beton pengecoran

1. Silica Fume
Dalam teknologi beton, Silica Fume (SF) digunakan sebagai pengganti sebagian dari semen atau bahan
tambahan pada saat sifat-sifat khusus beton dibutuhkan, seperti penempatan mudah, kekuatan tinggi,
permeabilitas rendah, durabilitas tinggi, dan lain sebagainya. Silica fume merupakan hasil sampingan dari
produk logam silikon atau alloy ferosilikon.
Silica fume adalah material pozzolan yang halus, dimana komposisi silika lebih banyak dihasilkan dari tanur
tinggi atau sisa produksi silikon atau alloy besi silikon (dikenal sebagai gabungan antara micro silica dengan
silica fume).
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 kekuatan beton berkinerja tinggi
saat ini sekitar 50-70 Mpa untuk umur 28 hari. Penggunaan silica fume berkisar 0-30% untuk memperbaiki
karakteristik kekuatan keawetan beton dengan faktor air semen sebesar 0,34 dan 0,28 dengan atau tanpa
superplastisizer dannilai slump 50 mm

2. Silica fume merupakan serbuk halus yang terdiri dari amarphous microsphere dengan diameter
berkisar antara 0,1-1,0 micron meter, berperan penting terhadap pengaruh sifat kimia dan mekanik beton.
Ditinjau dari sifat mekanik, secara geometrikal silica fume mengisi rongga-rongga di antara bahan semen
(grain of cement), dan mengakibatkan pore size distribution (diameter pori) mengecil serta total volume pori
juga berkurang
Silica Fume merupakan bahan yang sebagian besar amopfus (amarphoous silico), bahan spherical yang
sangat lembut, yang terdiri dari pertikel-pertikel seperti kaca hasil dari pembekuan cepat ’agaseous SiO,
bela bersentuhan dengan udara terjadi oksidasi secara cepat di dalam pendingin bagian dari ’furnace yang
menghasilkan logam metal alloy ferosilikon. Kandungan SiO2 yang tinggi dalam SF yang mencapai 85
sampai 98 persen, berguna untuk keperluan campuran semen
Penggunaan silca fume selalu bersamaan dengan High Range Water Reducer (Superplasticizer). Karena
adanya penggunaan air pada bahan beton dan adanya bahan silika fume yang mengisi pori-pori serta
berfifat pozzolan ini, maka mengakibatkan beton menjadi kedap, awet, dan berkekutan tinggi. Bila beton
dianggap terdiri dari batu pecah sebagai frame atau rangka dan pasta semen sebagi matriks pengisinya.
Mengenai pasta semen dibagi menjadi dua daerah yaitu daerah tengah dan daerah transisi (transition
zone), yaitu batas antara agregat dengan pasta. Daerah tengah biasanya cukup kuat, tetapi daerah transisi
sering terjadi bleeding atau kebanyakan air sehingga kadang-kadang lemah dibanding dengan daerah
tengah. Dengan adanya silica fume daerah agregat matriks transisi lebih padat dan kuat sehingga
hubungan antara semen pasta dan agregat menjadi lebih kompak, agregat dan pasta merupakan kesatuan
struktur komposit yang cukup solid dan kuat (Rosemberg dan Gaidis).

