1 meter kubik beton. Larutan superplasticizer terdiri dari 40% material aktif. Ketika superplasticizer digunakan untuk mengurangi jumlah air, dosis yang digunakan adalah lebih besar, 5 sampai 20 liter tiap 1 meter kubik beton. (Neville, 1995) Menurut (Edward G Nawy, 1996). Superplasticizer dibedakan menjadi 4 jenis: 1. Koondensasi sulfonat melamin formaldehyde (SMF) dengan kandungan klorida sebesar 0,005%. 2. Sulfonat nafthalin formaldehid (SNF) dengan kandungan klorida yang dapat diabaikan. 3. Modifikasi lignosulfonat tanpa kandungan klorida. 4. Carboxyl acrylic ester copolymer. Keempat jenis bahan tambahan ini terbuat dari sulfonat organik dan disebut superplasticizer karena bahan ini dapat mengurangi air pada campuran beton sementara slump beton bertambah sampai 8 in (208 mm) atau lebih. Bahan-bahan ini digunakan untuk menghasilkan beton “mengalir” tanpa terjadinya pemisahan yang tidak diinginkan dan umumnya terjadi pada beton dengan jumlah air yang besar untuk meningkatkan kekuatan beton, karena memungkinkan pengurangan kadar air guna mempertahankan workabilitas yang sama. Jenis SMF dan SNF yang disebut garam sulfonik lebih sering digunakan karena lebih efektif dalam mendispersikan butiran semen, juga mengandung unsur-unsur yang memperlambat pengerasan. Tipe G: High Range Water Reducer (HRWR) Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton. Bahan kimia tambahan biasanya dimasukkan dalam campuran beton dalam jumlah yang relatif kecil dibandingkan dengan bahan-bahan utama, maka tingkatan kontrolnya harus lebih besar daripada pekerjaan beton biasa. Hal ini untuk menjamin agar tidak terjadi kelebihan dosis, karena dosis yang berlebihan akan bisa mengakibatkan menurunnya kinerja beton bahkan lebih ekstrem lagi bisa menimbulkan kerusakan pada beton. Produk Concrete Admixture yang sering dipergunakan dalam industri Beton Precast adalah Admixture Type-F dengan Fungsi High-Range Water-Reducer dan Superplasticizer,



   



Produk Kami adalah: 1. LIGNO C-470, Type-F Admixture berbahan utama Sodium Napthalene Sulphonat Formulation. Sangat cocok untuk tingkatan Target K-225 hingga K-400 pada 28 Hari. Mampu mengurangi pemakaian air hingga 30% dengan dosis 1% dari Cementitious. Umumnya dipakai pada industri Panel Beton, U-ditch, Pipa/Slab dan Pile.



    



      



