Workability beton adalah karakter dari beton segar yang menentukan kemudahan dan homogenitas yang dapat dicampur, ditempatkan, dikonsolidasikan dan diselesaikan 'seperti yang didefinisikan oleh Standar ACI 116R-90 (ACI 1990b). ASTM mendefinisikannya sebagai "sifat yang menentukan upaya yang diperlukan untuk memanipulasi jumlah beton yang baru dicampur dengan kehilangan homogenitas yang minimum". Kemampuan kerja beton tergantung pada banyak faktor yang dijelaskan dalam faktor-faktor yang mempengaruhi kemampuan kerja beton. Rasio air semen sangat berpengaruh pada workability. Workability berbanding lurus dengan rasio air semen. Peningkatan rasio air-semen meningkatkan kemampuan kerja beton.
Jenis Workability Beton
Workability beton dapat dibagi menjadi tiga jenis berikut:
- Unworkable Concrete
- Medium Workable
- Highly Workable Concrete
1. Unworkable Concrete - Beton Keras
Beton Unworkable Concrete juga bisa disebut beton keras. Ini adalah beton dengan jumlah air yang sangat sedikit. Pencampuran beton semacam ini menggunakan tangan sangat sulit. Beton jenis ini memiliki segregasi agregat yang tinggi karena pasta semen tidak dilumasi dengan baik untuk menempel pada agregat. Sangat sulit untuk menjaga homogenitas campuran beton dan pemadatan beton membutuhkan banyak usaha. Rasio air semen beton tersebut di bawah 0,4.
2. Medium Workable Concrete
Beton ini digunakan di sebagian besar pekerjaan konstruksi. Beton ini relatif mudah untuk dicampur, diangkut, ditempatkan dan dipadatkan tanpa banyak pemisahan dan kehilangan homogenitas. Jenis workability beton ini umumnya digunakan pada semua konstruksi beton dengan tulangan ringan (jarak tulangan memungkinkan beton untuk dipadatkan secara efektif). Rasio air semen untuk beton ini adalah 0,4 hingga 0,55.
3. Highly Workable Concrete
Beton ini sangat mudah untuk dicampur, diangkut, ditempatkan dan dipadatkan dalam struktur. Beton semacam ini digunakan ketika kondisi di mana pemadatan beton yang efektif tidak mungkin dilakukan atau pada beton massa. Beton seperti ini mengalir dengan mudah dan mengendap tanpa banyak usaha.
Tapi ada kemungkinan besar segregasi dan hilangnya homogenitas dalam kasus ini. Agregat kasar cenderung mengendap di bagian bawah dan pasta beton muncul. Beton semacam ini digunakan pada kondisi tulangan rapat di mana getaran beton tidak memungkinkan.
Contoh beton ini adalah beton yang dapat memadat sendiri / self compacting concrete. Rasio air semen beton ini lebih dari 0,55. Persyaratan kemampuan kerja beton bervariasi dengan setiap jenis konstruksi dan metode pemadatan yang digunakan. Misalnya, workability yang diperlukan untuk konstruksi pelat dapat sama dengan konstruksi pondasi beton masal. Persyaratan workability ketika vibrator digunakan untuk konstruksi berbeda dengan ketika vibrator tidak digunakan. Demikian pula, workability beton yang digunakan pada penampang tebal tidak dapat dikerjakan bila digunakan pada penampang tipis.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Workability Beton
Faktor-faktor yang mempengaruhi kemampuan kerja beton adalah:
- Kandungan semen beton
- Jenis dan komposisi semen
- Kandungan air semen / rasio air - semen
- Proporsi campuran beton
- Ukuran agregat
- Bentuk agregat
- Tekstur permukaan agregat
- Grading agregat
- Porositas agregat
- Penggunaan bahan tambahan dalam beton
- Penggunaan bahan semen tambahan
- Suhu Sekitar
1. Kandungan Semen Beton
Kandungan semen mempengaruhi kemampuan kerja beton dalam ukuran yang baik. Semakin banyak jumlah semen, semakin banyak pasta yang tersedia untuk melapisi permukaan agregat dan mengisi rongga. Hal ini akan membantu mengurangi gesekan antara agregat dan pergerakan agregat yang halus selama pencampuran, pengangkutan, penempatan dan pemadatan beton. Untuk rasio air-semen tertentu, peningkatan kadar semen juga akan meningkatkan kadar air per satuan volume beton sehingga meningkatkan kemampuan kerja beton. Peningkatan kandungan semen beton juga meningkatkan kemampuan kerja beton.