3. Diameter rata-rata silica fume adalah sekitar 0,1 micron meter, yaitu 100 kali lebih kecil daripada partikel
semen. Hasil pengujian porosimeter yang menggunakan metode penyerapan merkuri, diperoleh distribusi
ukuran median adlah 8,53 micron meter, jari-jari pori rata-rata sebesar 0,13 micron meter, dan luas
permukaan spesifik yang sangat tinggi 216,0 m2/g. Kadungan silika (SiO2) sangat tinggi 93,09 persen,
ketentuan ASTM C 1240-93 mensyaratkan minimal sebesar 85 persen (Ilham, 2006: 29).
Keuntungan-keuntungan penggunaan silica fume dan superplatisticizer pada campuran beton menurut
beberapa hasil penelitian terdahulu antara lain seperti kekuatan tekan hancurnya lebih tinggi, kekuatan tarik
lebih tinggi, rangkaknya lebih kecil, regangan yang terjadi kecil, susutnya kecil, modulus elastisitasnya
tinggi, ketahanan terhadap serangan klorida tinggi, ketahanan terhadap keausan tinggi dan permeabilitas
lebih kecil (220). Dalam hal ketahanan terhadap serangan klorida tinggi, menurut Sorensen (Rachee dan
Kumar, 1989), mengatakan bahwa dengan berkurangnya permeabilitas beton, berarti juga akan
berkurangnya penetrasi serangan kimia.
Kendala-kendala yang ada dalam penggunaan silica fume antara lain seperti, handling/pelaksanaan,
bahaya kesehatan kerja, air entrainment, plastic shringkage, dan quality control. SF merupakan bahan
sangat lembut dan mudah sekali terbang kena angin, maka perlu diperhatikan dalam pelaksanaan loading,
penangkutan, peyimpanan dan pencampuran. Sehubungan dengan kesehatan kerja, karena SF sangat
halus, kemungkinan penghisap SF oleh pekerja akan terjadi, oleh karena itu pekerja harus dilengkapi
dengan lat pelindung pernafasan.

4. FATOR AIR SEMEN

Faktor air semen (fas, w/c) adalah angka yang menunjukan perbandingan antara berat air dan berat
semen. Pada beton mutu tinggi dan sangat tinggi, pengertian w/c bisa diartikan sebagai water to
cementitious ratio, yaitu rasio berat air terhadap berat total semen dan aditif cementitious, yang
umumnya ditambahkan pada campuran beton mutu tinggi. Faktor air semen yang rendah, merupakan
faktor yang paling menentukan dalam menghasilkan beton mutu tinggi dengan tujuan untuk
mengurangi seminimal mungkin porositas beton yang dihasilkan. Dengan demikian semakin besar
volume faktor air-semen (fas) semakin rendah kuat tekan betonnya, seperti tampak pada Gambar 1.
Dari gambar 1 tampak bahwa idealnya semakin rendah fas kekuatan beton semakin tinggi, akan tetapi
karena kesulitan pemadatan maka dibawah fas tertentu (sekitar 0,30) kekuatan beton menjadi lebih
rendah, karena betonnya kurang padat akibat kesulitan pemadatan. Untuk mengatasi kesulitan
pemadatan dapat digunakan alat getar (vibrator) atau dengan bahan kimia tambahan (chemical
admixture) yang bersifat menambah kemudahan pengerjaan (Tjokrodimuljo, 1992). Untuk membuat
beton bermutu tinggi faktor air semen yang dipergunakan antara 0,28 sampai dengan 0,38. Sedangkan
untuk beton bermutu sangat tinggi faktor air semen yang dipergunakan lebih kecil dari 0,2 (Jianxin Ma
dan Jorg Dietz, 2002).

5. ADMIXTURE
Bahan campuran tambahan (admixtures) adalah bahan yang bukan air, agregat maupun semen yang
ditambahkan ke dalam campuran sesaat atau selama pencampuran. Fungsi dari bahan ini adalah
untuk mengubah sifat-sifat beton atau pasta semen agar menjadi cocok untuk pekerjaan tertentu,
atau ekonomis untuk tujuan lain seperti menghemat energi (Nawy, 1996).
Suatu bahan tambah pada umumnya dimasukkan ke dalam campuran beton dengan jumlah sedikit,
sehingga tingkat kontrolnya harus lebih besar daripada pekerjaan beton biasa. Oleh sebab itu, kontrol
terhadap bahan tambah perlu dilakukan dengan tujuan untuk menunjukkan bahwa pemberian bahan
tambah pada beton tidak menimbulkan efek samping seperti kenaikan penyusutan kering,
pengurangan elastisitas (L.J. Murdock dan K.M. Brook, 1991)