2. LIGNO C-431n, Type-F High Gridd Admixture berbahan utama Sodium Napthalene Sulphonat Formulation. Untuk Tingkatan target K-400 hingga K-600 pada umur 28 hari. Mampu mencapai K-250 di umur 1 hari. Mengurangi Pemakaian Air hingga 40% dengan dosis 1% dari Cementitious. Umumnya dipakai pada Precast Square Pile dan Spun Pile dengan target K yang tinggi. 3. LIGNO P-100, Type F SCC (Self Compacting Concrete) Admixture Concrete Berbahan Polycarboxilat Memiliki sifat SCC sehingga concrte dan mengalir sendiri Umumnya dipakai pada Konstruksi Mold yang dijangkau susah. Juga sangat Bangus untuk Precast Target K-500 keatas. Merupakan Produk Terbagus dalam kelasnya. Mampu mencapai K-350 pada umur satu hari dengan target K-500 di 28 hari. Sangat cocok pada precast PC-Beam, Big Pile dan Rigid. Produk-produk unggulan kami sudah diakui oleh banyak Customer tentang Kualitasnya, Mineral Admixture (Bahan Tambahan Mineral) Bahan tambahan mineral ini merupakan bahan padat yang dihaluskan yang ditambahkan untuk memperbaiki sifat beton agar beton mudah dikerjakan dan kekuatan serta keawetannya meningkat. Yang termasuk dalam Mineral Admixture adalah Pozzolan dan bahan tambahan khusus lainnya yang berasal dari mineral. Sifat-sifat semen yang menggunakan Pozzolan antara lain: 1. Panas hidrasi akan turun karena adanya tambahan pozollan kandungan C3A dalam semen berkurang. 2. Campuran pasta semen pada keadaan konsistensi normal maka faktor air semakin meningkat dengan adanya pozollan. 3. Workability dari beton yang memakai semen pozollan akan lebih baik. 4. Merubah waktu setting. 5. Merubah kekuatan beton. Bahan Tambah Mineral (Additive) 1. Abu Terbang Batu bara (Fly Ash) Menurut ASTM C.618 (ASTM, 1995:304) abu terbang (fly ash) didefinisikan sebagai butiran halus hasil residu pembakaran batubara atau bubuk batu bara. Fly ash dapat dibedakan menjadi dua, yaitu abu terbang yang normal yang dihasilkan dari pembakaran batu bara antrasit atau batu bara bitomius dan abu terbang kelas C yang dihasilkan dari batubara jenis lignite atau subbitumeus. Abu terbang kelas C kemungkinan mengandung kapur (lime) lebih dari 10% beratnya. Kandungan kimia yang dibutuhkan dalam fly ash tercantum dalam ASTM C.618-95:305 (Ir.Tri Mulyono,2003) 2. Silica Fume Menurut standar “Spesification for Silica Fume for Use in Hydraulic Cement Concrete and Mortar” (ASTM.C.1240,1995:637-642) silica fume adalah material pozzolan yang halus, dimana komposisi silica lebih banyak yang dihasilkan dari tanur tinggi atau sisa produksi silicon atau alloy besi silicon dikenal sebagai gabungan antara microsilica dengan silica fume. (Ir.Tri Mulyono,2003) Penggunaan silica fume dalam campuran beton dimaksudkan untuk menghasilkan beton dengan kekuatan tekan yang tinggi. Beton dengan kekuatan tinggi, digunakan, misalnya, untuk kolom struktur atau dinding geser, pre-cast atau beton pra-tegang dan beberapa keperluan lain. Kriteria beton dengan kekuatan tekan tinggi saat ini adalah 50-70 MPa untuk



umur 28 hari. Penggunaan silica fume berkisar antara 0 – 30% untuk memperbaiki karakteristik kekuatan dan keawetan beton dengan factor air semen sebesar 0,34 dan 0,28 dengan atau tanpa superplasticizer dan nilai slump 50 mm



