DocumentBAB VBAHAN TAMBAHAN (ADMIXTURE) DANPERSYARATANNYA5.1PendahuluanDalampraktek pembuatan konstrukdi beton, bahan tambahan (admixture)merupakan bahan yang dianggap penting, terutama untuk pembuatan beton didaerah yangberiklim tropis seperti di Indonesia. Penggunaan bahan tersebut dimaksudkan unutkmemperbaiki dan menambah sifat beton sesuai dengan sifat beton yang diingninkan.Seperti yang tertulis dalam American Society for Testing and Material (ASTM) C125,bahan tambahan tersebut ditambahakan dalam campuran beton atau mortar, pada sebelumpenncampuran pada batching plant atau sesudah pencapuran. Definisi bahan tambahan inimempunyai arti luas, yaitu meliputi polimer, fiber, mineral yang mana dengan adanyabahan tambahan ini komposisi beton mempunyai sifat yang berbeda dengan beton aslinyaatau beton biasa.Ada beberapa peraturan atau code yang menjelaskan persyaratan (spesifikasi) daribahan admixture misalnya British Standard (BS) 5070 part 1:1982 yang mencakup tipeadmxture. Hal ini juga ditulis dalam American Society for Testing and Material (ASTM)C494-82.Walaupun ada aturan pemakaiannya yang ditulis pada brosur admixture, sebaiknyapenggunaan admixture ini didahului dengan percobaan-percobaan yang dilakukan dilaboratorium dan di lapangan.5.2Definisi dan KlasifikasiIstilah additive dan admixture dapat didengar dan dijumpai pada pembicaraansehari-hari. Arti additive dan admixture adalah sama yaitu bahan tambahan. Hanya sajamaterial additive, merupakan bahan tambahan yang ditambahkan pada saat prosespembuatan semen di pabrik, sedangkan admixture bahan tambahan yang ditambahkan padasaat pelaksanaan pembuatan beton di lapangan.Di pasaran banyak sekali variasi produksi admixture, oleh karena itu penggunaandari salah satu admixture sebaiknya didahului dengan percobaan.V - 1 1.Tujuan pemakaian Admixture dalam campuran beton adalah untuk meningkatkan :a.Penampilan( Performance )b.Mutu( Qualty )c.Keawetan( Durability )d.Kemudahan pekerjaan( Workability )2.Pemakaian Admixture dalam campuran beton harus mendapat persetujuan terlebihdahulu dari Sarjana / Pengawas lapangan / Pemilik proyek dan harus sudah pernahdilakukan percobaan pendahuluan.3.Bahan Tambahan (Admixture) dibagi dalam beberapa kelompok diantaranya :a.Air Entraining Agent (ASTM C260)Yaitu bahan tambahan untuk meningkatkan kadar udara agar beton tahanterhadap pembekuan dan pencucian terutama untuk daerah salju, juga harusmemenuhi SNI 03 2496 1991.b.Admixture Kimia (Bahan Tambahan Kimia), ASTM C49 dan BS 5075Yaitu bahan tambahan cairan kimia yang ditambahakan untuk mengendalikanwaktu pengerasan (mempercepat atau memperlambat), mereduksi kebutuhan air,memudahkan pengerjaan beton (meningkatkan slump) dan sebagainya.c.Mineral Admixture (Bahan Tambahan Mineral)Bahan tambahan mineral ini merupakan bahan padat yang dihaluskan yangditambahakan untuk memperbaiki sifat beton agar beton mudah dikerjakan dankekuatan serta keawetannya meningkat.Bahan-bahan tambahan mineral seperti :1.Pozzolan2.Slag3.Fly Ash (Abuterbang)4.Abu sekam5.Silika FumeV - 2 d.Bahan Tambahan Lainnya (Miscellanous Admixture)Yang termasuk kategori bahan tambahan ini ialah semua bahan tambahanyang tidak termasuk kategori diatas, seperti :1.Polymer2.Fiber Mash3.Bahan pencegah karatan4.Bahan tambahan yang dapat mengembang5.Bahan tambahan untuk perekat (bonding admixture)5.3Standard Yang Mencakup Bahan TambahanBeberapa negara seperti Amerika, Inggris, dan Indonesia telah mengaturpersyaratan dan petunjuk penggunaannya. Misalnya Inggris dengan BS 5075 part 1:1985,mengatur persyaratan dari beberapa tipe admxture (tabel 1) Amerika C494-82 mengaturmasalah tersebut sesuai dengan ASTM C494-82 (tabel 2). Khusus Superplastizer diaturdalam BS 5075 part 1:1985 (tabel3).Secara umum juga ditampilkan tabel mengenai standard-standart di Amerika,Inggris, Jerman, yang menyangkut masalah admixture ini dapat dilihat pada tabel 4. dariTechnical Report no. 18 dari Concrete Society di Inggris, didapat tabel petunjuk mengenaigaris besar penggunaan admixture-admixture tersebut di atas (tabel 5).Dengan mengetahui standar dan petunjuk tersebut diharapkan memudahkan paraengineer untuk memahami bagaimana penggunaan admixture yang tepat dan efisien.5.4Penggunaan Bahan TambahanDalam kenyataannya penggunaan bahan tambahan secara luas dipergunakan untukmembuat sifat beton pada kondisi tertentu . penggunaan admixture harus didasarkanalasan-alasan yang tepat misalnya untuk memperbaiki kelecehan beton, penampilan betonbila mengeras, menghemat harga beton, dan memperpanjang waktu pengerasan danpengikatan dan lain sebagainya. Tetapi yang penting harus dipahami bahwa bahantambahan bukan merupakan obat mujarab untuk memperbaiki beton yang jelek danpembuatan beton yang acak-acakan.V - 3 5.5Hal-hal yang harus dihindari dalam penggunaan bahan tambahanSemua para engineer yang secara rutin bekerja dalam pembuatan beton mempunyaicerita yang menarik mengenai admixture dalamperanannya menghambat waktupengikatan dan pengerasan atau masalah-masalah yang sulit diduga yang tidakmenguntungkan, lagi