6. Bahan mineral pembantu saat ini banyak ditambahkan ke dalam campuran beton dengan berbagai
tujuan, antara lain untuk mengurangi pemakaian semen, mengurangi temperatur akibat reaksi hidrasi,
mengurangi atau menambah kelecakan beton segar. Cara pemakaiannya pun berbeda-beda, sebagai
bahan pengganti sebagian semen atau sebagai tambahan pada campuran untuk mengurangi pemakaian
agregat. Pembuatan beton dengan menggunakan bahan tambah akan memberikan kualitas beton yang
baik apabila pemilihan kualitas bahannya baik, komposisi campurannya sesuai dan metode pelaksanaan
pengecoran, pemeliharaan serta perawatannya baik.
Mineral pembantu yang digunakan umumnya mempunyai komponen aktif yang bersifat pozzolanik
(disebut juga mineral pozzolan). Pozzolan adalah bahan alam atau buatan yang sebagaian besar terdiri
dari unsur-unsur silikat dan aluminat yang reaktif (Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia,
PUBI-1982). Pozzolan sendiri tidak memiliki sifat semen, tetapi dalam keadaan halus (lolos ayakan 0,21
mm) bereaksi dengan air dan kapur padam pada suhu normal 24-27oC menjadi suatu massa padat yang
tidak larut dalam air.
Pozzolan dapat dipakai sebagai bahan tambah atau pengganti sebagai semen portland. Bila pozzolan
dipakai sebagai bahan tambah akan menjadikan beton lebih mudah diaduk, lebih rapat air, dan lebih
tahan terhadap serangan kimia. Beberapa pozzolan dapat mengurangi pemuaian akibat proses reaksi
alkali-agregat (reaksi alkali dalam semen dengan silika dalam agregat), dengan demikian mengurangi
retak-retak beton akibat reaksi tersebut. Pada pembuatan beton massa pemakaian pozzolan sangat
menguntungkan karena menghemat semen, dan mengurangi panas hidrasi.

7. FLY ASH
Fly-ash atau abu terbang yang merupakan sisa-sisa pembakaran batu bara, yang dialirkan dari
ruang pembakaran melalui ketel berupa semburan asap, yang telah digunakan sebagai bahan campuran
pada beton. Fly-ash atau abu terbang di kenal di Inggris sebagai serbuk abu pembakaran. Abu terbang
sendiri tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen. Tetapi dengan kehadiran air dan
ukuran partikelnya yang halus, oksida silika yang dikandung oleh abu terbang akan bereaksi secara kimia
dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki
kemampuan mengikat.
Menurut ACI Committee 226 dijelaskan bahwa, fly-ash mempunyai butiran yang cukup halus, yaitu
lolos ayakan N0. 325 (45 mili mikron) 5-27%, dengan spesific gravity antara 2,15-2,8 dan berwarna abu-
abu kehitaman. Sifat proses pozzolanic dari fly-ash mirip dengan bahan pozzolan lainnya. Menurut ASTM
C.618 (ASTM, 1995:304) abu terbang (fly-ash) didefinisikan sebagai butiran halus residu pembakaran
batubara atau bubuk batubara. Fly-ash dapat dibedakan menjadi dua, yaitu abu terbang yang normal
yang dihasilkan dari pembakaran batubara antrasit atau batubara bitomius dan abu terbang kelas C yang
dihasilkan dari batubara jenis lignite atau subbitumes. Abu terbang kelas C kemungkinan mengandung zat
kimia SiO2 sampai dengan dengan 70%.

8. Sebagian besar abu terbang yang digunakan dalam beton adalah abu kalsium rendah (kelas ”F”
ASTM) yang dihasilkan dari pembakaran anthracite atau batu bara bituminous. Abu terbang ini
memiliki sedikit atau tida ada sifat semen tetapi dalam bentuk yang halus dan kehadiran
kelambaban, akan bereaksi secara kimiawi dengan kalsium hidrosida pada suhu biasa untuk
membentuk bahan yang memiliki sifat-sifat penyemenan. Abu terbang kalsium tinggi (kelas
ASTM) dihasilkan dari pembakaran lignit atau bagian batu bara bituminous, yang memiliki sifat-
sifat penyemenan di samping sifat-sifat pozolan.
Hasil pengujian yang dilakukan oleh Poon dan kawan-kawan, memperlihatakan dua pengaruh
abu terbang di dalam beton, yaitu sebagai agregat halus dan sebagai pozzolan. Selain itu abu
terbang di dalam beton menyumbang kekuatan yang lebih baik dibanding pada pasta abu
terbang dalam komposisi yang sama. Ini diperkirakan lekatan antara permukaan pasta dan
agregat di dalam beton. More dan kawan-kawan, Mendapatkan workabilitas meningkat ketika
sebagian semen diganti oleh abu terbang.