Yang termasuk kategori bahan tambahan ini ialah semua bahan tambahan yang tidak termasuk kategori di atas, misalnya, bahan tambahan jenis polimer, fiber mash, bahan pencegah karatan, bahan tambahan yang dapat mengembang, bahan tambahan untuk perekat/ bonding admixture. Tipe-tipe Mineral Admixture yaitu: 1. Material cementitious Dapat bereaksi langsung dengan air. Bahan ini mengandung silikat dan kalsium aluminosilikat. Contoh: Blast Furnace Slag, yaitu bahan buangan industri baja yang menggunakan tanur pijar. 2. Material pozzolanic Material yang dapat bereaksi dengan kapur bebas (Ca(OH)2) plus air. Komposisinya didominasi oleh siliceous dan aluminous. Contoh: Abu Terbang kelas F, yaitu sisa buangan Industri Pembangkit Listrik yang menggunakan batubara jenis bituminous atau anthracite. Selain itu, silica fume (hasil sampingan produksi elemen silicon), juga bahan pozzolanic. Komposisinya didominasi oleh unsur amorphous silica. 3. Material pozzolanic dan cementitious Material ini dapat bereaksi dengan air saja atau dengan kapur bebas (Ca(OH)2) plus air. Komposisinya didominasi oleh siliceous, aluminous dan kapur. Contoh: Abu Terbang kelas C, yaitu sisa buangan Industri PLTU yang menggunakan barubara jenis lignite atau subbituminous. 4. Material inert Material ini tidak bereaksi secara kimiawi dengan unsur-unsur semen. Contoh: bahan buangan pabrik batu marmer, bahan kuarsa yang sudah dihaluskan dan lain-lain (AD). PERLINDUNGAN TERHADAP KOROSI PADA BETON DI LINGKUNGAN LAUT Setiap konstruksi setelah dibangun harus dilakukan evaluasi secara terus menerus untuk menentukan kinerja bangunan. Ambruknya suatu infrastruktur, seperti jembatan, jalan layang, dermaga dan lain-lain, secara tiba-tiba sering kali membawa korban manusia dan kerugian finansial yang sangat besar. Hal ini merupakan bagian dari tugas pemilik bersama pihak yang berkepentingan untuk menjamin keselamatan masyarakat umum sebagai pengguna. Salah satu penyebab kerusakan bangunan dilingkungan laut adalah korosi pada beton dan tulangan. Secara umum, tulangan baja didalam beton tidak akan terkorosi, karena betonpada umumnya memiliki PH tinggi (sekitar 12.5), Sifat PH tinggi atau basa / alkali pada beton terjadi saat semen tercampur dengan air. Karena sifat alkali ini, dipermukaan baja dalam beton terbentuk sebuah lapisan pasif yang menyebabkan baja terlindung dari pengaruh luar. Baja baru bisa terkorosi bila lapisan pasif ini rusak (PH Beton turun), yang biasanya disebabkan oleh faktor-faktor sebagai berikut : 



Karbonasi (carbonation)



Proses karbonasi terjadi karena adanya interaksi dari karbon dioksida (CO2) di udara bebas / atmosfer dengan ion hidroksida didalam beton. Hasil dari interaksi tersebut menyebabkan PH beton turun (< 9) dan ini mengakibatkan penurunan ketahanan dari lapisan pasif di permukaan baja tulangan. 



Klorida (Chlorides)



Ion klorida mempunyai kemampuan untuk penetrasi kedalam beton dan merusak lapisan pasif dipermukaan baja dan logam. Ion klorida bisa berasal dari lingkungan eksternal, misalnya air laut atau proses hyrolysis auto katalisis dari bahan logam itu sendiri yang menyebabkan baja terkorosi. 



Garam Magnesium (Magnesium Salts)



Karena pada laut mengandung 3200 ppm bahan setara MgCl2, hal ini sudah cukup untuk melemahkan Portland Cement Hydrates dari serangan ion Mg. Hasil reaksinya akan menyebabkan kehilangan material (material loss) dan dapat melunakkan beton (soft). 



Serangan Sulfat (sulphate attack)



Sulfat alami (natural sulphate) dan bahan polutan dari dalam tanah atau air laut dapat menyebabkan serangan Sulfat kedalam beton. Ion sulfat dari air laut akan bereaksi dengan hydrates dari portland cement yang dapat menyebabkan penurunan mutu beton, membuat beton menjadi lemah / lunak dan rapuh (brittle). 



