Makalah Kimia Semen

“Bahan Tambah Kimia (Admixture) Dan Mineral (Additive) Pada Semen Dan Beton”

Diajukan sebagai syarat memenuhi nilai mata kuliah kimia semen

Kelompok 8:

Anggota:

1. Aji Gunawan

2. Ebit Nuralam

3. Shinta Parmaswati

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA-PT. HOLCIM INDONESIA Tbk.

KAMPUS UI – DEPOK

Kode Pos 16425 Telp. (021) 7270036/7270042 Fax. (021) 7270042

Website: www.pnj.ac.id

Bahan Tambah

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.

Secara umum bahan tambah terbagi menjadi 2 jenis, yaitu:

1. Bahan tambah kimia (Admixture)

2. Bahan tambah mineral (Additive)

1. 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.

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 :

1.1 Tipe A “Water-Reducing Admixtures”

Water-Reducing Admixtures adalah bahan tambah yang

mengurangi air pencampur yang diperlukan untuk menghasilkan beton

dengan konsistensi tertentu.

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 :

o Mengurangi kadar air (fas) dengan tidak mengurangi semen dan slump

o Meningkatkan slump dengan tidak mengurangi semen dan kadar air

(fas) yang digunakan

o 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.

Dengan menggunakan jenis bahan tambah ini akan dapat dicapai tiga

hal, yaitu : 

Hanya menambah/meningkatkan workability. Dengan menambahkan

WRA 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 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.

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.

1.2 Tipe B “Retarding Admixtures”

Retarding Admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi untuk

menghambat waktu pengikatan beton. Penggunaanya untuk menunda

waktu pengikatan beton (setting time) misalnya karena kondisi cuaca

yang panas, atau memperpanjang waktu untuk pemadatan untuk

menghindari cold joints dan menghindari dampak penurunan saat beton

segar pada saat pengecoran dilaksanakan.

Bahan tambah dengan fungsi retarding digunakan dengan tujuan utama

menunda waktu initial dan final setting dari adukan beton segar, dan

mempertahankan workability beton pada cuaca panas, pada umumnya

digunakan jika :

Pelaksanaan pengecoran mempunyai tingkat kesulitan cukup tinggi

sehingga memerlukan waktu pelaksanaan yang lebih lama dari waktu

setting beton normal

Lokasi batching plant yang cukup jauh

Kondisi lalu lintas yang dilalui oleh mobil mixer tidak lancar

Pengecoran dengan kondisi cuaca panas yang berpotensi mengakibatkan

kehilangan kelembaban lebih cepat

Proses finishing yang memerlukan waktu yang lebih lama sehingga waktu

setting beton yang lebih lama diperlukan

Penggunaan bahan tambah ini harus memperhatikan waktu penutupan

permukaan beton (sealing dan troweling) tidak boleh terburu-buru karena

proses initial setting dan bleeding yang lebih lambat dari beton normal.

Efek dari penggunaan retarding admixture yang perlu diwaspadai, antara

lain :

1. Beberapa retarder mempunyai sifat menimbulkan gelembung udara dalam

beton

2. Beberapa retarder menyebabkan kehilangan slump yang lebih cepat

walaupun menyebabkan waktu setting yang lebih lambat, memperbesar

resiko susut pengeringan dan rangkak yang lebih tinggi

1.3 Tipe C “Accelerating Admixtures”

Accelerating Admixtures adalah bahan tambah yang berfungsi

untuk mempercepat pengikatan dan pengembangan kekuatan awal beton.

Bahan ini digunakan untuk mengurangi lamanya waktu pengeringan

(hidrasi), dan mempercepat pencapaian kekuatan beton.

Bahan tambah dengan fungsi accelerating digunakan dengan

tujuan utama mendapatkan kekuatan awal yang lebih tinggi pada beton

yang dikerjakan, misalkan jika elemen struktur beton yang diperlukan

untuk segera dibebani oleh pekerjaan berikutnya.

Penggunaan bahan tambah ini harus memperhatikan kadar ion

klorida terlarut dalam beton keras yang disyaratkan, tidak boleh terlewati

karena beresiko menimbulkan korosi pada besi atau baja tulangan.

Penggunaan bahan tambah ini harus memperhatikan dengan

seksama waktu setting yang lebih cepat dan curing yang dilakukan harus

sesempurna mungkin untuk mencapai kekuatan awal yang diinginkan

lebih tinggi.