2. Jenis dan Komposisi Semen
Ada pengaruh jenis semen atau karakteristik semen terhadap workability beton. Semen dengan peningkatan kehalusan akan membutuhkan lebih banyak air untuk kemampuan kerja yang sama daripada semen yang relatif kurang halus. Kebutuhan air meningkat untuk semen dengan kandungan Al2O3 atau C2S yang tinggi.
3. Rasio Air/Semen atau Kadar Air Semen
Rasio air/semen merupakan salah satu faktor terpenting yang mempengaruhi workability beton. Umumnya, rasio air semen 0,45 hingga 0,6 digunakan untuk beton yang dapat dikerjakan dengan baik tanpa menggunakan bahan tambahan apa pun. Semakin tinggi rasio air/semen, semakin tinggi kadar air per volume beton dan beton akan lebih mudah dikerjakan.
Rasio air/semen yang lebih tinggi umumnya digunakan untuk pencampuran beton manual untuk mempermudah proses pencampuran. Untuk pencampuran menggunakan mesin, rasio air/semen dapat dikurangi. Metode umum penggunaan kadar air per volume beton ini hanya digunakan untuk campuran nominal. Untuk beton campuran, kekuatan dan daya tahan beton sangat penting dan karenanya rasio air-semen disebutkan pada desainnya. Beton dirancang menggunakan rasio air/semen yang rendah agar kekuatan dan keawetan beton yang diinginkan dapat tercapai.
Menambahkan Air secara berlebihan ke dalam campuran beton bisa merugikan, antara lain:
- Kekuatan beton bisa berkurang.
- Kelebihan air akan berakibat pada semakin banyaknya jumlah air yang keluar dari permukaan beton yang menyebabkan bleeding (kelebihan air).
- Kelebihan air akan mengakibatkan bubur semen keluar melalui sambungan bekisting yang akan mengakibatkan hilangnya semen pada beton segar.
4. Proporsi Campuran Beton
Proporsi campuran beton memberitahu kita rasio agregat halus dan agregat kasar, berbanding kuantitas semen. Hal ini disebut sebagai rasio semen agregat beton / aggregate cement ratio of concrete. Semakin banyak semen yang digunakan, beton menjadi lebih baik dan agregat akan memiliki pelumasan yang tepat untuk memudahkan mobilitas atau aliran agregat. Rendahnya jumlah semen dibandingkan agregat akan membuat lebih sedikit pasta yang tersedia untuk agregat dan mobilitas agregat tertahan.
5. Ukuran Agregat
Kemampuan kerja (workability) paling utama diatur oleh ukuran maksimum agregat. Jika ukuran kerikil yang dicampur besar maka membutuhkan air dan pasta yang lebih banyak. Akibatnya, untuk jumlah volume tertentu kandungan air & pasta, ukuran kerikil yang lebih besar akan memberikan kemampuan kerja (workability) yang lebih tinggi.
Catatan: Pada proyek tertentu, ukuran maksimum agregat yang akan digunakan akan tergantung pada banyak faktor seperti : peralatan kerja, mesin mixer dan metode penuangan, ketebalan bagian dan terutama jumlah tulangan.
6. Bentuk Agregat
Bentuk agregat akan mempengaruhi workability beton karena:
- Agregat yang bersudut, serpihan dan memanjang mengurangi workability beton.
- Agregat bulat atau subrounded meningkatkan kemampuan kerja karena pengurangan luas permukaan untuk volume atau berat tertentu. Oleh karena itu, digunakan lebih banyak pasta untuk memberikan efek pelumas yang lebih baik.
- Agregat yang berbentuk bundar memiliki ketahanan gesek yang lebih sedikit dan memberikan kemampuan kerja yang tinggi dibandingkan dengan agregat bersudut, bersisik, atau memanjang.
Inilah sebabnya mengapa pasir sungai biasanya lebih disukai untuk beton karena bentuknya bulat.
7. Tekstur Permukaan Agregat
Tekstur permukaan seperti permukaan kasar dan permukaan halus agregat mempengaruhi workability beton dengan cara yang sama seperti bentuk agregat. Pada agregat tekstur kasar, luas permukaannya lebih besar dari pada agregat volume yang sama dengan tekstur halus. Jadi beton dengan permukaan halus lebih dapat dikerjakan dibandingkan dengan agregat bertekstur kasar. Agregat bulat halus atau kaca akan memberikan kemampuan kerja yang lebih baik daripada agregat kasar bertekstur. Pengurangan resistensi gesekan antar partikel yang ditawarkan oleh agregat halus juga berkontribusi terhadap kemampuan kerja yang lebih tinggi.
8. Grading Agregat
Grading agregat memiliki efek maksimum pada kemampuan kerja beton. Agregat bergradasi baik memiliki semua ukuran dalam persentase yang dipersyaratkan. Hal ini membantu mengurangi rongga dalam volume agregat tertentu. Volume rongga yang lebih sedikit membuat pasta semen tersedia untuk permukaan agregat dan memberikan pelumasan yang lebih baik pada agregat. Dengan volume rongga yang lebih sedikit, partikel agregat meluncur melewati satu sama lain dan upaya pemadatan yang lebih sedikit diperlukan untuk konsolidasi agregat yang tepat. Jadi rasio air semen yang rendah sudah cukup untuk agregat bergradasi baik.
Untuk kemampuan kerja (workability) tertentu, ada rumus tertentu yaitu satu nilai agregat kasar / rasio agregat halus, sehingga membutuhkan kadar air yang lebih sedikit (rendah).
9. Porositas Agregat
Agregat berpori dan berpermukaan kasar akan membutuhkan lebih banyak air daripada agregat non-penyerap (permukaannya halus). Untuk tingkat kemampuan kerja yang sama, yang mempunyai permukaan halus akan membutuhkan lebih sedikit air. Secara keseluruhan, faktor ini tidak terlalu penting.
10. Penggunaan Bahan Tambahan / Admixture dalam Beton
Ada banyak jenis bahan tambah yang digunakan dalam beton untuk meningkatkan sifat beton. Ada beberapa campuran penambah kemampuan kerja seperti plasticizer dan superplasticizer yang meningkatkan kemampuan kerja beton bahkan dengan rasio air/semen yang rendah. Bahan ini disebut sebagai campuran beton pereduksi air/ water reducing concrete admixtures. Bahan ini mengurangi jumlah air yang dibutuhkan untuk nilai slump yang sama. Campuran beton yang mengandung udara digunakan dalam beton untuk meningkatkan kemampuan kerjanya. Pencampuran ini mengurangi gesekan antara agregat dengan menggunakan gelembung udara kecil yang bertindak sebagai bantalan bola antara partikel agregat.
11. Penggunaan Bahan Semen Tambahan / Supplementary Cementitious
Bahan tambahan semen adalah bahan yang digunakan dengan semen untuk memodifikasi sifat beton segar. Fly ash, fiber, silica fume, slag semen digunakan sebagai bahan tambahan untuk semen. Penggunaan fly ash dalam meningkatkan workability beton dengan mengurangi kadar air yang dibutuhkan untuk tingkat workability atau nilai slump yang sama. Penggunaan baja atau serat sintetis dalam beton mengurangi kemampuan kerja beton karena membuat pergerakan agregat lebih sulit dengan mengurangi efek pelumasan pasta semen.
Workability beton berkurang dan meningkat berdasarkan jumlah silica fume. Penggunaan silica fume dalam beton dapat meningkatkan kemampuan kerja bila digunakan pada tingkat penggantian yang rendah, tetapi dapat mengurangi kemampuan kerja bila ditambahkan pada tingkat penggantian yang lebih tinggi. Silica fume digunakan sebagai alat bantu pemompaan beton bila digunakan sebagai 2% sampai 3% massa semen. Penggunaan semen terak juga meningkatkan kemampuan kerja tetapi pengaruhnya tergantung pada karakteristik campuran beton yang digunakan.
12. Suhu sekitar
Dalam cuaca panas, jika suhu meningkat, laju penguapan air pencampur juga meningkat dan karenanya viskositas fluida juga meningkat. Fenomena ini mempengaruhi daya alir beton dan karena hidrasi beton yang cepat, itu akan mendapatkan kekuatan lebih awal yang mengurangi kemampuan kerja beton segar.
Workability Vs. Kekuatan Beton
Kekuatan beton menurun dengan meningkatnya rasio air semen. Peningkatan rasio air semen menunjukkan peningkatan workability beton. Dengan demikian, kekuatan beton berbanding terbalik dengan workability beton. Alasan untuk hubungan ini adalah bahwa air dari beton mengering dan meninggalkan rongga ketika pengerasan beton terjadi. Semakin banyak air, semakin banyak jumlah rongga. Dengan demikian, peningkatan jumlah rongga mengurangi kuat tekan beton. Oleh karena itu, penting untuk menyeimbangkan persyaratan kekuatan dan kemampuan kerja untuk pekerjaan beton. Kemampuan kerja beton dapat ditingkatkan dengan penggunaan agregat bulat dan dengan penggunaan bahan tambahan yang meningkatkan kemampuan kerja. Dengan penggunaan admixture seperti air-entraining admixtures, workability meningkat tanpa meningkatkan rasio air-semen. Ini membantu dalam mencapai kekuatan dan kemampuan kerja yang dibutuhkan untuk pekerjaan beton.
Persyaratan Workability untuk Penempatan Beton yang Berbeda
Berikut adalah Tingkat Kemampuan Kerja untuk Kondisi Penempatan yang Berbeda
Kondisi Penempatan
| Kondisi Penempatan | Tingkat Workability | Slump (mm) |
| Binding concrete, Shallow Sections Pavement using pavers | Sangat Rendah | Gunakan uji faktor pemadatan sesuai IS: 1199 |
| Mass concrete, Lightly reinforced sections pada pelat, balok, dinding, kolom, lantai, perkerasan yang prosesnya menggunakan tangan, pelapis kanal, pijakan strip | Rendah | 25-75 |
| Penampang tulangan padat di plat, kolom, dinding, slipform, pompa beton | Sedang | 50 – 100, 75 – 100 |
| Trench fill, in-situ piling | Tinggi | 100 – 150 |
| Beton Tensile | Sangat Tinggi | Gunakan uji IS: 9103 |
Pengujian Workability Beton
Workability suatu campuran beton diukur dengan:
Berikut perbandingan kelima pengetesan workability:
| No | Nama Pengujian | Kesesuaian Workability | Lokasi Pengujian |
| 1 | Slump Test | High | Lapangan / Lab |
| 2 | Kelly Ball Test | High | Lapangan / Lab |
| 3 | Compaction Factor | Low | Lab |
| 4 | Flow Table test | Low | Lab |
| 5 | Vee – bee test | Low and very low | Lab |
Comments
Post a Comment