pula kurangnya pengertian bagaimana interaksi antara admixture danbeton. Untuk mengurangi dan mencegah sesuatu hal yang tidak terduga dalam penggunaanadmixture, maka perlu pertimbangan mengenai hal-hal seperti dibawah ini :a.Gunakan bahan tambahan (admixture) sesuai dengan spesifikasi dan ASTM(American Society for Testing and Material).Sebuah pabrik yang mempunyai reputasi baik akan memberikan data-data teknikdari hasil produksinya. Data-data tersebut antara lain :1)Pengaruh pentingnya bahan tambahan pada penampilan beton2)Pengaruh sampingan yang diakibatkan oleh admixture baik yang positifmaupun yang negatif3)Sifat-sifat fisik admixture4)Konsentrasi dari komposisi bahan yang aktif5)Adanya bahan kimia yang berpotensi merusak seperti klorida, sulfat, sulfida,posfat, juga nitrat dan amoniak6)Nilai pH (derajat keasaman)7)Bahaya yang terjadi terhadap pemakai admixture8)Kondisi penyimpanan dan batas umur kelayakan9)Persiapan bahan tambahan dan prosedur pencampuran pada beton10)Dosis yang dianjurkan pada kondisi tertentu dan akibatnya bila dosisnyaberlebihanb.Mengikuti petunjuk yang berhubungan dengan dosis, dan melakukan pengetesanuntuk mengontrol pengaruh yang telah didapat. Khususnya penggunaan bahan yangakan dipakai di lapangan untuk pengetesan adalah sangat penting. Pastikanpengaruh admixture terhadap faktor: komposisi semen, sifat agregat, campuranbeton dan lamanya pencampuran, temperature dan kondisi perawatannya.c.Yakinkan ketelitian prosedur yang ditetapkan untuk ketelitian pencampuranadmixture. Khususnya penting untuk Air Entraining Admixture (AEA) danV - 4 admixture kimia, dimana dosisnya dibawah 0.1% dari berat semen. Dalam kasusseperti ini over dosis dapat dengan mudah terjadi dan akan mengakibatkankerusakan beton.5.6Air Entraining Admixture ( AEA )Bahan tambahan jenis air entraining menyebabkan terjadinya gelembung-gelembung udara sangat halus (berdiameter 1/100 2 mm) dalam beton, yang dapatmemperbaiki sifat pengerjaannya (workability), oleh karena gelembung udara bersifatsebagai minyak pelumas dalam beton. Bleeding dapat dikurangi, sedangkan butiran yangbesar tidak mudah terpisah dari adukannya. Hal ini menjadi sangat penting apabila betonitu harus diangkut melalui perjalanan yang panjang.Apabila beton tidak banyak mengandung fraksi halus dalam campurannya, makasifat pengerjaannya kurang baik, ini dapat diperbaiki dengan menggunakan air entrainingagent. Pada umumnya dibutuhkan 3 4% udara untuk memperbaiki sifat pengerjaan beton.Overdosis akan mengurangi kekuatan tekan beton.5.6.1.Pengaruh-pengaruh Air Entraining Admixture terhadap sifat-sifat betona.Kekuatan Tekan BetonAEA pada umumnya meningkatkan kelecehan beton dan memperbaikiworkabilitas (kemudahan) pengerjaan beton tapi mengurangi kekuatan tekan beton.Oleh karena itu penggunaan AEA harus mempertimbangkan faktor-faktor tersebut.b.Workabilitas Beton (kemudahan pekerjaan)AEA meningkatkan slump atau memudahkan pekerjaan beton. Dalampraktek 5% air entrained akan menambah 10-50 mm slump.c.Pengikatan WaktuPenggunaan AEA tidak ada pengaruh yang berarti pada waktu pengikatan.d.Bleeding (keluarnya air ke permukaan beton)AEA mengurangi terjadinya bleeding dalam beton.V - 5 e.Perubahan Volume (volume deformation)AEA tidak berpengaruh pada sifat susut beton. Untuk AEA 6% sifat creepbeton tidak berpengaruh juga.f.KohesifSifat kohesif beton dapat ditingkatkan dengan adanya AEA pada beton,khususnya sangat berarti bila kondisi grading pasir dan agregatnya sangat jelek.g.Density (berat jenis)Berat jenis beton akan berkurang langsung dengan adanya AEA pada beton.AEA juga digunakan untuk mendapatkan beton dengan density yang rendah sampaipenurunan 500 kg/m .3h.Keawatan Beton (durability)AEA umumnya meningkatkan keawetan beton, dengan adanya AEA sifatpermeable beton berkurang. Penggunaan AEA ini juga meningkatkan ketahananterhadap pembekuan dan pencairan garam. Hal ini dapat dicapai dengan cara reaksipengembangan untuk mengakomodasi pembekuan (ice form) dalam kapilaritasbeton. Selain itu juga gelembung-gelembung udara dapat memotong kapilaritasyang menerus (continue capilarity) menjadi kapilaritas yang terpotong (discontinuecapilarity) dan akhirnya mengurangi rembesan dan resapan.5.6.2.Pemakaian Air Entraining AdmixturePada pokoknya penggunaan AEA untuk ketahanan terhadap pembekuan danpencairan (freeze and resistance). Menurut BS CP110, untuk ketahanan pembekuan (frostresistance), untuk diameter tertentu kadar udara diperlukan seperti pada tabel dibawah ini.Ukuran diameter agregat minimum, mmKadar udara (Air Content), %404 1,5305 1,5105 1,5 V - 6 1)Digunakan untuk mengurangi bleeding dan meningkatkan kohesi dan workabilitybeton yang mempunyai kondisi bahan yang jelek.2)Mengurangi bleeding, meningkatkan kohesi dan workability agar beton dapatditransport lewat pipa (pumpable concrete). Dimana tekanan dibawah 5.2 N/mm2atau 6 N/mm atau 60 bar.25.6.3Hal-hal yang perlu diperhatikan :1)Penambahan jumlah pasir dari 35% sampai 40% akan menambah kadar udara4.5% sampai 5%. Penambahan semen 90 kg/m