BETON MODERN
Dewasa ini, karena tuntutan geometris dan
metode konstruksi, kian banyak jembatan yang menggunakan beton bermutu dan
berkinerja sangat linggi, Jembatan Akihabara di Jcpang menggunakan beton berkekuatan
120
Mpa. Bahkan, Jembatan Sakata Mirai juga di jepang, menggunakan beron
bcrmutu ultra tinggi dengan kekuatan mencapai 180 Mpa (sekitar K2000).
Meskipun begitu, teknologi beton di Indonesia tidaklah tertinggal terlalu
jauh. "Perkembangan teknologi beton di Indonesia dalam kurun waktu 20 tahun
belakangan ini sangat menggembirakan," kata Dr lr FX Supartono, pakar
teknologi beton dari universitas Indonesia. Satu yang dapat menjadi
parameter adalah proyek jembatan cable stay di perumahanGrand wisata
Bekasi. Pylon
jembatan terbuat dari beton mutu 60 Mpa
(K700) yang dapat memadat mandiri (self compacting concrete) dalam bentuk
flowwable concrete.Jembatan Megamall di Pluit adalah contoh lain yang
menerapkan beton mutu tinggi balok gelagar (girder) pracetak prategangnya,
yaitu berkekuatan 80MPa (K900).Supartono
menjelaskan pada dasarnya beton bermutu tinggi merupakan beton yang
memiliki kekuatan tinggi, namun parameter beton mutu tinggi sangat beragam,
tergantung di mana berada. Di Indonesia, beron dengan kekuatan di atas 50
Mpa sudah digolongkan beton mutu tinggi. sementara di Australia, beton
berkuatan 200 MPa merupakan hal blasa. Di China, dengan 'menggunakan agregat
sintetik, telah ada beton hingga 300 MPa.Dalam perkembangan konstruksi beton
modern, beton dituntut menjadi material konstruksi yang bermutu tinggi
sekaligus berkinerja tinggi. Pada betonsegar, mudah dalam pengerjaan
pengeeoran (workable), panas hidrat yang rendah (low heat of
hydration), susut relatif rendah
pada
saat pengeringan, memiliki tingkat waktu
ikat awal (acceleration) atau penundaan (retardation) yang
baik, serta mudah dipompakan ke tempat yang lebili tinggi, merupakan
beberapa tuntutan yang harus dapat dipenuhi beton bermutu dan berkinerja
tinggi.
Sementara, pada beton yang sudah mengeras,
beton bermutu clan berkinerja tinggi dituntut memiliki kckutan tekan yang
tinggi atau sangat tinggi, kuat tarik yang lebih baik, kuat tekan awal yang
tinnggi, perilaku yang daktail (liat), kedap udara dan air, tahan terhadap
abrasi clan korosi sulfat, penetrasi klorida yang rendah, muai susut yang
rendah, dan awet.
Bahan aditif
Untuk meningkatkan kinerja beton, terdapar
beberapa cara yang bisa dilakukan. Pertama, mengurangi porosi beton
dengan cara mengurangi jumlah air dalam adukan beton. Kedua,
menambahkan aditif mineral seperri silicafume, copper slog atau abu
terbang (fly
ash). Ketiga,
menambahkan serat pada adukan beton. Keempat, menggunakan beton
dengan sifat pemadatan mandiri atau self compacting concrete.
Menurut Supartono, dalam pembuatan beton, semen merupakan satu komponen yang
paling mahal sehingga sangat menentukan harga beton. Salah satu cara menekan
harga beton adalah dengan mengurangi penggunaan semen. namun, untuk
menghasilkan beton bermutu dan berkineria tinggi, jumlah semen yang
dikurangi harus digantikan dcngan zat aditif lain. Supartono menganjurkan
untuk. menggunakan limbah industri metal seperri silicafume dari
industri silica dan copper slag yang merupaKan limbah pada
tungku pembakaran tembaga, atau mcnggunakan abu terbang dari limbah
pembakaran batu bara.
Mikrosilika
Silicafume
atau disebut juga mikrosilika merupakan
limbah yang memiliki kandungan silica (SiO2) mencapai
85-95% Ukuran butiran silika yang sangat halus bcrkisar 0,1-1 µm.
lebih kecil dibandingkan butiran semen yang bekisar 5-50 µm. Jika
ditambahkan pada adukan beton, akan mengisi rongga rongga di antara butiran
semen sehingga beton akan menjadi lebih kompak dan padat.
Selain itu, rnikrosilika akan bereaksi
dengan C3S dan C2S dalam semen dan menghasilkan gel
CSH-2 yang akan membentuk suatu ikatan gel yang kuat dan padat
di di dalam beton.
Selanjutnya, reduksi kalsium hidroksida (CaOH)
oleh Si02 akan mengurangi unsur pembentuk ettringite sehiogga
mengurangi sensitivitas beton terhadap serangan sulfat. Karenanya, beton
tidak mudah ditembus air serta tidak mudah mengalami korosi. Karena harga
mikrosilikon masih mahal, umumnya penggunaan mikrosilika hanya 3-10% dari
berat semen dalam adukan beton.
