Bahan Tambah untuk Campuran 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 S-18-1990-03).
Berdasarkan ACI (American Concrete Institute), bahan tambah adalah material selain air, agregat dan semen hidrolik yang dicampurkan dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau selama pengadukan berlangsung.
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.
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).
II. Chemical admixtures (bahan tambah kimia)
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
Water-Reducing Admixtures (Plasticizer)
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:
seragam. Kemudian partikel tersebut saling tolak menolak (tidak lagi saling tarik menarik), sehingga semua partikel saling berpencar/dispersi dalam pasta (Gambar 1.b). 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 1 Dispersion Action akibat Plasticizer: (a) Pasta menggumpal; (b) Pasta berpencar
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
sebanyak 195-520 ml/100 kg semen. Apabila diinginkan pengurangan air secara maksimum, dosisnya dapat mencapai 780 ml/100 kg semen.
PENGARUH BAHAN TAMBAH PLASTI MENT-VZ TERHADAP SIFAT BETON
Shyama Maricar*, Burhan Tatong* dan Hajatni Hasan*
* Abstract
Concrete mixture for structure of the building is expected to according to the quality and specifications desired. With the addition of admixtur
es materials used for concrete mix, it is necessary to know the type,
properties and benefits of admixture produced by various companies. Concrete used In this study were added admixtureof Plastiment-VZ for characters investigated.
In this study used two variations of concrete, ie normal concrete and concrete with the addition Plastiment-VZ with usage percentage of 0.20%, 0.40% and 0.60% of the weight of the cement used in normal concrete. Cylindrical specimens used for co
mpressive strength testing with a to tal of 3 pieces for each test.
The test results obtained average compressive strength of normal concrete (f'cr) of 27.554 MPa, and for concrete with the addition of-VZ Plastiment of 0.20% obtained an average compressive strength, f'cr = 29.252 MPa, the concrete with the addition of Plastim
ent-VZ 0.40%, obtained f'cr = 30.951 MPa, whereas
the addition of 0.60% for the compressive strength at 28 days obtained at 32.083 MPa. Keywords:
Compressive strength, Plastiment-VZ *
Staf Pengajar Jurusan Teknik Sip
il Fakultas Teknik Universitas Tadulako, Palu
1. Pendahuluan
Campuran beton untuk struktur
bangunan diharapkan sesuai dengan mutu dan spesifikasi yang diinginkan. Dengan penambahan bahan
admixture
yang dipakai untuk campuran
admixture
yang diproduksi oleh berbagai perusahaan. Bahan kimia pembantu (chemical
admixtures)
dan bahan-bahan lain merupakan bahan tambahan
(additives) kepada beton.
Jumlahnya relatif sedikit tetapi pengaruhnya cukup besar pada beton sehingga banyak digunakan. Disamping keuntungan yang dapat diperoleh dari beberapa bahan tambahan tersebut, terdapat efek sampingan yang tidak menguntungkan yang harus diperhatikan dengan teliti.
Ada beberapa jenis bahan kimia pembantu salah satunya adalah jenis D “ Water
Reducer and Retarder Admixture” adalah bahan
tambah yang berfungsi ganda yaitu mengurangi air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan menghambat waktu pengikatan beton. Plastiment-VZ
merupakan contoh admixture jenis D yang
diproduksi oleh PT. Sika Indonesia, yang berfungsi sebagai retarder dan water reducer.
Kemudahan pengerjaan beton
merupakan salah satu kinerja utama yang dibutuhkan. Walaupun suatu struktur beton dirancang agar mempunyai kuat tekan yang tinggi, tetapi jika rancangan tersebut tidak dapat
diimplementasikan di lapangan karena sulit dikerjakan maka rancangan tersebut menjadi percuma. Kemajuan teknologi membawa dampak yang nyata untuk mengatasi hal ini, yaitu dengan penggunaan bahan tambah untuk memperbaiki kinerjanya.
Temperatur yang tinggi, kelembaban
yang rendah dan angin menyebabkan penguapan air yang sangat cepat dalam campuran beton pada saat musim panas. Atau lebih sering menyebabkan makin cepatnya pengerasan beton, yang menyebabkan sulitnya penuangan dan penyelesaian.