akan mengurangi 1% udara.32)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%.5.7Bahan Tambahan Kimia5.7.1.Type Bahan Tambahan kimiaKetentuan dan syarat mutu bahan tambahan kimia sesuai dengan ASTM C 494-81Standard Specification for Chemical Admixture for Concrete. Definisi type dan jenisbahan tambahan kimia tersebut dapat diterangkan sebagai berikut :Type A : Water Reducing Admixture, adalah bahan tambahan yang bersifat mengurangijumlah air pencampuran beton untuk menghasilkan beton yang konsistensinyatertentu.Type B : Retarding Admixture, adalah bahan tambahan yang berfungsi menghambatpengikatan beton.Type C : Accelerating Admixture, adalah bahan tambahan berfungsi mempercepatpengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton.Type D : Water Reducing and Retarding Admixture, adalah bahan tambahan berfungsiganda untuk mengurangi jumlah air pencampuran yang diperlukan untukmenghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan menghambat pengikatanbeton.V - 7 Type E : Water Reducing and Accelerating Admixture, adalah bahan tambahanberfungsi ganda untuk mengurangi jumlah air pencampuran yang diperlukanuntuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan mempercepatpengikatan beton.Type F : Water Reducing and High Range Admixture, adalah bahan tambahan yangberfungsi mengurangi jumlah air pencampuran yang diperlukan untukmenghasilkan beton dengan konsistensi tertentu sebanyak 12%.Type G : Water Reducing, High Range and Retarding Admixture, adalah bahantambahan yang berfungsi mengurangi jumlah air pencampuran yang diperlukanuntuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu sebanyak 12% atau lebihdan juga menghambat pengikatan beton.5.7.2.Persyaratan Mutua.Beton yang dalam pembuatannya memakai jenis bahan tambahan tersebut diatas,harus memenuhi persyaratan sifat fisik seperti yang tertera dalam standard yangada, ASTM C 494-81.b.Atas permintaan pembeli atau pemakai, produsen bahan tambahan harusmenyatakan secara tertulis bahwa bahan yang disediakan untuk suatu pekerjaanbeton adalah sama dalam segala hal dengan bahan tambahan yang diujikan untukpersyaratan mutu.c.Atas permintaan pembeli atau pemakai, untuk bahan tambahan yang akan dipakaidalam beton pratekan, produsen harus menyatakan secara tertulis bahwa kadarklorida di dalam bahan tambahan itu, dan apakah klorida telah ditambahkan selamapembuatannya.5.7.3.Keseragaman dan kesamaan komposisiApabila ditentukan oleh pembeli atau pemakai bahwa perlu dilakukan uji keseragaman dankesamaan terhadap sejumlah bahan tambahan yang dipasok, maka pengujian dilaksanakansesuai dengan ketentuan sebagai berikut :a.Pengujian dilakukan terhadap contoh awal (initial sample) dan hasil ujinyadijadikan referensi untuk membandingkan hasil-hasil uji atas contoh yang diambildari sembarang kumpulan bahan (lot).V - 8 b.Analisa infrared, hasil spektra absorbsi sejauh mungkin harus sama antara contohawal dan contoh dari suatu lot.c.Residu pada pengurangan didalam oven.Bila diuji sesuai dengan ketentuan dari cara pada ASTM C 494-81, maka hasil ujicontoh awal dari contoh-contoh yang diambil berikutnya harus berada pada batasvariasi :5% untuk bahan tambahan cairan4% untuk bahan tambahan bukan cairand.Berat jenis (untuk bahan tambahan cairan)Berat jenis dari contoh-contoh tidak boleh berbeda terhadap contoh awal sebesarlebih dari 10% dari perbedaan antara berat jenis contoh awal dan berat jenis airsuling pada suhu yang sama.5.7.4.Water Reducing Admixture - WRA (Type A, Plasticizer)a.Fungsi dan kegunaanBahan tambahan ini merupakan material organik yang larut dalam air yangdapat mengurangi jumlah air yang diperlukan untuk mencapai konsistensi tertentutanpa mempengaruhi kadar udara atau sifat setting dari beton. Secara diagram, fungsidan pengaruh water reducing admixture dapat digambarkan sebagai berikut. + AdmixtureWorkabilitas = A- AirStrength > B Gambar 1. Pengaruh penambahan admixture pada betonWorkabilitas A+ AdmixtureWorkabilitas = A-AirStrength B-SemenStrength = B + AdmixtureWorkabilitas > A Ekonomis dalam mix designStrength = B Meningkatkan workabilityV - 9 b.BahanKelompok bahan tambahan yang mengurangi penggunaan air bahan dasarnya adalah :1.Sulphitelye2.Albumin Compound3.Komposisi-komposisi gula4.Salts of hynosalphonic acids5.Salts of hydroxy carbonxylic acids6.Low molecular weight polysochranides (hydroxylated polymer)c.Mekanisme Kerja Pada Waktu Reducing AdmixtureBahan tambahan water reducing diresap oleh partikel-partikel semen dankarena itu terjadi tolak-menolak diantara partikel dan menghasilkan penyebaran yangmerata dari semen. Dan hal ini mengurangi jumlah air yang diperlukan dari pastasemen untuk mencapai konsistensi tertentu.d.Pengaruh Pada Sifat Beton Dengan Adanya Water Reducing AdmixtureIni tergantung dari : dosis, type semen, type agregat dan grading, mix designproportion, temperatur dan kelembapan.Pada kondisi normal pengurangan air untuk workability yang tetap berkisarantara 8% sampai 12%.1.Kekuatan TekanTegangan tekan beton bertambah karena adanya pengurangan air, hal