Additive / Admixture Beton (part 1)

Bahan tambah (admixture) adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam campuran beton pada saat atau selama percampuran berlangsung. Fungsi dari bahan ini adalah untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih cocok untuk pekerjaan tertentu, atau untuk menghemat biaya. 

Admixture atau bahan tambah yang didefinisikan dalam Standard Definitions of Terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates (ASTM C.125-1995:61) dan dalam Cement and Concrete Terminology (ACI SP-19) adalah sebagai material selain air, agregat dan semen hidrolik yang dicampurkan dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau selama pengadukan berlangsung. Bahan tambah digunakan untuk memodifikasi sifat dan karakteristik dari beton misalnya untuk dapat dengan mudah dikerjakan, mempercepat pengerasan, menambah kuat tekan, penghematan, atau untuk tujuan lain seperti penghematan energi.

Bahan tambah biasanya diberikan dalam jumlah yang relatif sedikit, dan harus dengan pengawasan yang ketat agar tidak berlebihan yang justru akan dapat memperburuk sifat beton. 

Di Indonesia bahan tambah telah banyak dipergunakan. Manfaat dari penggunaan bahan tambah ini perlu dibuktikan dengan menggunakan bahan agregat dan jenis semen yang sama dengan bahan yang akan dipakai di lapangan. Dalam hal ini bahan yang dipakai sebagai bahan tambah harus memenuhi ketentuan yang diberikan oleh SNI. Untuk bahan tambah yang merupakan bahan tambah kimia harus memenuhi syarat yang diberikan dalam ASTM C.494, “Standard Spesification for Chemical Admixture for Concrete”. 

Bahan Tambah Kimia (Admixture)

Chemical admixture (ASTM C 494), yaitu bahan tambah cairan kimia yang ditambahkan untuk mengendalikan waktu pengerasan (memperlambat atau mempercepat), mereduksi kebutuhan air, menambah kemudahan pengerjaan beton, meningkatkan nilai slump dan sebagainya.

Chemical Admixture:

• Biasanya digunakan dalam jumlah yang sedikit pada campuran beton. Tujuan penggunaannya adalah untuk memperbaiki sifat-sifat tertentu dari campuran.
• Penggunaan admixture harus mengikuti spesifikasi yang ditetapkan produsennya. Trial Mix sebelum penggunaan sangat dianjurkan.

Menurut standar ASTM. C. 494 (1995: .254) dan Pedoman Beton 1989 SKBI.1.4.53.1989 (Ulasan Pedoman Beton 1989: 29), jenis bahan tambah dibedakan menjadi tujun tipe bahan tambah, yaitu :

a. Tipe A “Water-Reducing Admixtures”

Water-Reducing Admixtures adalah bahan tambah yang mengurangi air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu.

Water-Reducing Admixtures digunakan antara lain untuk dengan tidak mengurangi kadar air semen dan nilai slump untuk memproduksi beton dengan nilai perbandingan atau rasio factor air semen (wer) yang rendah.

Bahan tambah yang berfungsi untuk mengurangi penggunaan air pengaduk untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu.  Bahan tambah dengan fungsi water reducing digunakan dengan tujuan utama sesuai kebutuhan, sebagai berikut :

• mengurangi kadar air (fas) dengan tidak mengurangi semen dan slump
• meningkatkan slump dengan tidak mengurangi semen dan kadar air (fas) yang digunakan
• mengurangi semen yang digunakan dengan tidak mengurangi slump dan kadar air (fas) -- harus memperhatikan ketentuan pemakaian semen minimum sesuai peraturan

Bahan tambah ini pada umumnya mengurangi pemakaian air sebanyak 5% - 12% dari pemakaian pada desain mix beton normal. 

Penggunaan bahan tambah ini harus memperhatikan pengaruhnya pada waktu ikat (setting) beton segar yang pada umumnya akan menjadi lebih cepat dari beton normal -- pelaksanaan finishing harus dipersiapkan dengan baik supaya tidak terlambat dimulai dan diselesaikan.

Dengan menggunakan jenis bahan tambah ini akan dapat dicapai tiga hal, yaitu : 

• Hanya menambah/meningkatkan workability. Dengan menambahkanWRA ke dalam beton maka dengan fas (kadar air dan semen) yang sama akan didapatkan beton dengan nilai slump yang lebih tinggi. Dengan slump yang lebih tinggi, maka beton segar akan lebih mudah dituang, diaduk dan dipadatkan. Karena jumlah semen dan air tidak dikurangi dan workability meningkat maka akan diperoleh kekuatan tekan beton keras yang lebih besar dibandingkan beton tanpa WRA. 
• Menambah kekuatan tekan beton. Dengan mengurangi/memperkecil fas (jumlah air dikurangi, jumlah semen tetap) dan menambahkan WRA pada beton segar akan diperoleh beton dengan kekuatan yang lebih tinggi. Dari beberapa hasil penelitian ternyata dengan fas yang lebih rendah tetapi workability tinggi maka kuat tekan beton meningkat. 
• Mengurangi biaya (ekonomis). Dengan menambahkan WRA dan mengurangi jumlah semen serta air, maka akan diperoleh beton yang memiliki workability sama dengan beton tanpa WRA dan kekuatan tekannya juga sama dengan beton  tanpa WRA. Dengan demikian beton lebih ekonomis karena dengan kekuatan yang sama dibutuhkan jumlah semen yang lebih sedikit.

Bahan tambah pengurang air dapat berasal dari bahan organic ataupun campuran anorganik untuk beton tanpa udara (non-air-entrained) atau dengan udara dalam hal mengurangi kendungan air campuran. Selain itu bahan tambah ini dapat digunakan untuk memodifikasi waktu pengikatan beton atau mortar sebagai dampak perubahan factor air semen.

Bahan tambah ini biasa disebut water reducer atau plasticizer. Komposisi dari campuran bahan tambah ini 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 garam-garamnya.

5) Materi lain seperti :

a) Materi inorganic seperti seng, garam-garam, barak, pospat, klorida.

b) Asam amino dan turunannya.

c) Karbohidrat, polisakarin, dan gula asam.

d) Campuran polimer, seperti eter, turunan melamic, neptan, silicon, hidrokarbon-sulfat.

Contoh produk plasticizer:

a. 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.

b. 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.

c. 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.

d. 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.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan bahan tambah ini adalah air yang dibutuhkan, kandungan air, konsistensi, bleeding, dan kehilangan air pada saat beton segar, laju pengerasan, kekuatan tekan, dan lentur, ketahanan terhadap perubahan volume, susut pada saat pengeringan. Berdasarkan hal tersebut, menjadi hal penting untuk melakukan pengujian sebelum pelaksanaan pencampuran terhadap bahan tambah tersebut.

Pengaruhnya pada beton:

1. Kekuatan Tekan: Tegangan tekan beton bertambah karena adanya pengurangan air, hal ini dikarenakan faktor a/s (air semen) berkurang. Penambahan kekuatan diperkirakan ± 10%.
2. Setting Time: Dengan adanya water reducing admixture, setting time dari campuran beton tidak berubah.
3. Workability: Bila tidak ada perubahan faktor air semen (a/s), water reducing menambah workability beton. Untuk slump awal 25-75 mm dapat ditambah dengan 50-60 mm.
4. Loss Slump: Tingkat kecepatan penurunan slump beton yang berisi air water reducing admixture umumnya sama atau lebih besar dari beton biasa. Dimana bila digunakan water reducing admixture (WRA) akan menambah workability dan waktu pencampuran.
5. Air Entrainment: Dengan bahan dasar Lignosulphonate cenderung meningkatkan jumlah kadar udara tapi tidak melampaui 2%. Bahan dasar Salt hydroxy carboxylic dan Polysacharides tidak menambah kadar udara dan bahkan sering mengurangi kadar udara.
6. Panas Hidrasi: Panas hidrasi tidak terpengaruh dengan adanya penggunaan WRA.
7. Perubahan Bentuk: Perubahan bentuk (volume change) tidak terpengaruh dengan adanya WRA.
8. Durability: Durabilitas tidak terpengaruh dengan adanya WRA kecuali airnya dikurangi yang menyebabkan beton lebih padat dan impermeabel

source: 

https://www.academia.edu/9794483/Bahan_Tambah_Beton_Admixture_and_Additive_