Roller Compacted Concrete

Roller-Compacted Concrete (RCC) adalah beton dengan konsistensi zero slump dalam keadaan tidak mengeras. Beton ini juga disebut sebagai beton yang dipadatkan dengan roller sesuai ACI 207.5R.

Metode ini akan memastikan konsolidasi yang efektif yang sangat penting untuk mencapai kepadatan yang diinginkan, kekuatan (kekuatan tekan bisa lebih dari 60MPa), kehalusan, dan tekstur permukaan. Beton yang dipadatkan dengan rol dibuat tanpa sambungan, bekisting, finishing, tulangan baja, atau pasak.
Karakteristik ini membuat beton roller-compact menjadi sederhana, cepat, dan ekonomis. Beton yang dipadatkan dengan rol sebagian besar ekonomisnya karena metode konstruksi volume dan kecepatan tinggi.

Saat ini, RCC digunakan ketika kekuatan, daya tahan, dan ekonomi adalah kebutuhan utama. Cara ini diterapkan untuk pembangunan dan rehabilitasi bendungan, jalan, lapangan terbang, tempat parkir, pembangkit listrik, bahu jalan, fasilitas penyimpanan, fasilitas militer, dan kompleks industri lainnya. Tergantung pada ketebalan dan lebar pemasangan yang diinginkan, beton dapat diletakkan dengan sangat cepat – dari 60 hingga 120 meter per jam.

Bahan, Produksi, dan Penempatan

Beton roller compact terdiri dari bahan dasar yang sama dengan beton konvensional: semen, air, dan agregat, seperti kerikil atau batu pecah. Namun, tidak seperti beton tradisional, campurannya lebih kering dan cukup kaku untuk dipadatkan dengan vibratory roller. Desain campuran RCC biasanya terdiri dari jumlah batu yang banyak, semen Portland dengan pengganti fly ash, jumlah pasir yang minimal, dan tentu saja, air untuk menghidrasi campuran.

contoh bentuk beton roller compacted

Campuran beton yang dipadatkan rol harus cukup kering untuk menghindari tenggelamnya peralatan rol getar, tetapi cukup basah untuk memungkinkan distribusi yang cukup dari mortar pengikat dalam beton selama operasi pencampuran dan pemadatan getar. Beton yang dipadatkan dengan rol diangkut, ditempatkan, dan dipadatkan menggunakan peralatan konstruksi tanah dan timbunan batu.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa:

• RCC memiliki kadar air yang lebih rendah
• RCC memiliki konten pasta yang lebih rendah
• RCC biasanya tidak memasukkan serat
• RCC biasanya tidak berisi udara, meskipun beberapa campuran dapat digunakan
• RCC memiliki kandungan agregat halus yang lebih besar
• RCC memiliki ukuran agregat maksimum yang lebih kecil
• RCC harus cukup kering untuk menopang berat roller pemadatan yang besar, namun cukup basah untuk memungkinkan distribusi pasta yang merata pada seluruh campuran selama operasi produksi dan penempatan.

Karakteristik RCC

• Keras
• Tahan lama
• Kuat
• Sustainable
• Serbaguna
• Tahan freezing dan thawing

Keuntungan RCC

Keuntungan utama dari RCC adalah pengurangan biaya dan waktu untuk konstruksi (biaya efektif dan konstruksi cepat) sehingga, dapat mencapai kualitas tinggi dalam hal kekuatan, daya tahan, dan permukaan akhir dengan biaya perangkat dan personel yang relatif rendah.

Keuntungan lainnya adalah:

• Ketahanan terhadap shoving dan pushing
• Perawatan minimal
• Tidak ada bekas luka / rutting
• Tidak ada lubang pot
• Ketahanan terhadap tumpahan minyak, bahan bakar dan/atau cairan hidrolik
• Biaya bekisting diminimalkan atau dihilangkan karena menggunakan metode per lapisan.
• Tidak perlu rebar / tulangan
• Cocok untuk volume cor tinggi
• Tidak berubah bentuk di bawah beban yang berat dan terkonsentrasi
• Rentangan tanah dasar lunak dapat terlokalisasi
• Dapat menahan suhu tinggi
• Mengurangi konsumsi semen karena campuran beton yang lebih ramping
• Tidak perlu kuatir karena pelepasan panas yang tinggi saat beton mengering.
• Biaya pengangkutan, penempatan, dan pemadatan beton diminimalkan karena beton dapat diangkut dengan dump truck; disebarkan oleh bulldozer dan dipadatkan dengan vibratory roller.

Kekurangan RCC

Selain kelebihan di atas, RCC juga memiliki sejumlah kekurangan antara lain:

• Meskipun biasa digunakan untuk merancang bendungan, RCC secara efisien menjadi alternatif biaya paling rendah jika dibandingkan dengan jenis bendungan lainnya. Namun ada kondisi tertentu yang dapat membuat RCC lebih mahal.
• Situasi dimana RCC mungkin tidak cocok diterapkan adalah ketika material agregat tidak tersedia secara wajar, kualitas batuan pondasi yang buruk atau tidak dekat dengan permukaan, atau dimana kondisi pondasi dapat menyebabkan penurunan diferensial yang berlebihan.
• Bendungan yang diperbaiki atau dibangun dengan beton rol dapat mengalami rembesan air. Itulah sebabnya lapisan penahan air harus dipertimbangkan.