9. Beton yang mengandung 10 persen abu terbang memperlihatkan kekuatan awal lebih tinggi
yang diikuti perkembangan yang signifikan kekuatan selanjutnya. Kekuatan meningkat 20
persen dibanding beton tanpa abu terbang. Penambahan abu terbang menghasilakan
peningkatan kekuatan tarik langsung dan modulus elastis. Kontribusi abu terbang terhadap
kekuatan di dapati sangat tergantung kepada faktor air-semen, jenis semen dan kualitas abu
terbang itu sendiri.
Dalam suatu kajian, abu terbang termasuk ke dalam kategori kelas F dengan kandungan
CaO2 rendah sebesar 1,37 persen lebih kecil daripada 10 persen yang menjadi persyaratan
minimum kelas C. Namun demikian kandungan SiO2 sukup tinggi yaitu 57,30 persen. Abu
terbang ini, selain memenuhi kriteria sebagai bahan yang memiliki sifat pozzolan, abu
terbang juga memiliki sifat-sifat fisik yang baik, yaitu jari-jari pori rata-rata 0,16 mili mikron,
ukuran median 14,83 mili-mikron, dan luas permukaan spesifik 78,8 m2/gram. Sifat-sifat
tersebut dihasilkan dengan menggunakan uji Porosimeter.
Hasil-hasil pengujian menunjukkan bahwa abu terbang memiliki porositas rendah dan
pertikelnya halus. Bentuk partikel abu terbang adalah bulat dengan permukaan halus,
dimana hal ini sangat baik untuk workabilitas, karena akan mengurangi permintaan air atau
superplastiscizer.

11. SLUMP
Uji Slump adalah suatu uji empiris/metode yang digunakan untuk menentukan
konsistensi/kekakuan (dapat dikerjakan atau tidak)dari campuran beton segar(fresh
concrete) untuk menentukan tingkat workability nya. Kekakuan dalam suatu
campuran beton menunjukkan berapa banyak air yang digunakan. Untuk itu uji slump
menunjukkan apakah campuran beton kekurangan, kelebihan, atau cukup air.
Dalam suatu adukan/campuran beton, kadar air sangat diperhatikan karena
menentukan tingkat workability nya atau tidak. Campuran beton yang terlalu cair
akan menyebabkan mutu beton rendah, dan lama mengering. Sedangkan campuran
beton yang terlalu kering menyebabkan adukan tidak merata dan sulit untuk dicetak.

12. Nilai slump adalah nilai yang diperoleh dari hasil uji slump dengan cara beton segar
diisikan ke dalam suatu corong baja berupa kerucut terpancung, kemudian bejana ditarik
ke atas sehingga beton segar meleleh ke bawah.
Besar penurunan permukaan beton segar diukur, dan disebut nilai 'slump'. Makin besar
nilaislump, maka beton segar makin encer dan ini berarti semakin mudah untuk dikerjakan.
Penetapan nilai slump dilakukan dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut :
Cara pengangkutan adukan beton.
 Cara penuangan adukan beton.
 Cara pemadatan beton segar.
 Jenis struktur yang dibuat.

13. Cara pengangkutan adukan beton dengan aliran dalam pipa yang dipompa dengan
tekanan membutuhkan nilai slump yang besar, adapun pemadatan adukan dengan
alat getar (triller) dapat dilakukan dengan nilai slump yang sedikit lebih kecil.
Sebagai petunjuk awal penetapan nilai slump, dapat mengacu pada tabel penetapan
nilaislump adukan beton berikut :