inidikarenakan faktor A/S (Air-Semen) berkurang. Penambahan kekuatandiperkirakan 10%.V - 10 1728umur "Kuat tekan beton tanpa admixture "Kuat tekan beton dengan admixture" 2.Setting TimeDengan adanya water reducing admixture, setting time dari campuran betontida berubah.3.WorkabilityBila tidak ada perubahan faktor Air Semen (A/S), water reducingmenambah workability beton. Untuk slump awal 25-75 mm dapat ditambah dengan50-60 mm.4.Loss SlumpTingkat kecepatan penurunan slump beton yang berisi water reducingadmixture umumnya sama atau lebih besar dari beton biasa. Dimana biladigunakan water reducing admixture (WRA) akan menambah workability danwaktu pencampuran.5.Air EntrainmentDengan bahan dasar Lignosulphonate cenderung meningkatkan jumlahkadar udara tapi tidak melampaui 2%. Bahan dasar Salt hydroxycarboxylic danPolysacharides tidak menambah kadar udara dan bahkan sering mengurangi kadarudara.V - 11 6.Panas HidrasiPanas hidrasi tidak terpengaruh dengan adanya penggunaan WRA.7.Perubahan BentukPerubahan bentuk (volume change) tidak terpengaruh dengan adanya WRA.8.DurabilityDurabilitas tidak terpengaruh dengan adanya WRA kecuali airnya dikurangi yangmenyebabkan beton lebih padat dan impermeabel.e.PenggunaanPenggunaan water reducing admixture bertujuan untuk :-Pembuatan mutu beton tinggi-Mempermudah pengecoran dan pemadatan-Meningkatkan kualitas-Beton lebih ekonomisf.Hal-hal yang harus dihindari ialah :Over dosis, mengakibatkan perlambatan waktu setting yang cukup lama danperubahan kaar udara.5.7.5.Retarding Admixture - RA (Type B)Retarder digunakan karena dapat memperlambat waktu pengikatan beton, sehinggabeton dapat diangkut melalui jarak jauh, apabila terdapat gangguan dalam produksi danpengecoran pada suhu tinggi.Penghambatan pengembangan kekuatan tekan pada umumnya tidak kita kehendaki.Akan tetapi pengurah kecepatan menyebarnya panas hidras adalah menguntungkan karenadapat mencegah timbulnya retak-retak pada bangunan yang sedang melaksanakanpembetonan massal. Kekuatan tekan akhir dapat sedikit bertambah apabila digunakanretarders, akan tetapi sering terjadi pengurangan kekuatan tekan akhir jika penggunaanretarders itu jauh melebihi dosis yang ditetapkan.Bahan penghambat yang terdapat di pasaran biasanya menggunakan gula sebagaibahan dasarnya. Jika menggunakan retarders jenis ini sebaiknya jangan melebihi dosisyang disyaratkan. Bilamana memakai dosis yang jauh melampaui batas maka beton yangV - 12 menggunakan bahan jenis penghambat ini tidak pernah akan mengikat. Sifat-sifat lainseperti kekedapan terhadap air dan penyusutan pada umumnya tidak dipengaruhi secaranegatif, jika menggunakan bahan penghambat. Bahan penghambat biasanya digunakan bilapad waktu melaksanakan pembetonan dalam cuaca panas, waktu pengikatan semendipercepat akibat suhu tinggi. Disamping itu bahan penghambat digunakan juga ditempatpembuatan beton tua dan beton muda setelah terjadi penghentian pengecoran.Efek penghambatan seringkali digabungkan dengan air entraining sertaperbaikan sifat pengerjaan atau keduanya.5.7.6.Accelerating Admixture - AA (Type C)Jenis bahan tambahan ini mempercepat waktu hidrasi dari semen. Beton yangmenggunakan accelarator lebih cepat mengikat serta mencapai kekuatan tekannya. Padaumumnya kita tidak memerlukan waktu pengikatan beton yang cepat. Waktu pengikatanyang cepat hanya diperlukan kalau kita perlu menutup bocor dalam bangunan, yang harusmenahan tekanan air dalamsegala arah. Jenis Ultra Rapid Accelerators sepertiwater-glass sangat menguntungkan oleh karena jenis ini menyebabkan pengikatan betondengan segera.Dibawah ini akan dibahas beberapa macam accelarator :a.Calsium chloridaCaCl2 bekerja sebagai katalisator dalam hoidrasi C3S dan C2S. Hal yang kurangmenguntungkan apabila menggunakan CaCl2 sebagai accelerators ialah CaCl2bahwa dapat menyebabkan berkaratnya tulangan dalam beton. Untuk mencegah halini beton itu harus bermutu baik, tidak berpori, dipadatkan dengan baik pula.Hal-hal yang harus diperhatikan adalah :Gunakanlah < 1,5% CaCl2Buatlah beton yang padat serta yang dipadatkan dengan baik pulaBerilah lapisan penutup beton yang cukup tebalTidak diijinkan menggunakan CaCl2 dalam beton pratekanDengan menggunakan 1,5% CaCl2 dalam beton akan didapat penambahan kekuatansebesar 30% dalam 3 hari dan 20% dalam 28 hari pada suhu 70 FoV - 13 Pada umumnya accelerators tidak boleh digunakan dalam pembetonan masal, olehkarena dapat menyebabkan retak-retak akibat panas hidrasi yang menjalar dengancepat.b.Alumunium ChloridaAlumunium Chlorida merupakan accelerators yang kuat. Dengan menambahkan 1%Alumunium chlorida dalam beton, maka kekuatan tekannya pada umur satu haridapat dinaikkan menjadi 50 170%.c.Natrium SulfatNatriumSulfat mempercepat pengerasan semen dan tidak menyebabkanberkaratnya tulangan beton. Bahan tambahan ini dianjurkan untuk digunakanbersama (dalam kombinasi) dengan CaCl2.d.Alumunium SulfatDengan menggunakan jenis accelerators Alumunium Sulfat, dapat dicapaipenambahan kekuatan 20 50% untuk beton berumur 1 hari.5.7.7.Water Reducing and Retarding Admixture (Type D)a.FungsiBahan tambahan penghambat pengikatan adalah cairan kimia yangmenghambat waktu pengikatan dari semen.b.BahanBahan dasar kimia dari Retarding Admixture (RA) adalah Salt ofLignosulphonic acids, salt of hydroxycarboxilic acids, low molekuler weightpolysaccharides, salt of boric acid, salt of phosphoric acid. Bahan dasar kimia RAhampir sama dengan WRA, hanya dosisnya agak lebih sedikit.c.MekanismeSeperti pada WRA normal, bahan kimianya diserap oleh partikel semensehingga melapisi permukaan partikel semen sehingga perubahan sifat dari lapisanbeton memperlambat penetrasi kedalaman semen dan hasilnya memperlambatperkembangan reaksi hidrasi.V - 14 d.Pengaruh pada Sifat BetonPengaruh dari RA tergantung dari : dosis, type semen, mix propotion,penambahan waktu pengikatan dan agregat serta gradingnya.1.Kekuatan TekanKekuatan tekan awal beton berkurang dengan adanya bahan tambahankimia retarder tersebut. Perpanjangan atau penundaan waktu pengikatan tersebutberkaitan dengan penundaan kekuatan tekan beton. Untuk umur lebih dari 3 harikekuatan beton sama dengan campuran beton normal. Kemungkinan kekuatanbeton umur 28 hari lebih besar 10% bila airnya dikurangi. Untuk beton denganretarding admixture kekuatan beton 10% lebih tinggi pada umur 7 hari dan 5%lebih tinggi dari beton normal pada umur 28 hari. 1728umur "Kuat tekan beton tanpa admixture "Kuat tekan beton dengan admixture" 2.Setting TimeRetarder menghambat setting time beton.V - 15 5.7.8.Accelerating and Water Reducing Admixture (Type E)a.FungsiAccelerating admixture merupakan bahan kimia organik yang larut dalam airdan meningkatkan tingkat reaksi antara semen dan air, dengan demikian percepatanpengikatan dan pengembangan kekuatan akan meningkat. Accelerating water reducingadmixture juga berkaitan dengan sifat water reducing.b.BahanHampir semua accelerator berbahan dasar kalsium klorida atau kalsium format.Namun penggunaannya dibatasi hanya pada beton tanpa tulangan saja, karenaberpotensi mempengaruhi korosi pada tulangan.c.MekanismeKekuatan awal beton merupakan akibat dari hidrasi trikalsium silikat (C S) dan3trikalsium aluminate (C A) dari semen portland. Saat mencampur dengan air C S33mengeras dengan cepat, baik C S dan C A sama-sama menghasilkan panas.33Accelerator meningkatkan tingkat hidrasi dan dengan cara demikianmemberikan evolusi panas awal dan pengembangan kekuatan.Accelerator tidak menekan titik beku air dan tidak menunjukkan sebagai antibeku.d.Pengaruh Pada Sifat BetonPengaruh admixture acceleratortergantungpada : dosis, type semen,perbandingan campuran, temperature, dan agregat serta gradingnya.1.KekuatanPada saat accelerator mencapai peningkatan kekuatan awal beton, pengaruhkekuatan beton dapat diabaikan.Jika bahan water reducing dicampur accelerator, keuntungan kekuatanbeton jangka panjang akan didapat berhubungan langsung dengan penurunan rasioAir-Semen (A/S).Untuk admixture accelerator, BS 5075 part I mensyaratkan suatupeningkatan kuat tekan melebihi campuran biasa lebih kurang 25% pada umur 1hari dan tidak ada penurunan kekuatan pada umur 7 dan 28 hari.V - 16 Untuk admixture accelerator water reducing, BS 5075 menyatakan bahwapenambahan kekuatan pada umur 7 dan 28 hari sebesar 10%.Banyak accelerator mencapai keuntungan kekuatan pada umur 1 harisampai 100% melebihi campuran beton biasa.Biaya yang dicapai dengan menggunakan kalsium format sama denganmenggunakan kalsium klorida.Pengaruh acceleraor dinyatakan pada temperature 5-10C. 1728umur "Kuat tekan beton tanpa admixture "Kuat tekan beton dengan admixture" 2.Setting TimeSetting time beton yang mengandung acceleraor lebih pendek daripadabeton biasa yang tidak mengandung accelerator. Pengaruh kalsium klorida padasetting time lebih besar dari pada kalsium format.3.WorkabilityBaik kalsium klorida dan kalsium format memberikan sedikit peningkatandalam workabilitas. Peningkatan yang lebih besar dalam workabilitas dapatdiperoleh dengan kombinasi accelerator dengan bahan water reducing.V - 17 4.Air EntrainmentHampir semua accelerator tidak mengandung derajat air entrainment.5.BleedingAdmixture accelerator tidak mempengaruhi bleeding.6.Panas HidrasiAccelerator meningkatkan tingkatan panas yang dihasilkan dan memberikankenaikan temperature yang lebih besar dari pada campuran bahan biasa. Totalpanas hidrasi tidak mempengaruhi.7.Perubahan VolumeKalsium klorida meningkatkan creep maupun drying shrinkage. Kalsiumformat meningkatkan drying shrinkage tetapi data yang ada menunjukkan adasedikit pengaruh pada creep.8.DurabilityKalsium klorida mempunyai kemampuan memecahkan pasivity alamiahyang diberikan beton dengan menggunakan semen portland, dengan demikian akanmemperbesar korosi pada baja atau logam tertanam.Jika kalsium klorida cenderung untuk meningkatkan permeabilitas beton,pengaruh korosif dan kemampuan meningkatkan shrinkage, membuat betonberpotensi pada durabilitas jangka panjang pada beton bertulang.5.7.9.Superplasticizera.FungsiSuperplasticizer merupakan bahan kimia, biasanya long chain molecules, yangpada saat ditambahkan pada beton normal mengurangi air yang diperlukan untukmencapai workablility yang ditentukan, atau memberi perbedaan workability yangbesar dibawah workability yang ingin dicapai dengan menambahkan admixture waterreducing normal.V - 18 b.BahanBahan kimia yang digunakan dalam superplasticizer :-Sulphonat melamine formaldehyde condensates-Sulphonat napthaline formaldehyde condensates-Modified lignosulphonatec.MekanismeSuperplasticizer terserap dalam partikel semen. Dengan demikian merendahkandaya tarik partikel dalam menghasilkan lebih banyak dispersi butir semen sepertihalnya dengan menggunakan water reducer normal.d.Pengaruh Pada Sifat BetonPengaruh superplasticizer tergantung pada : dosis, type semen, type agregat dangrading, komposisi campuran dan temperature.Dengan penambahan superplasticizer kandungan air pada beton dapat dikurangi20-30% tanpa menurunkan workability.1.Kekuatan BetonKuat tekan beton bertambah dengan menggunakan superplasticizer untukmengurangi kadar air pada saat pengendalian workability.Peningkatan kekuatan beton seperti dengan menggunakan water reducernormal, merupakan akibat langsung dari rasio air semen yang lebih rendah danpeningkatan kekuatan berhubungan langsung dengan air semen.Hubungan antara kekuatan tegangan dan kuat lentur (flexural) dan kuattekan tidak berubah.Superplasticizer dapat digunakan untuk mendapatkan penambahan kekuatan50% pada umur 1 hari.V - 19 1728umur "Kuat tekan beton tanpa admixture "Kuat tekan beton dengan admixture" 2.Setting TimeSuperplasticizer dapat menimbulkan sedikit pengurangan pada saatdigunakan pada dosis tinggi.3.WorkabilityDimana tidak ada perubahan pada rasio air semen, superplasticizer dapatmencapai peningkatan workability yang dominan, khususnya pada slump 75 mmakan meningkatkan kegagalan slump.Beton dengan superplasticizer dengan workability tinggi umumnya disebutsebagai beton flowable (flowing concrete).Karena sulitnya pengukuran slump yang pasti, khususnya menggunakan testflowable dengan spesifikasi dalam DIN 1048 (1972 section 1, caluse 3.2.1) untukmengukur workability beton flowable, beton yang flowable mempunyaipenyebaran flowable 51-62 cm.Perbedaan workability yang besar dengan menggunakan superplasticizerdipertahankan selama batas waktu dan sifat-sifat flowable didapat selama tidaklebih dari 30-45 menit setelah penambahan superplasticier.V - 20 4.Kehilangan SlumpTingkat kehilangan slump untuk beton dengan superplasticizer sama dengancampuran beton biasa. Dimana superplasticizer yang digunakan untuk mengurangiair, tingkatan slump akan naik.5.Kadar UdaraSulphonate melamine formaldehyde superplasticizer cenderung mengurangikadar udara pada saat digunakan untuk memproduksi flowing concrete.5.8Bahan Tambahan Mineral5.8.1.Pozzolana.DefinisiPozzolan adalah bahan yang mengandung senyawa silika atau silika aluminadan alumina, yang tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen akan tetapi dalambentuknya yang halus dan dengan adanya air, maka senyawa-senyawa tersebut akanbereaksi dengan kalsium hidroksida pada suhu normal akan membentuk senyawakalsium silikat hidrat dan kalsium hidrat yang bersifat hidraulis dan mempunyai angkakelarutan yang cukup rendah.b.Standar Mutu PozzolanMenurut ASTM C 618-86 mutu pozzolan dibedakan menjadi tiga kelas, dimanatiap-tiap kelas ditentukan komposisi kimia dan sifat fisiknya. Pozzolan mempunyaimutu yang baik apabila jumlah kadar SiO + Al O + Fe O tinggi dan reaktifitasnya22323tinggi dengan kapur. Ketiga kelas pozzolan yang disebutkan diatas adalah :Kelas N : Pozzolan alam atau hasil pembakaran, pozzolan alam yang dapatdigolongkan didalam jenis ini seperti tanah diatomic, opaline cherts danshales, tuff dan abu vulkanik atau pumicite, dimana biasa diprosesmelalui pembakaran maupun tidak. Selain itu ada juga berbagai materialhasil pembakaran yang mempunyai sifat pozzolan yang baik.V - 21 Kelas C : Fly ash yang mengandung CaO diatas 10% yang dihasilkan daripembakaran lignite atau sub-bitumen batu bara.Kelas F : Fly ash yang mengandung CaO kurang dari 10% yang dihasilkandari pembakaran antrhacite atau bitumen batu bara.Sifat fisik yang distandarkan :N CF Kehalusan :% tertahan ayakan no. 325 (max)Pozzolan aktivitas indeks dengan PCpada 28 hari (% min)Kebutuhan air maks% dari kontrol347511534751053475105 Sifat kimia yang distandarkan :N C F SiO + Al O + Fe O (% min)22323SO (% maks)3Na O (% maks)2Kadar kelembaban (% maks)Loss ignition (% maks)7041.53105051.5367051.5312 c.Jenis-jenis pozzolanMenurt proses pembentukannya (asalnya) didalam ASTM C 593-82, bahanpozzolan dapat dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu :1.Pozzolan alam2.Pozzolan buatanV - 22 1)Pozzolan AlamPozzolan alam adalah bahan alam yang merupakan sedimentasi dari abuatau lava gunung berapi yang mengandung silika aktif, yang bila dicampur dengankapur padam akan mengadakan proses sedimentasi.Keberadaan pozzolan alam di Indonesia banyak di jumpai di daerah dekatpegunungan yang masih aktif seperti di daerah Nagrek (Jawa Barat), Gunung Muria(Jawa Tengah), Gunung