Secara umum, kelompok bahan tambah ini dibagi menjadi tiga:

1) Larutan garam organic

2) Larutan campuran organic

3) Material miscellaneous

Yang termasuk jenis accelerator adalah : kalsium klorida, bromide,

karbonat dan silikat. Pada daerah-daerah yang menyebabkan korosi tinggi

tidak dianjurkan menggunakan accelerator jenis kalsium klorida. Dosis

maksimum yang dapat ditambahkan pada beton adalah sebesar 2 % dari

berat semen.

Admixture yang mempercepat proses pengerasan atau pertumbuhan

kekuatan pada umur dini dari beton. Admixture ini sebenarnya tidak

mempunyai efek tertentu terhadap setting time sekali pun demikian, dalam

praktek, setting time juga berkurang.

Yang biasa digunakan sebagai accelerator : Calcium Chlorida

(CaCl 2 )

CaCl 2 mungkin bertindak sebagai katalisator di dalam proses hidrasi C3S

dan C 2 S atau berfungsi sebagai pereduksi sifat alkalinitas dari larutan

sehingga mempercepat hidrasi silikat. Dengan menggunakan CaCl 2

proses hidrasi C 3A diperlambat , tetapi proses hidrasi normal dari semen

tidak berubah. CaCl 2 dapat ditambahkan untuk digunakan bersama semen

tipe III (rapid hardening) dan juga semen biasa/ Ordinary Portland

Cement (tipe I). CaCl 2 tidak boleh digunakan dengan semen yang

mempunyai kandungan alumina yang tinggi. Jumlah CaCl 2 yang

ditambahkan pada campuran harus dikontrol secara hati-hati. Asumsi :

Penambahan 1 % CaCl 2 (terhadap massa semen) mempengaruhi

kecepatan pengerasan seperti kenaikan temperatur sebesar 6º C.

Penambahan 1- 2% CaCl 2 umumnya cukup. CaCl 2 harus terdistribusi

secara seragam pada campuran di larutkan pada air pencampur. Pengaruh

CaCl 2 menurunkan daya tahan terhadap serangan sulfat terutama untuk

campuran kurus (lean mix) dan meningkatkan resiko reaksi alkali –

agregat bagi agregat yang reaktif. Kemungkinan korosi tulangan pada

beton bertulang menjadi besar dengan adanya ion chlorida Cl pada

campuran. Accelerator yang tidak mempunyai resiko ini: Calcium

formate.

1.4 Tipe D “Water Reducing and retarding Admixtures”

Water Reducing and Retarding Admixtures adalah bahan tambah yang

berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan

untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan menghambat

pengikatan awal.

Jenis bahan tambah yang berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi

jumlah air pengaduk yang diperlukan pada beton tetapi tetap memperoleh

adukan dengan konsistensi tertentu sekaligus memperlambat proses

pengikatan awal dan pengerasan beton. Dengan menambahkan bahan ini

ke dalam beton, maka jumlah semen dapat dikurangi sebanding dengan

jumlah air yang dikurangi. Bahan ini berbentuk cair sehingga dalam

perencanaan jumlah air pengaduk beton, maka berat admixture ini harus

ditambahkan sebagai berat air total pada beton.

1.5 Tipe E “Water Reducing and Accelerating Admixtures”

Water Reducing and Accelerating Admixtures adalah bahan tambah

yang berfungsi ganda yaitu mengurangi jumlah air pencampur yang

diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu dan

menghambat pengikatan awal.

Jenis bahan tambah yang berfungsi ganda yaitu untuk mengurangi

jumlah air pengaduk yang diperlukan pada beton tetapi tetap memperoleh

adukan dengan konsistensi tertentu sekaligus mempercepat proses

pengikatan awal dan pengerasan beton. Beton yang ditambah dengan

bahan tambah jenis ini akan dihasilkan beton dengan waktu pengikatan

yang cepat serta kadar air yang rendah tetapi tetap workable. Dengan

menggunakan bahan ini diinginkan beton yang mempunyai kuat tekan

tinggi dengan waktu pengikatan yang lebih cepat (beton mempunyai

kekuatan awal yang tinggi).

Pengaruhnya pada beton:

1.5.1. Kekuatan

Akan di dapatkan kuat tekan awal yang tinggi pada

beton.

1.5.2. Setting Time

Akan didapatakan setting time yang lebih pendek

dibanding beton normal lainnya. Pada kasus ini pengaruh

kalsium klorida pada setting time lebih besar daripada

kalsium format.

1.5.3. Workability

Pada kasus ini, 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.