Serangan Asam oleh Bakteri



Pada bak tempat penampungan minyak mentah, struktur bawah dari bangunanoffshore, pada daerah pantai yang air lautnya diam dan suhunya cenderung tetap (Oil Well 70-80 °C) atau (45-50 °C) akan berpotensi menumbuhkan mikroba aktif yang menghasilkan karbon dioksida serta dapat menurunkan PH air. Hal ini akan berpotensi menyebabkan proses korosi pada struktur beton, baja maupun bahanlogam yang terdapat pada daerah tersebut. Pada korosi jenis ini, kerusakan terjadi pada tulangan di dalam beton. Ini disebabkan karena tulangan di dalam beton bereaksi dengan air dan membentuk karat. Karat yang terbentuk pada tulangan ini mengakibatkan pengembangan volume besi tulangan tersebut. Pengembangan volume ini kemudian mendesakbeton sehingga beton tersebut retak, terkelupas atau pecah, sehingga daya dukung dan dimensi beton menjadi berkurang. Lalu dari mana datangnya air yang kemudian menyebabkan besi tulangan tersebut berkarat? Air ini dapat masuk ke dalam beton dan sampai ke tulangan melalui 2 cara, melaluiAir yang masuk dari luar atau uap air di udara melalui pori-pori beton karenabeton tidak kedap air. Hal ini diperparah lagi jika terdapat banyak retak pada permukaan beton. Terjadinya korosi pada suatu bangunan dapat mempengaruhi masa pakaibangunan tersebut, karena kinerja komponen struktur bangunan menurun. Guna mencapai umur bangunan sesuai dengan rencana diperlukan pemeliharaanbangunan dan perawatan bangunan secara terus menerus. Sebuah studi kasus yang dilakukan oleh mahasiswa di Malaysia menyebutkan bahwa ada beberapa elemen yang menentukan analisa biaya jangka waktu pelayanan / LCCA (Life Cycle Cost Analysis) untuk perbaikan struktur beton yang diakibatkan oleh korosi, diantaranya : 



Initial Cost (biaya awal) – meliputi biaya yang hanya terjadi sekali diawal, seperti menghilangkan beton yang rusak, persiapan permukaan, dll.







Rehabilitasi / biaya pemeliharaan – merupakan biaya yang dikeluarkan secara berkala dan berkelanjutan selama bangunan tersebut masih digunakan, seperti aplikasi ulang coating di permukaan beton, penggantian anoda pada electroplating, dll







Biaya kerugian (disposal cost) – biaya ini adalah kerugian yang harus ditanggung jika ternyata bangunan tersebut tidak dapat diperbaiki lagi







Waktu analisis (Analysis Period) – merupakan waktu yang digunakan untuk mengevaluasi total biaya yang diperlukan untuk penentuan perbaikan, biasanya 75 sampai 100 tahun untuk jembatan







Tingkat penyusutan (discount rate) – tingkat penyusutan nyata merefleksikan nilai sebenarnya dari uang terhadap waktu dengan mengabaikan tingkat inflasi. FHWA merekomendasikan pengunaan discount rate pada kisaran 3 – 5 %







Tingkat Inflasi – mengukur per bahan harga yang terjadi pada barang atau jasa dari tahun ke tahun



Korosi pada beton dapat merugikan kita sebagai pengguna struktur bangunantersebut, selain memperpendek masa pakai seringkali biaya perawatan atau perbaikannya juga lebih besar ketimbang nilai bangunan tersebut. Berikut ini adalah rekomendasi untuk mendapatkan struktur beton yang tahan lama di lingkungan laut :  



Penggunaan bahan dasar beton (seperti agregat) dan beton berkualitas baik Pemberian selubung beton dengan ketebalan tertentu yang sesuai dengan kondisi lingkungan yang akan dihadapi. Semakin korosif lingkungan, semakin tebal selimut beton yang dibutuhkan











Pengontrolan lebar retak yang boleh terjadi pada beton bertulang saat dikenakan beban layan (service load). Semakin korosif lingkungan semakin kecil lebar retak yang boleh terjadi pada beton Perlindungan terhadap beton dan tulangan (menghindari korosi)



PRODUK CEMENTAID YANG KAMI REKOMENDASIKAN UNTUK PERLINDUNGAN AWAL MAUPUN PERBAIKAN STRUKTUR BETON YANG DEKAT DENGAN LINGKUNGAN LAUT : 1. EVERDURE CALTITE Korosi disebabkan oleh air yang masuk dari luar atau uap air di udara melalui pori-pori dikarenakan beton tidak kedap air. Sebenarnya beton yang tidak waterproof ini merupakan inti dari permasalahan timbulnya korosi. Tekanan air yang tinggi juga mempunyai andil dalam mempertinggi tingkat penetrasi air kedalam beton. Jikabeton waterproof maka penetrasi air yang mengandung klorida, sulphat atau bahanlain dapat diblokir, sehingga tulangan logam pun aman terlindungi dan tidak mengalami proses karbonasi. Pada awal pembangunan struktur beton kami merekomendasikan untuk mencampurkan produk EVERDURE CALTITE sebagai bahan anti korosi. EVERDURE CALTITE pada intinya berfungsi sebagai Integral Waterproofer, produk ini membuat setebal matriks beton kedap air, tidak hanya berupa lapisan. Cara penggunaannya juga praktis, hanya ditambahkan kedalam adukan beton. Dosis yang direkomendasikan adalah 30 Liter / m3 beton yang dikombinasikan dengan bahan yang dapat meningkatkan karakteristik mutu beton. Lazim digunakan pada lokasi dengan tekanan air tinggi (> 4 m) atau pada daerah yang mempunyai bahan -bahan pemicu timbulnya korosi dengan tingkat konsentrasi tinggi. Bahan ini juga dapat digunakan sebagai bahan campuran beton atau mortar yang digunakan dalam proses perbaikan. 2. CORRPROOF Sebagai turunan EVERDURE CALTITE dengan fungsi yang sama kami merekomendasikan produk CORRPROOF. Produk ini berfungsi sebagai antikorosi dengan prinsip membuat beton kedap air. Dosis yang direkomendasikan adalah 20 Liter / m3 beton yang dikombinasikan dengan bahan yang dapat meningkatkan karakteristik mutu beton. Lazim digunakan pada lokasi dengan tekanan air tinggi atau pada daerah yang mempunyai bahan–bahan pemicu timbulnya korosi dengan tingkat konsentrasi sedang. Bahan ini juga dapat digunakan sebagai bahan campuran beton atau mortar yang digunakan dalam proses perbaikan. 3. RAPIDARD CF Struktur bangunan di lingkungan dekat laut atau di lokasi pasang surut relatif membutuhkan waktu setting beton yang lebih singkat agar proses perbaikan dapat dilakukan lebih cepat. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, kami merekomendasikan RAPIDARD CF yang merupakan aditif semen cepat kering. Formulanya yang Chloride Free aman digunakan untuk struktur beton bertulang. Bahan ini dapat dikombinasikan dengan bahan korosi seperti EVERDURE CALTITE dan CORRPROOF tanpa mengurangi kualitas hasilnya. Contoh penggunaan : Perbaikan selimut beton / pile cap pada dermaga 4. CALCURE B *R Salah satu penyebab timbulnya korosi adalah penetrasi air yang mengandung klorida atau sulphat kedalam beton, salah satunya melalui celah atau retak. Seringkali retak banyak timbul dikarenakan pada saat proses hidrasi, penguapan air terjadi terlalu cepat sehingga berakibat beton menyusut. Oleh karena itu proses perawatan beton / curing harus dilakukan. Cara-cara konvensional yang dilakukan adalah dengan penyemprotan, penggenangan / perendaman, ditutup lembaran plastic, dll. Proses perawatan tersebut membutuhkan perhatian khusus dalam pelaksanaanya sehingga tidak praktis. Kami CEMENTAID merekomendasikan CALCURE B*R sebagai bahan perawatbeton / curing compound yang membentuk lapisan tipis pada permukaan untuk menghalangi penguapan. Selain mencegah timbulnya retak pada permukaanbeton, aplikasinya juga mudah dan praktis, hanya dikuas atau disemprot,