Lawu (Jawa Timur), dan daerah lainnya baik di PulauJawa, Sumatera Sulawesi. Bahan pozzolan alam itu sendiri sudah lama dikenal diIndonesia sebagai bahan bangunan yang dicampur dengan kapur padam. Hanyasaja pengolahannya masih terbatas dan belum dimanfaatkan secara optimal. Untukitu diperlukan teknologi yang lebih maju dalam pengelolaannnya.Pozzolan alam mempunyai mutu, bentuk serta warna yang berbeda-bedaantara satu dengan yang lainnya. Karena mutu pozzolan alam tidak sama disetiaptempat, maka untuk mengotrol kualitasnya digunakan standarisasi mutu pozzolandari ASTM yang terperinci seperti diatas.Sifat pozzolan alam terhadap beton pada dasarnya mirip dengan pozzolanlainnya, yaitu memperlambat waktu setting sehingga kekuatan awal beton rendah,bereaksi dengan Ca(OH)2membentuk senyawa kalsium silikat hidrat (CSH)sehingga mengurang kandungan Ca(OH)2dalam beton, membuat beton tahanterhadap air laut dan sulfat.2)Pozzolan BuatanPozzolan buatan sebenarnya banyak macamnya, baik merupakan sisapembakaran dari tungku, maupun hasil pemanfaatan limbah yang diolah menjadiabu yang mengandung silika reaktif dengan melalui proses pembakaran, seperti abuterbang (fly ash), abu sekam (rice husk ash), silika fume dan lain-lain.3)Abu Terbang (Fly Ash)Fly ash adalah hasil pemisahan sisa pembakaran yang halus daripembakaran batu bara yang dialirkan dari ruang pembakaran melalui ketel berupasemburan asap, yang dikenal di Inggris sebagai serbuk abu pembakaran.V - 23 4)Abu SekamAbu sekam adalah limbah dari tanaman padi, yang pada saat ini limbah padikurang dimanfaatkan untuk hal-hal yang penting. Padahal didalam sekam padi initerdapat unsur SiO yang dengan mengatur pembakaran tertentu akan diperoleh2 silika yang reaktif yang dapat dipergunakan untuk sesuatu yang lebih penting.Pembakaran sekam pada proses pembuatan batu bata mencapai suhu 600-700C.Pada suhu tersebut akan dihasilkan SiO2yang reaktif, yang dapat dimanfaatkansebagai bahan pozzolan buatan. Sebagaimana kita ketahui silika reaktif dapatbereaksi dengan kapur padam membentuk kalsium silikat hidrat, dimana akanmengakibatkan ketahanan kimia dari beton bertambah besar karena berkurangnyakapur.d.Sifat-sifat Semen yang Memakai PozzolanDidalam proses hidrasi semen selain menghasilkan senyawa CSH, CAH, danCAF yang bersifat sebagai bahan perekat juga menghasilkan kapur yang angkakelarutannya tinggi dan bersifat basa. Dengan adanya pozzolan maka kapur yangtimbul akan bereaksi membentuk CSH, CAH, dan CFH yang mempunyai sifat sebagaiperekat.Semen yang mempunyai bahan tambahan pozzolan akan juga mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :1.Panas hidrasi akan turun karena adanya tambahan pozzolan kandungan C A dalam3semen berkurang.2.Campuran pasta semen pada keadaan konsistensi normal maka faktor air semenakan meningkat dengan adanya pozzolan.3.Workability dari beton yang memakai semen pozzolan akan lebih baik.4.Merubah waktu setting.5.Merubah kekuatan beton dan lain sebagainya.V - 24 5.9Bahan Tambahan Khusus5.9.1.Bahan pencegah korosi (corrotion inhibitor)Penambahan chlorida pada adukan beton menambah resiko berkaratnya tulangandalam beton. Apabila baja tulangan itu ditempatkan dalam lingkungan dengan nilaipH = 10 12. yaitu biasa kita jumpai jika tulangan tertanam dalam beton, maka tidak adabahaya korosi. Akan tetapi penambahan sejumlah kecil chlorida akan menurunkan pH daribeton sehingga timbullah lingkungan baru yang sangat korosif.Bahaya korosi dapat dikurangi dengan menggunakan bahan tambahan lain yangdibutuhkan bersama dengan calsium chlorida.Natrium benzonat dan Natrium nitrat membentuk lapisan protektif pada bajatulangan sehingga dengan demikian baj tulangan itu dapat terhindar dari korosi.Sebanyak 5 % Natrium Nitrat dapat digunakan dalam kombinasi dengan Natrium Benzonat.Hampir semua corrosion inhibitor adalah bahan penghambat, oleh karena itupenggunaannya harus dalam kombinasi dengan calsium chlorida.5.9.2.Bahan tambahan jenis polimerKini polimer digunakan sebagai admixture, yaitu apabila dibutuhkan beton yangtahan terhadap pengausan umpama lantai beton. Biasanya digunakan polyvinyl acetate(PVA). Jenis ini banyak sekali digunakan walaupun efeknya sukar ditentukan.5.9.3.Bahan tambahan yang dapat mengembang (expander)Bilamana expander bereaksi dengan semen, maka akan terjadi gas (biasanyahidrogen) yang menyebabkan beton itu bertambah volumenya. Dengan menambah kadarexpander dalam beton, maka terbentuklah apa yang dinaamakan aerated concrete(lightweight concrete). Expanders biasanya digunakan sebagai bahan tambahan untukkeperluan injeksi atau grouting agar semua lekuk-lekuk serta celah-celah dalam ruangandapat terisi penuh. Expanders yang ada di pasaran, biasanya campuran dari bermacambahan tambahan seperti expanders, water reducer, dan bahan penghambat (retarder)Expanders dipakai dalam pelaksanaan pembetonan yang menggunakan carapenempatan agregat terlebih dahulu dan baru kemudian grout itu dimasukkan kedalamnya,V - 25 sampai semua pori-pori terisi penuh. Dalam hal ini dapat digunakan 0,1 gram