1.5.4. Air Entrainment

Hampir semua accelerator tidak mengandung

derajat air entrainment.

1.5.5. Bleeding

Bahan tambah jenis ini tidak mempengaruhi

bleeding.

1.5.6. Panas Hidrasi

Accelerator meningkatkan panas yang dihasilkan

dan memberikan kenaikan suhu yang lebih besar daripada

campuran bahan biasa.

1.5.7. Perubahan Volume

Pada kasus ini kalsium klorida

meningkatkan creep maupun drying shrinkage. Kalsium

format meningkatkan drying shrinkage tetapi data yang

ada menunjukkan ada sedikit pengaruh pada creep.

1.5.8. 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.

Bahan tambah dengan fungsi water reducing + retarding digunakan

dengan tujuan utama untuk menambah kekuatan beton karakteristik

jangka panjang. Penggunaan bahan tambah ini pada umumnya tidak

mengubah kadar semen dan komposisi agregat yang digunakan pada

desain mix untuk beton normal yang direncanakan.

1.6 Tipe F “Water Reducing, High range Admixture”

Water Reducing, High range Admixture adalah bahan tambah yang

berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan untuk

menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu, sebanyak 12% atau lebih.

Fungsinya untuk mengurangi jumlah air pencampur yang diperlukan

untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu, sebanyak 12% atau

lebih. Kadar pengurangan air dalam bahan ini lebih tinggi sehingga

diharapkan kekuatan beton yang dihasilkan lebih tinggi dengan air yang

sedikit tetapi tingkat kemudahan pekerjaan juga lebih tinggi. Jenis bahan

tambah ini dapat berupa superplasticizer. Bahan jenis ini pun termasuk

dalam bahan kimia tambahan yang baru, dan disebut sebagai “bahan

tambahan kimia pengurang air”. Tiga jenis plastisizer yang dikenal adalah

(1). Kondensi sulfonat melamin formadehid dengan kandungan klorida

sebesar 0.005%, (3). Sulfonat nafthalin formaldehid dengan kandungan

klorida yang dapat diabaikan dan (3). Modifikasi lignosulfonat tanpa

kandungan klorida. Ketiga jenis bahan tambahan tersebut dibuat dari

sulfonat organik dan disebut superplastisizer, karena dapat mengurangi

pemakaian air pada campuran beton dan meningkatkan slump beton

sampai 8 inch (208 mm) atau lebih. Dosis yang disarankan adalah 1%

sampai 2% dari berat semen. Dosis yang berlebihan akan menyebabkan

menurunnya kekuatan tekan beton.

1.7 Tipe G “Water Reducing, high range Retarding Admixtures“

Water Reducing, High Range Retarding admixtures adalah bahan

tambah yang berfungsi untuk mengurangi jumlah air pencampur yang

diperlukan untuk menghasilkan beton dengan konsistensi tertentu,

sebanyak 12 % atau lebih sekaligus menghambat pengikatan dan

pengerasan beton. Bahan ini merupakan gabungan superplasticizer dengan

memperlambat waktu ikat beton. Digunakan apabila pekerjaan sempit

karena keterbatasan sumberdaya dan ruang kerja.

Bahan tambah dengan fungsi HRWR + retarding digunakan untuk

mendapatkan efek serupa dengan bahan tambah tipe D dengan

pengurangan berat air yang digunakan sebesar 12% atau lebih (sampai

40%). Tujuan dan penggunaannya sama dengan bahan tambah tipe D.

Pencampuran bahan tambah tipe G dapat dilakukan di batcing plant atau

di lokasi proyek. Beberapa jenis superplasticizer mempunyai klasifikasi

sebagai bahan tambah tipe G.

2. Bahan tambah mineral (additive)

Jenis bahan tambah mineral (additive) yang ditambahkan pada beton

dimaksudkan untuk meningkatkan kinerja kuat tekan beton dan lebih bersifat

penyemenan. Beton yang kekurangan butiran halus dalam agregat menjadi tidak kohesif

dan mudah bleeding. Untuk mengatasi kondisi ini biasanya ditambahkan bahan tambah

additive yang berbentuk butiran padat yang halus. Penambahan additive biasanya

dilakukan pada beton kurus, dimana betonnya kekurangan agregat halus dan beton

dengan kadar semen yang biasa tetapi perlu dipompa pada jarak yang jauh. Yang

termasuk jenis additive adalah : pozzollan, fly ash, slag dan silica fume.