Aplikasi

RCC digunakan pada proyek yang dimana kekuatan, kecepatan konstruksi, daya tahan, dan ekonomis adalah kebutuhan utama. Contohnya adalah jenis perkerasan beton yang sangat cocok untuk aplikasi industri berat, serta jalan dengan kecepatan rendah dan jalan arteri. Beton yang dipadatkan dengan rol telah digunakan untuk membangun, memperbaiki, atau memelihara struktur berikut:

• Fasilitas industri dan militer
• Pembangunan bendungan
• Rehabilitasi bendungan
• Bandara
• Gudang
• Sub-base jalan dan perkerasan lapangan terbang
• Pelabuhan
• Lapangan multi-moda
• Pusat distribusi
• Fasilitas parkir dan penyimpanan
• Jalan & jalan raya, persimpangan, bahu jalan, jalur belok, jalur sepeda
• Fasilitas manufaktur, jalan angkut berat, tempat penyimpanan barang bekas
• Pembangkit listrik dan fasilitas industri lainnya
• Perlindungan overtopping
• Liner reservoir
• Plat lantai bangunan industri
• Area perawatan lapangan terbang

Bahan yang Digunakan Dalam Campuran RCC

a) Bahan semen

Kandungan semen umumnya rendah (biasanya 70 hingga 130 kg/m3). Segala jenis Semen Portland (tetapi semen dengan panas rendah adalah jenis yang lebih baik bila tersedia) Fly Ash: Pozzolan kelas F lebih disukai. Saat digunakan pozzolan, dapat menggantikan kandungan semen hingga 80%. 

Fly ash diperhitungkan dalam kuantitas sampai dengan 80% dari total kandungan campuran semen dan fly ash, tetapi penggantian pada tingkat di atas 50%, tambahan fly ash tidak akan memberikan kontribusi kekuatan yang signifikan.

b) Agregat

Pemilihan agregat dan pengendalian kualitas agregat sangat penting. Agregat harus memenuhi standar ASTM C33.

• Agregat kasar: Sebagian besar proyek menggunakan agregat kasar dengan Agregat Ukuran Maksimal Nominal (NMSA) antara 37,5 dan 75mm. Ketebalan lapisan penempatan harus lebih dari 3 kali NMSA.
• Agregat halus: Gradasi agregat halus sangat mempengaruhi pasta dan kompatibilitas RCC. Hal ini juga mempengaruhi kebutuhan air dan material semen yang dibutuhkan untuk mengisi rongga agregat dan melapisi partikel agregat.
• Agregat lainnya: Fines (bahan yang lebih halus): Dalam campuran kadar semen rendah, suplemen halus / fines (bahan yang lolos saringan 0,075 mm) biasanya diperlukan. Kuantitas halus umumnya 5% dari total agregat

c) Admixtures

Admixtures untuk RCC dibutuhkan sebagian besar untuk efek retardasi set (dan plastisisasi). Water Reducer Tipe D (WR + retarder) Penggunaan WR bermanfaat untuk peningkatan kekuatan, dan retardasi yang diperlukan untuk waktu yang lama. Produk Utama Sika untuk RCC antara lain Plastiment TM 25 yang dirancang khusus untuk RCC.

d) Air

Jumlah air pencampur sangat berkurang untuk RCC, sehingga kualitasnya harus memenuhi persyaratan yang sama seperti untuk campuran beton konvensional. Jumlah air biasanya antara 150 dan 200 pon per yard kubik (90 dan 120 kilogram per meter kubik). Rasio air terhadap total semen dinyatakan sebagai W/(C + P). Untuk RCC campuran perkerasan umumnya jatuh antara 0,30 dan 0,45. W/(C + P) rasio dalam kisaran ini memiliki pengaruh positif terbesar pada final kekuatan RCC, dengan kuat tekan bebas 28 hari biasanya melebihi 6.000 psi (41 MPa).

Pertimbangan Desain Campuran RCC

a) Workability / Consistency

Diukur dengan meja getar Vebe (ASTM C 1170). Prinsip pengujian adalah mengukur waktu beton ketika dipadatkan dengan cara digetarkan dalam cetakan berbentuk silinder. Semakin lama dan semakin kering waktu vebe campuran RCC umumnya dari 10 hingga 40 detik. Berikut perbandingan konsistensi beton yang diukur dengan alat Slump dan Vebe ACI 211.3R.