2. Kajian Pustaka
2.1 Karakteristik Kuat tekan beton Kekuatan tekan merupakan salah satu kinerja utama beton. Kekuatan tekan adalah
40
kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Walaupun dalam beton terdapat tegangan tarik yang kecil, diasumsikan bahwa semua tegangan tekan didukung oleh beton tersebut. Penentuan kekuatan tekan dapat
Kekuatan karakteristik beton (f’
c )
dipandang sangat penting untuk pengendalian mutu. Karena sifat-sifat fisik utama beton dapat ditentukan dari kuat tekan beton
(f’ c )
, misalkan
modulus elastisitas beton (E
c ),
kuat geser beton (V
c ),
kuat tarik belah beton (f’
ct ),
syarat keawetan
beton, syarat kedap air, dan sebagainya. Dengan adanya korelasi ini, maka kontrol terhadap sifat fisik beton itu dapat difokuskan pada kuat tekan beton.
Menurut SNI 03-1974-1990 yang
dimaksud dengan kuat tekan beton adalah besarnya beban persatuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin uji tekan. Pengujian kuat tekan dilakukan dengan cara memberi gaya tekan aksial secara bertahap
terhadap benda uji silinder beton (diameter 150 mm dan tinggi 300 mm) sampai benda uji mengalami keruntuhan. Tata cara pengujian yang umumnya dipakai adalah standar ASTM C39 - 86
(Dipohusodo, 1999:7) . Kuat tekan tersebut dapat
dihitung dengan menggunakan rumus : f’
= luas penampang (mm 2
).
Menurut Pedoman Konstruksi dan
bila pengambilan contoh, perawatan dan pengujian sesuai dengan SNI 03-1974-1990, SNI 03-4810-1998, SNI 03-2493-199, SNI 03-2458-199. Adapun kuat tekan yang disyaratkan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Ketentuan Sifat Campuran Jenis Beton
Mutu Beton
Kuat Tekan Maksimum (Mpa) Benda Uji Silinder Ø15 – 30 cm
Sumber : Tabel 6, Pedoman konstruksi dan Bangunan, Pelaksanaan Pekerjaan Beton untuk Jalan dan Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum, 2005:10
-
Kuat tekan silinder = 0,83 kuat tekan kubus (150 x 150 x 150 mm 3
)
Teknologi Additive dan Admixture
Februari 2, 2008 oleh sasonov
Sebelum membahas lebih lanjut mengenai Teknologi Additive dan Admixture, akan saya bahas dulu pengertian-pengertiannya terlebih dahulu.
Chemical Admixture (Additive) :
Bahan-bahan admixture yang dapat larut dalam air digolongkan sebagai chemical admixture
Mineral Admixture :
Bahan-bahan admixture yang tidak dapat larut dalam air digolongkan sebagai mineral admixture
Ada 4 jenis bahan additive, yaitu:
1. Air-Entraining (AEA)
Penerapan:
Untuk meningkatkan ketahanan beku/cair
Untuk meningkatkan workabilitas
Pengaruh:
Menghasilkan butiran-butiran udara kecil yang banyak dalam beton
Keterangan:
Efisiensi semakin berkurang seiring dengan meningkatnya suhu, kadar semen tinggi dan kehadiran fly ash
2. Water-Reducing
Penerapan:
Untuk meningkatkan workabilitas
Untuk meningkatkan kekuatan pada tingkat workabilitas yang sama
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.
3. High Range water Reducer Superplasticizers (HRWR)
Penerapan:
Untuk memfasilitasi penempatan dan pemadatan (contoh pada elemen beton bertulang yang ditulangi dalam jumlah banyak)
Untuk meningkatkan kekuatan
Untuk menghasilkan bentuk permukaan yang berkualitas tinggi
Untuk memfasilitasi pumping
Pengaruh:
Meningkatkan fluiditas beton dengan pengaruh yang kecil pada waktu setting
Keterangan:
Kecocokan dengan zat tambahan lain dalam campuran harus diperiksa, penambahan kembali air pada beton lebih dari sekali untuk mengembalikan slump dapat menyebabkan reduksi kekuatan ultimate.
4. Permeability Reducing
Penerapan:
Untuk mengurangi perpindahan uap air
Pengaruh:
Mengisi pori-pori dengan bahan-bahan yang reaktif, atau bahan penolak air (water-repellent)
Tidak akan mengubah beton kualitas rendah menjadi beton kedap air.
Pengurangan permeabilitas disebabkan oleh meningkatnya workabilitas dan pengerjaan yang lebih baik
Sebenarnya masih ada tipe additive-additive lain, tapi pemanfaatannya sendiri untuk industri readymix di Indonesia belum maksimal. Additive-additive yang saya maksud yaitu:
1. VMA (viscosity-modifying admixtures)
2. SRA (shrinkage reducing admixture)
3. AWA (anti washout agent)
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.