Adapun keuntungan penggunaan additive adalah (Mulyono T, 2003) :

Memperbaiki workability beton

Mengurangi panas hidrasi

Mengurangi biaya pekerjaan beton

Mempertinggi daya tahan terhadap serangan sulfat

Mempertinggi daya tahan terhadap serangan reaksi alkali-silika

Menambah keawetan (durabilitas) beton

Meningkatkan kuat tekan beton

Meningkatkan usia pakai beton

Mengurangi penyusutan

Membuat beton lebih kedap air

Terdapat beberapa jenis additive, yaitu:

2.1 Pozzolan

Pozzolan adalah bahan yang mengandung senyawa silica dan alumina dimana

bahan pozzolan tersebut tidak mempunyai sifat seperti semen, akan tetapi dengan

bentuknya yang halus dan dengan adanya air, maka senyawa-senyawa tersebut akan

bereaksi secara kimiawi dengan Kalsium hidroksida (senyawa hasil reaksi antara semen

dan air) pada suhu kamar membentuk senyawa Kalsium Aluminat hidrat yang

mempunyai sifat seperti semen.

Bahan Pozzolan terbagi 2 yaitu :

a. Pozzolan Alam (Natural) : Tufa, abu vulkanis dan tanah diatomae. Di

Indonesia Pozzolan alam dikenal dengan nama Trass.

b. Pozzolan Buatan (Sintetis) : yang termasuk dalam jenis ini adalah hasil

pembakaran tanah liat dan hasil pembakaran batu bara (Fly Ash)

Mineral pembantu yang digunakan umumnya mempunyai komponen aktif yang

bersifat pozzolanik (disebut juga mineral pozzolan). Pozzolan adalah bahan alam atau

buatan yang sebagaian besar terdiri dari unsur-unsur silikat dan aluminat yang reaktif

(Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia, PUBI-1982). Pozzolan tidak

memiliki sifat semen, tetapi dalam keadaan halus (lolos ayakan 0,21 mm) bereaksi

dengan air dan kapur padam pada suhu normal 24-27ºC menjadi suatu massa padat yang

tidak larut dalam air. 

Pozzolan dapat dipakai sebagai bahan tambah atau pengganti sebagai semen portland.

Bila pozzolan dipakai sebagai bahan tambah akan menjadikan beton lebih mudah diaduk,

lebih rapat air, dan lebih tahan terhadap serangan kimia. Beberapa pozzolan dapat

mengurangi pemuaian akibat proses reaksi alkali-agregat (reaksi alkali dalam semen

dengan silika dalam agregat), dengan demikian mengurangi retak-retak beton akibat

reaksi tersebut. Pada pembuatan beton massa pemakaian pozzolan sangat menguntungkan

karena menghemat semen, dan mengurangi panas hidrasi (Kardiyono, 1996) 

Berlawanan dengan reaksi hidrasi dari semen dengan air yang berlangsung cepat dan

kemudian membentuk gel kalsium silikat hidrat dan kalsium hidroksida, reaksi

pozzolanik ini berlangsung dengan lambat sehingga pengaruhnya lebih kepada kekuatan

akhir dari beton. Panas hidrasi yang dihasilkan juga jauh lebih kecil daripada semen

portland sehingga efektif untuk pengecoran pada cuaca panas atau beton masif. 

Material pozzolan dapat berupa material yang sudah terjadi secara alami ataupun yang

didapat dari sisa industri. Masing-masing mempunyai komponen aktif yang berbeda. 

komponen aktif mineral pembantu yang berasal dari material alami dan material sisa

proses industri. Umumnya material pozzolan ini lebih murah daripada semen portland

sehingga biasanya digunakan sebagai pengganti sebagian semen. Persentase maksimum

penggantian ini harus diperhatikan karena dapat menyebabkan penurunan kekuatan

beton. Kebutuhan air pada beton dapat meningkat untuk kelecakan yang sama karena

ukuran partikel meterial pozzolan yang halus. Namun bentuk partikel material ini akan

mempengaruhi kebutuhan akan airnya.

Mineral pada campuran beton biasanya berupa pozzolan dan material lain

pengganti agregat, seperti agregat ringan dan berat, serat. Pozzolan merupakan bahan

alami atau buatan yang mempunyai sifat pozzolanik dengan unsur silika dan aluminat

yang aktif.  Silika dan aluminat aktif ini akan bereaksi dengan kapur bebas, yang

merupakan sisa reaksi hidrasi air dengan semen, untuk menjadi tubermorite lagi yang

sama dengan hasil hidrasi air dengan semen sebelumnya, sehingga akan meningkatkan

kuat tekan beton.