Consistency	Slump (mm)	Vebe (s)
Extremely dry	-	32 to 18
Very stiff	-	18 to 10
Stiff	0 to 25	10 to 5
Stiff plastic	25 to 75	5 to 3
Plastic	75 to 125	3 to 0
Very plastic	125 to 190	-

b) Kekuatan Beton

Kekuatan desain RCC seringkali didasarkan pada kekuatan jangka panjang (90 hari, 120 hari atau bahkan 1 tahun!). Kekuatan RCC adalah fungsi dari rasio w/c hanya untuk campuran dengan waktu Vebe antara 15 hingga 20 detik. 

Untuk campuran yang lebih kering, kekuatannya lebih dikendalikan oleh hubungan densitas kelembaban. 

Jika kadar air kurang dari optimum maka rongga dalam struktur beton tidak terpadatkan dengan baik sehingga kehilangan kekuatannya. 

Kuat tekan RCC biasanya diukur dengan menguji silinder (diameter 15cm, panjang 30cm). Kekuatan yang diukur pada inti beton juga dimungkinkan. 

d) Pemisahan Beton / Segregasi

Hal ini diperlukan untuk menghasilkan campuran dengan kecenderungan minimum untuk segregasi dimana agregat (terutama dengan NSMA > 37.5mm) harus bergradasi baik. Campuran kandungan semen yang lebih tinggi umumnya lebih kohesif atau memiliki kecenderungan untuk berpisah lebih sedikit. 

e) Permeabilitas Beton

Campuran dengan volume pasta 18 sampai 22% dari massa harus memberikan tingkat impermeabilitas yang sesuai. Kandungan semen yang lebih tinggi atau campuran kemampuan kerja yang tinggi akan mengikat dengan baik ke sambungan baru dan menghasilkan kedap air. Untuk campuran konten semen yang lebih rendah dan/atau campuran yang mudah dikerjakan, bedding mortar di antara lift mungkin diperlukan. 

f) Kenaikan Suhu / Panas

Suhu atau panas merupakan faktor penting mengingat struktur masif. Pembatasan kandungan semen, dan/atau penggunaan fly ash membantu mengurangi pembentukan panas. 

g) Ketahanan

RCC harus bebas dari efek merusak dari reaktivitas agregat alkali 

Kontrol kualitas beton RCC

Yang perlu diperhatikan untuk mengontrol kualitas beton RCC antara lain:

• Uji Konsistensi Vebe
• Tes kepadatan dan rongga udara.
• Tes kadar air/kelembaban.
• Evaluasi kandungan semen
• Pemantauan suhu

Spesimen Uji Silinder

Menggunakan peralatan Vebe yang dimodifikasi (umumnya untuk pencampuran dengan Vebe hingga 20 detik) atau juga bisa menggunakan palu getar khusus

Metode Lainnya Untuk Membuat Sampel RCC

Menggunakan alat pemadat drop hammer. Karena alat ini dinilai paling mudah untuk dibuat. Untuk itu, alat ini dibuat dengan semua kriteria  sebagai berikut:

1. Mampu melakukan pukulan atau tumbukan paling tidak sebanyak 50 kali per menit.

2. Setiap tumbukan dilakukan dengan cara menjatuhkan beban seberat dua kilogram dengan ketinggian 30 cm dari permukaan yang akan ditumbuk.

3. Silinder pada alat percobaan ini harus terkunci dengan rapat, agar ketika beton ditumbuk tidak terjadi getaran yang mengakibatkan hilangnya energi tumbukan yang ditimbulkan.

4. Silinder harus mudah diisikan campuran beton, karena isi silinder akan ditambahkan campuran beton setiap ketebalan lima sentimeter.

Cara pengujian sample RCC ini hanya dilakukan pada aspek kekuatannya. Sampel yang diuji berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm dengan ketebalan lima sentimeter tiap lapisan, yang dimasukkan ke dalam cetakan besi. Lalu dimampatkan dengan hammer seberat dua kilogram yang dijatuhkan dari ketinggian 30 cm sebanyak 50 kali untuk tiap lapisan. Sistem pemampatan di atas tujuannya adalah agar hasil kerapatan dari pemadatan di laboratorium dapat mewakili kerapatan hasil pemadatan dilapangan.

Benda uji yang digunakan adalah berbentuk silinder, karena disesuaikan dengan keperluannya untuk bendungan. Selain itu, dengan penggunaan benda uji berbentuk silinder,campuran beton dapat dengan lebih mudah untuk dimampatkan.

Jumlah benda uji sebanyak 20 untuk setiap komposisi mix design, dan dilakukan tes ketika umur benda uji mencapai tujuh hari, 28 hari, 60 hari dan 90 hari.

Untuk diperhatikan, karena rendahnya kekuatan awal benda uji beton yang “rapuh”. Sistem penyegelan Lift-Joint: Sambungan angkat harus dijaga agar tetap lembab sebelum melakukan pengangkatan berikutnya dan biasanya tidak memerlukan perawatan khusus. Dalam beberapa kasus, diperlukan untuk menerapkan bedding mortar yang"mengalir" dan perlu dihambat dengan bahan tambahan atau admixtures