serbukalumunium untuk tiap 1 kg semenSebelum bahan tambahan ini digunakan buatlah campuran-campuran percobaansebelumnya.5.9.4.Bahan pengganti semen portlandUntuk mengurangi kenaikan suhu dalam bangunan beton besar, akibat timbulnyapanas hidrasi, sebagian dari semen dapat diganti dengan bahan teras. Teras mengeraswaktu bereaksi dengan air, sama halnya seperti semen portland akan tetapi mengeluarkanpanas yang lebih rendah. Beton yang dibuat dengan penambahan bahan teras tahanterhadap air laut. Selama terjadi proses hidrasi antara semen dan air terbentuklah Ca(OH)2(Calsium hidroksida) yang merupakan bahan yang tidak dikehendaki dalam beton yangtelah mengeras.Bahan ini mudah larut akan tetapi sama sekali tidak menambah kekuatan tekanbeton. Ca(OH)2 larut serta mudah tercuci oleh air asam, disamping itu dapat menyebabkanterjadinya bintik-bintik putih yang jelek pada permukaan beton. Apabila pada semendibubuhkan teras, maka Silica (CiO2) dari teras itu bereaksi dengan Calsium hidroksidasehingga terbentuklah Calsium Silikat Hidrat.Dengan demikian ketahanan beton bertambah sehingga tidak akan terjadiefflorescence (bintik-bintik putih)5.9.5.Bahan-bahan tambahan pembuat beton menjadi kedap airBeton yang direncanakan dan kemudian dipadatkan dengan baik, biasanya tahanterhadap air. Dalam hampir semua keadaaan, ketidaktahanan beton terhadap air itudisebabkan oleh kekurangan atau tidak sempurnanya struktur beton. Bahan-bahantambahan yang dapat menahan air (Water replient additive) dapat menahan pengaruhkekuatan-kekuatan kapiler, sehingga akan mencegah menjenuhnya beton oleh air.Bahan-bahan ini berupa bahan kimia yang tahan terhadap air, seperti calsiumstearat dan jenis-jenis sabun lainnya, emulsi-emulsi minyak yang kesemuanya itumengurangi absorbsi air dari system kapilerV - 26 5.9.6.Bonding Admixturea.FungsiBonding admixture (bahan tambahan perekat) adalah bahan emulsion polimerorganis (organic polymer emulsion), digunakn untuk menambah sifat melekatnyaantara beton dan mortar.b.BahanBahan pokok dari bonding admixture adalah polyvinil acetate (PVA), styrenebutadiene (SBR) dan acrylic. Biasanya, emulsion synthetic lebih baik dari karet alam(natural ruber atau latex coumpound).c.Pengaruh (Efek)Meningkatkan kekuatan lekat, selain itu admixture bonding kemungkinanmemepengaruhi sifat-sifat :1)Menambah kekuatan tarik beton2)Mengurangi penyusutan3)Mengurangi modulus elastisitas4)Mengurangi kekuatan tekanPVA (bonding admixture) sangat sensitif terhadap kelembaban sehingga kekuatan lekatanakan rusak oleh kondisi lembab. Styrene butadiene dan acrylic emulsion tidak begitusensitif terhadap kondisi udara (moisture) tetapi lebih mahal. PVA emulsion merupakanbahan yang mudah diserang sehingga kehilangan daya lekatnya (coatingnya). Bahantambahan bonding akan bermanfaat untuk patching dan pekerjaan tambahan dimanapenutup tepi diperlukan.5.9.7.PigmenPigmen dalam bentuk tepung berguna dalam mortar dan beton sebagai bahan alamdari sintesis agar menghasilkan warna yang baik yang tidak mempengaruhi sifat mekanikdan fisik beton.V - 27 a.BahanPigmen yang digunakan dalam beton harus sesuai dengan BS 1014, bahandasarnya dari karbon hitam, merah, kuning, coklat dan biji besi hitam oksid, blackmagnesium oxide, blue cobalt oxide, dan green chromium oxide.b.EfekSampai 10% pigmen dari berat ditambahkan, tergantung warna beton yangdiharapkan. Beton dan mortar yang diberi pigmen mempunyai sifat yang hampir samadengan beton dan mortar tanpa pigmen, kecuali karbon hitam, yang mungkinmengakibatkan turunnya kekatan tekan pada umur awal.5.9.8.Damp-proofing admixture dan Integral waterproffa.FungsiDamp proofing admixture adalah bahan kimia untuk mengurangi kehilangankelembaban sehingga beton menjadi unsaturated (kering). Bahan tersebut tidakmengurangi kekedapan dari beton dan tiak cocok untuk ketahanan terhadap tekanan air.b.MaterialMaterial dasar dari damp proofing admixture adalah : Stearates, Oleates,Pitrolium Derivated.c.EfekDamp proofing admixture mengurangi daya resapan, kelembaban kepori-poribeton dan menaikkan tingkat pemadatan air menjadi beton kering. Bila dicampurdengan water reducer seperti lignosulphonate memungkinkan damp proofing admixtureakan lebih kedap.V - 28 Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture, perlu di ketahui dahulukategori atau penggolongannya, antara lain :Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture, perlu di ketahui dahulukategori atau penggolongannya, antara lain :Tabel 5.1 :Specification for various type of admixture according toBS 5075 : Part 1 : 1982 V - 29 Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture, perlu di ketahui dahulukategori atau penggolongannya, antara lain :Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture, perlu di ketahui dahulukategori atau penggolongannya, antara lain :Tabel 5.2 :Specification for various type of admixture according toASTM C494-82 Tabel 5.3 :Specification for Superplasticizer admixture according toV - 30 BS 5075 : Part 3 : 1985 Tabel 5.4 : Standar type admixture Tabel 5.5V - 31 V - 32