Komposisi abu terbang
(fly
ash)
hampir sama dengan mikrosilika, tetapi
kadar silika (SiO2) yang terkandung di dalamnya lebih rendah,
hanya sekitar 40-65% saja. Efek fly ash terhadap beton juga hampir
sama dibanding menggunakan aditif mikrosilika. Namun gel CSH-2 vang
dihasilkan lebih rendah sehingga kekompakan dan kepadatan beton juga rendah.
Untuk meningkatkan mutu beton yang menggunakan flY ash, maka kadarnya
harus lebih banyak, yaitU 20% dari total berat semen dalam beton.
Gambar
2 : Test tekan beton
Copperslag
Copper slag
merupakan salah satu dari ground
granulated blast furnace. slag (GGBFS) atau ampas bijih dan tungku
perapian. Komposisi bahannya mendekati semen dan harganya relatif lebih
murah. Copper slag bisa sebagai aditif yang sekaligus mengantikan
semen dalam adukan beton. Sering kali dalam praktik di lapangan persentase
dibuat cukup tinggi, berkisar antara 20-65%.
Copper slag
yang menggantikan sebagian semen
memberikan beberapa keuntungan. Pertama, panas hidrasi dan muai susut
beton akao
berkurang sehingga memperbaiki kinerja
beton. Kedua, harga beton akan lebih murah. Ketiga, dengan
mengurangi konsumsi semen, berarti juga akan mengurangi energi dalam proses
pembuatan semen dan mengurangi polusi yang disebabkan proses produksi semen.
Keempat, dengan menggunakan bahan limbah, berarti secara nyata telah
menerapkan teknologi material berkelanjulan (sustainable material
technology). "Penggunaan limbah merupakan satu bentuk peran serta kita
melestarikan lingkungan," terang Supartono yang juga memimpin perusahaan
konsultan PT Partono Fondation.
Penelitian yang dilakukan Departemen
Teknik Sipil Universitas Tarumanagara menunjukkan bahwa penggantian sebagian
semen dengan copper
slag,
dengan porsi 10-40%, dapat menghasilkan
beton berkekuatan 60-75 MPa, tergantung pada kehalusan
copper
slag.
Ada dua rnacam ukuran kehalusan yang
digunakan, yaitu 90’ cm2 / grm dan 1.184 cm2/grm.
Semakin halus copper
slag,
Makin tinggi pula kuat tekan beton.
Pengujian ini menggunakan rasio kadar air semen sekitar 0,3.
Gambar
1 : persiapan dalam pengecoran
Bahan serat
Selain limbah dan industri metal, bahan
serat (fiber)
dapat pula meningkatkan kinerja beton,
yang dikenal dengan beton berserat. Disini serat berfungsi sebagai tulangan
mikro yang melindungi beton dari keretakan, meningkatkan kuat tarik dan
lentur secara tak langsung. Serat juga meningkatkan kekuatan tekan dan
daktilitas beton, meningkatkan kekedapan beton, serta meningkatkan daya
tahan beton terhadap beban bertulang dan beban kejut. Sistem tulangan mikro
yang terbuat dari serat-serat ini bekerja berdasarkan prinsip-prinsip
mekanis, yaitu berdasar pada ikatan (bond) anatar serat dan beton,
bukan secara kimiawi..Oleh karenanya, material komposit beron berserat akan
menjadi bahan yang tak mudah retak.
Proses kimiawi dalam beton tidak akan
terpengaruh dengan adanya serat dan tidak akan merugikan proses
pengerasanbeton dalam jangka pendek maupun panjang. Beberapa jenis bahan
serat yang dapat dipergunakan dalam beton, antara lain serat alami (rami, abaca),
serat sintetis (polyproplene.
polyester), nylon), serat baja, dan
fiber glass.
Meningkatkan kuat tarik dan lentur,
meningkatkan daktilitas dan kemampuan menyerap energi saat berdeformasi,
mcngurangi retak akibat susut beton, meningkatkan ketahanan fatigue (beban
berulang) dan meningkatkan ketahanan impact (beban tumbukan)
merupakan beberapa keunggulan beton berserat.
Self compacting concrete
Satu konsep terbaru untuk menciptakan
beton berkinerja tinggi adalah dengan mcnggunakan self compacting
concrete berbentuk flowoble Concrete. Konsep ini menjadi solusi
agar beton dapat dituang dengan mudah dan cepat tanpa perlu dipadatkan/
digetarkan. Beton dengan mudah mengalir, mengisi rongga-rongga tulangan yang
rapat tanpa mengalami bleeding
atau segregasi, meskipun pada tempat- tempat sulit.
Secara umum, self compacting concrete
yang cliproduksi dengan bahan tambahan super plasticizer berbasis
polimer, mikrosilika, serta tambahan lain yang spesifik serta ukuran agregat
lebih kecil dari 20 mm, dapat menghasilkan beton bermutu dan berkinerja
tinggi. Diakui Supartono, perkembangan teknologi beton nasional sangat
tertinggal dengan negara maju. Belum banyak insinyur yang menguasai dan
mendalami teknologi beton bermutu dan berkinerja tinggi, khususnya dalam
teknologi pencampuran material. Selain itu juga terkendala kualitas material
yang ada di Indonesia.
Satu prinsip yang harus dipahami oleh para
tenaga produksi beton adalah harus bisa membuat beton bermutu dengan bahan
material yang ada di sekitar mereka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar