ADMIXTURE [BAHAN TAMBAH] UNTUK CAMPURAN BETON

Bahan Tambah (admixture)  untuk Campuran Beton

1. Latar belakang penggunaan Bahan Tambah (admixture)  untuk Campuran Beton

  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.

  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.

2. Tujuan pengguanaan bahan tambah (admixture)untuk campuran pada beton
  Berdasarkan tujuan yang diharapkan terdapat beberapa tujuan penggunaan zat kimia diantaranya yaitu
a water reduction. {Zat kimia untuk mengurangi penggunaan air pada beton}
Hal ini dimaksudkan  agar diperoleh adukan dengan nilai fas yang tetap dengan kekentalan yang sama atau dengan fas tetap, tapi didapatkan adukan beton yang lebih encer. Hal ini dimaksudkan agar diperoleh kuat tekan yang lebih tinggi, dengan tidak mengurangi kekentalannya, atau diperoleh beton dengan kuat tekan yang sama, tapi adukan dibuat menjadi lebih encer agar lebih memudahkan dalam penuangan.

b Retarder {zat kima untuk memperlambat proses ikatan campuran beton}
 Biasanya diperlukan untuk beton yang tidak dibuat dilokasi penuangan beton. Proses pengikatan campuran beton sekitar 1 jam. Sehingga apabila sejak beton dicampur sampai penuangan memerlukan waktu lebih dari 1 jam, maka perlu ditambahkan zat kimia ini. Zat tambahan ini diantarannya berupa gula, sucrose, sodium gluconate, glucose, citric acid, dan tartaric acid.

c Accelerators {zat kimia untuk mempercepat ikatan dan pengerasan campuran beton}
Diperlukan untuk mempercepat proses pekerjaan konstruksi beton, pencampuran beton dilakukan di tempat atau dekat dengan penuangannya. Zat tambahan yang digunakan adalah CaCl2, Ca(NO3)2 dan NaNO3. Namun demikian, lebih dianjurkan menggunakan yang nitrat, karena penggunaan khlorida dapat mempercepat terjadinya karat pada penulangan.
  Pada kenyataan di lapangan terkadang diperlukan kondisi kombinasi dari ketiga perilaku penambahan zat kimia tersebut yaitu untuk mengurangi penggunaan air dan memperlambat proses ikatan campuran beton, atau untuk mengurangi air dan mempercapat waktu pengikatan serta pengerasan campuran beton.




3. Jenis jenis bahan tambah (admixture)
  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).
I. 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 adalah bahan tambah yang mengurangi air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu. Bahan  tambah ini biasa disebut water reducer atau plasticizer.Plasticizer dapat digunakan dengan cara-cara sebagai berikut:
• 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.
• Kadar semen tetap, air tetap
Cara ini untuk memproduksi beton dengan slump yang lebih tinggi. Tingginya nilai slump akan memudahkan penuangan adukan.
• 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 (Gambar 1.a). 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  (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.

4. Contoh produk plasticizer:

• . 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.

• 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.

• 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.

• 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.