conditioning concrete with additional material

Posted: October 27, 2012 in material

Generally, the concrete material consisting of cement, water, sand (fine aggregate) and gravel (coarse aggregate) were then mixed and stir until evenly mixed. Comparison of the amount of concrete materials will strongly affect the concrete itself. Concrete strength is usually measured by means of pressure or under load on a concrete age on 28 days. Concrete made ​​conventionally generally have between 18-32 MPa compressive strength. (N/mm2) and weighs 2.4 ton/m3, commonly referred to as normal concrete/ conventionally, while concrete has a compressive strength upper 35 MPa is usually referred to as a high quality concrete.

High quality concrete is generally added additive and Admixture, other materials except cement, aggregate, and water added to the concrete before or during mixing concrete to change the properties of concrete in accordance with the wishes of planners. The addition of additives or Admixture into concrete mix, with the fact it has been shown to improve the performance of concrete almost in all its aspects, that is power, ease of workmanship, durability, and other performance in meeting the demands of modern construction technology.

Materials and Admixture additives can be divided into three types, they are: Air Entraining Agent (ASTM C260), Chemical Admixture (ASTM C49 and BS 5075), and Mineral Admixture.

Air Entraining Agent (ASTM C260)

That additional material to increase airborne levels of concrete that is resistant to freezing and washing, especially for the snow area.

Effect of air entraining admixture for concrete properties include: Concrete Strength Pressure, Concrete Workability (easy job), Binding Time, Bleeding (discharge water into the concrete surface), Change Volume (volume deformation), Cohesive, Density (specific gravity), and Concrete durability (durability).

Things that need to be considered in the use Admixture (AEA):

  1. The addition amount of sand from 35% to 40% will increase airborne levels 4.5% to 5%. The addition of 90 kg/m3 cement will decrease 1% air.
  2. Measurement of airborne levels should regularly, according to an existing standard, ASTM or BS 1881 Part 2.
  3. Rising temperatures of concrete will reduce air content.
  4. Mixing time (Mixing) will affect the levels of air content.
  5. Binding of concrete can reduce airborne levels to 0.5%.

Chemical Admixture (Admixture Materials Chemistry, BS 5075 and ASTM C49)

That chemical liquid additive that is added to control the hardening time (speeding up or slowing down), reduce water needs, ease concrete workability (increase slump) and so on.

Chemical Admixture can be divided into seven types, namely:

Type A: Water Reducer (WR) or plasticizer.

Chemical additives to reduce the amount of water used. With the use of this material obtained mortar with a lower cement water factor in the same value of slurry viscosity, or obtained more dilute thickness slurry on same water cement factor.

Its influence on concrete:

  1. Pressure Strength: Concrete compressive stress increases due to the reduction of water, this is because the factor w/ c (water cement) decreases. The strength addition is estimated to ± 10%.
  2. Setting Time: With the water reducing Admixture, setting time of the concrete mix has not changed.
  3. Workability: If there is no change in the water cement factor (w / c), add water reducing workability of concrete. For the initial slump 25-75 mm can be coupled with 50-60 mm.
  4. Loss Slump: The speed reduction slump concrete containing air water reducing Admixture is generally equal or greater than ordinary concrete. Which if used water reducing Admixture (WRA) will increase the workability and mixing time.
  5. Air Entrainment: With basic ingredients Lignosulphonate tend to increase the number of levels of air but does not exceed 2%. The basic ingredients Salt hydroxy carboxylic and Polysacharides don’t increase the levels of air and often reduce airborne levels.
  6. Hydration heat: The heat of hydration is not affected by the use of WRA.
  7. Deformation: volume changeis not affected by the WRA.
  8. Durability: Durability is not affected by the WRA unless the water is reduced leading to more dense and impermeable concrete.

Tipe B: Retarder

Bahan kimia untuk memperlambat proses ikatan beton. Bahan ini diperlukan apabila dibutuhkan waktu yang cukup lama antara pencampuran/ pengadukan beton dengan penuangan adukan. Atau dimana jarak antara tempat pengadukan beton dan tempat penuangan adukan cukup jauh.

Tipe C: Accelerator

Bahan kimia untuk mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton. Bahan ini digunakan jika penuangan adukan dilakukan di bawah permukaan air, atau pada struktur beton yang memerlukan pengerasan segera.

Beberapa macam accelerator, yaitu Calsium chlorida (CaCl2), Aluminium Chlorida, Natrium Sulfat, dan Aluminium Sulfat.

Tipe D: Water Reducer Retarder (WRR)

Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan memperlambat proses ikatan.

Pengaruhnya pada beton adalah Kekuatan Tekan, Setting Time, dimana retarder menghambat setting time beton.

Tipe E: Water Reducer Accelerator

Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan mempercepat proses ikatan. Pengaruhnya pada beton:

  1. Kekuatan. Pada saat accelerator mencapai peningkatan kekuatan awal beton, pengaruh kekuatan beton dapat diabaikan. Jika bahan water reducing dicampur accelerator, keuntungan kekuatan jangka panjang akan diapat berhubungan langsung dengan penurunan rasio air-semen (a/s).
  2. Setting Time. Setting time beton yang mengandung accelerator lebih pendek daripada beton biasa yang tidak mengandung accelerator. Pengaruh kalsium klorida pada setting time lebih besar daripada kalsium format.
  3. Workability. Baik kalsium klorida dan kalsium format memberikan sedikit peningkatan dalam workabilitas. Peningkatan yang lebih besar dalam workabilitas dapat diperoleh dengan kombinasi accelerator dengan bahan water reducing.
  4. Air Entrainment. Hampir semua accelerator tidak mengandung derajat air entrainment.
  5. Bleeding. Admixture accelerator tidak mempengaruhi bleeding.
  6. Panas Hidrasi. Accelerator meningkatkan tingkatan panas yang dihasilkan dan memberikan kenaikan temperature yang lebih besar daripada campuran bahan biasa. Total panas hidrasi tidak mempengaruhi.
  7. Perubahan Volume. Kalsium klorida meningkatkan creep maupun drying shrinkage. Kalsium format meningkatkan drying shrinkage tetapi data yang ada menunjukkan ada sedikit pengaruh pada creep.
  8. Durability. Kalsium klorida mempunyai kemampuan memecahkan pasivity alamiah yang diberikan beton dengan menggunakan semen portland, dengan demikian akan memperbesar korosi pada baja atau logam tertanam.

Tipe F: High Range Water Reducer (Superplasticizer)

Bahan kimia yang berfungsi mengurangi air sampai 12% atau bahkan lebih. Dengan pemakaian bahan tambahan ini diperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai kekentalan adukan yang sama atau diperoleh adukan dengan kekentalan lebih encer dengan fakor air semen yang sama, sehingga kuat tekan beton lebih tinggi.

Superplasticizer adalah zat-zat polymer organik yang dapat larut dalam air yang telah dipersatukan dengan menggunakan proses polymerisasi yang komplek untuk menghasilkan molekul-molekul panjang dari massa molecular yang tinggi. Molekul-molekul panjang ini akan membungkus diri mengelilingi partikel semen dan memberikan pengaruh negatif yang tinggi sehingga antar partikel semen akan saling menjauh dan menolak. Hal ini akan menimbulkan pendispersian partikel semen sehingga mengakibatkan keenceran adukan dan meningkatkan workabilitas. Perbaikan workabilitas ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan beton dengan workability yang tinggi atau menghasilkan beton dengan kuat tekan yang tinggi.

Bahan ini merupakan sarana untuk menghasilkan beton mengalir tanpa terjadi pemisahan (segregasi/ bleeding) yang umumnya terjadi pada beton dengan jumlah air yang besar, maka bahan ini berguna untuk pencetakan beton di tempat-tempat yang sulit seperti tempat pada penulangan yang rapat.

Superplasticizer dapat memperbaiki workabilitas namun tidak terpengaruh besar dalam meningkatkan kuat tekan beton untuk faktor air semen yang diberikan. Namun kegunaan superplasticizer untuk beton mutu tinggi secara umum sangat berhubungan dengan pengurangan jumlah air dalam campuran beton. Pengurangan ini tergantung dari kandungan air yang digunakan, dosis dan tipe dari superplasticizer yang dipakai. (L.J. Parrot, 1998).

Superplasticizer tidak akan menjadikan “encer” semua campuran beton dengan sempurna, oleh karenanya campuran harus direncanakan untuk disesuaikan.

Untuk meningkatkan workability campuran beton, penggunaan dosis superplasticizer secara normal berkisar antara 1-3 liter tiap 1 meter kubik beton. Larutan superplasticizer terdiri dari 40% material aktif. Ketika superplasticizer digunakan untuk mengurangi jumlah air, dosis yang digunakan adalah lebih besar, 5 sampai 20 liter tiap 1 meter kubik beton. (Neville, 1995)

Menurut (Edward G Nawy, 1996). Superplasticizer dibedakan menjadi 4 jenis:

  1. Koondensasi sulfonat melamin formaldehyde (SMF) dengan kandungan klorida sebesar 0,005%.
  2. Sulfonat nafthalin formaldehid (SNF) dengan kandungan klorida yang dapat diabaikan.
  3. Modifikasi lignosulfonat tanpa kandungan klorida.
  4. Carboxyl acrylic ester copolymer.

Keempat jenis bahan tambahan ini terbuat dari sulfonat organik dan disebut superplasticizer karena bahan ini dapat mengurangi air pada campuran beton sementara slump beton bertambah sampai 8 in (208 mm) atau lebih. Bahan-bahan ini digunakan untuk menghasilkan beton “mengalir” tanpa terjadinya pemisahan yang tidak diinginkan dan umumnya terjadi pada beton dengan jumlah air yang besar untuk meningkatkan kekuatan beton, karena memungkinkan pengurangan kadar air guna mempertahankan workabilitas yang sama.

Jenis SMF dan SNF yang disebut garam sulfonik lebih sering digunakan karena lebih efektif dalam mendispersikan butiran semen, juga mengandung unsur-unsur yang memperlambat pengerasan.

Tipe G: High Range Water Reducer (HRWR)

Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi air dan mempercepat proses ikatan dan pengerasan beton. Bahan kimia tambahan biasanya dimasukkan dalam campuran beton dalam jumlah yang relatif kecil dibandingkan dengan bahan-bahan utama, maka tingkatan kontrolnya harus lebih besar daripada pekerjaan beton biasa. Hal ini untuk menjamin agar tidak terjadi kelebihan dosis, karena dosis yang berlebihan akan bisa mengakibatkan menurunnya kinerja beton bahkan lebih ekstrem lagi bisa menimbulkan kerusakan pada beton.

Mineral Admixture (Bahan Tambahan Mineral)

Bahan tambahan mineral ini merupakan bahan padat yang dihaluskan yang ditambahkan untuk memperbaiki sifat beton agar beton mudah dikerjakan dan kekuatan serta keawetannya meningkat. Yang termasuk dalam Mineral Admixture adalah Pozzolan dan bahan tambahan khusus lainnya yang berasal dari mineral.

Sifat-sifat semen yang menggunakan Pozzolan antara lain:

  1. Panas hidrasi akan turun karena adanya tambahan pozollan kandungan C3A dalam semen berkurang.
  2. Campuran pasta semen pada keadaan konsistensi normal maka faktor air semakin meningkat dengan adanya pozollan.
  3. Workability dari beton yang memakai semen pozollan akan lebih baik.
  4. Merubah waktu setting.
  5. Merubah kekuatan beton.
  6. Dan lainnya.

Bahan Tambahan Lainnya (Miscellanous Admixture)

Yang termasuk kategori bahan tambahan ini ialah semua bahan tambahan yang tidak termasuk kategori di atas, misalnya, bahan tambahan jenis polimer, fiber mash, bahan pencegah karatan, bahan tambahan yang dapat mengembang, bahan tambahan untuk perekat/ bonding admixture. (Danial/ Dari berbagai sumber)

Sumber: Majalah MEDIAtren Konstruksi Edisi September-Oktober 2012 Halaman 56-60

About these ads

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s