2.2 Abu terbang batu bara (fly ash)

Menurut ASTM C168 (ASTM, 1995:304) abu terbang (fly ash) didefinisikan

sebagai butiran halus hasil residu pembakaran batubara atau bubuk batu bara. Fly ash

dapat dibedakan menjadi 2 yaitu fly ash yang normal yang dihasilkan dari pembakaran

batubara antrasit atau batubara biyomius dan fly ash terbang kelas C yang dihasilkan dari

batubara jenis lignite atau subbiumeus. Fly ash kelas C kemungkinan mengandung kapur

(lime) lebih dari 10% beratnya. Kandungan kimia yang dibutuhkan dalam fly ash

tercantum dalam tabel berikut (ASTM C. 618-95:305).

Tabel 1.1 kandungan kimia fly ash

Senyawa kimia Jenis F Jenis C

Oksida silika (SiO2)+Oksida Alumina (Al2O3)+

Oksida besi (Fe2O3), minimum %70.0

50.0

Sulfur Trioksida (SO3), maksimum % 5.0 5.0

Kada air, maksimum % 3.0 3.0

Kehilangan panas, maksimum % 6.0 6.0

*Penggunaan sampai dengan 12% masih diijinkan jika ada perbaikan kinerja atau

hasil test laboratorium menunjukkan demikian

2.3 Slag

Slag merupakan hasil residu pembakaran tanur tinggi. Definisi slag dalam ASTM

C.989, “Standad Specification For Ground Granulated Blast Furnace Slag For Use In

Concrete Mortar”, (ASTM, 1995: 494) adalah produk non-metal yang merupakan

material berbentuk halus, granular hasil pembakaran yang kemudian didinginkan,

misalnya dengan mencelupkannya dalam air.

Keuntungan penggunaan slag dalam campuran beton adalah sebagai berikut

(Lewis, 1982).

Mempertinggi kekuata tekan beton karena kecenderungan melambatnya

kenaikan kekuatan tekan.

Menaikkan rasio antara kelenturan dan kuat tekan beton.

Mengurangi variasi kekuatan tekan beton.

Mempertinggi ketahanan terhadap sulfat dalam air laut.

Mengurangi serangan alkah-silika.

Menguragi panas hidrasi dan menurunkan suhu.

Memperbaiki penyelesaian akhir dan memberi warna cerah pada beton.

Mempertinggi keawetan karena pengaruh perubahan volume.

Mengurangi porositas dan serangan klorida.

Faktor faktor untuk menentukan sifat penyemenan (cementious) dalam slag

adalah komposisi kimia, konsentrasi alkali dan reaksi terhadap sistem, kandungan kaca

dalam slag, kehalusan dan temperatur yang ditimbulkan selama proses hidrasi

berlangsung (Cain, 1994: 505).

2.4 Silica fume

Menurut standar “Spesification For Silica Fume For Use In Cement Hydraulic

Cemen Concrete And Mortar“ (ASTM. C. 1240, 1995: 637-642) Silica fume adalah

material pozzolan yang halus, dimana komposisi silica lebih banyak yang dihasilkan dari

tanur tinggi atau sisa produksi silicon atau alloy besi silicon (dikenal sebagai gabungan

antara microsilika dengan silica fume).

Penggunaan silica fume dalam campuran beton dimaksudkan untuk menghasilkan

beton dengan kekuatan tekan yang tinggi. Beton dengan kekuatan tinggi digunakan,

misalnya untuk kolom struktur atau dinding geser, pre-cast atau beton pra-tegang dan

beberapa keperluan lain. Kriteria kekuaatan beton berkinerja tinggi saat ini sekitar 50-70

Mpa untuk umur 28 hari. Pengunaan silika fume berkisar antara 0-38% untuk

memperbaiki karakteristik kekuatan dan keawetan beton dengan faktor semen sebesar

0,34 dan 0,28 dengan atau tanpa bahan superplastisizer dan nilai slump 50 mm

(Yogendran, et al, 1987: 124-129).

Selain dari tabel diatas, komposisi kimia dan fisika yang dibutuhkan silica fume

dapat dilihat di Tabel 1 sampai Tabel 4 ASTM. C.1240.

2.5 Bahan tambah mineral lainnya

Terdapat beberapa bahan tambah mineral lainnya yang lazim digunakan dalam

industri beton Indonesia, yaitu:

2.5.1. Air entraining

Bahan tambah ini membentuk gelembung-gelembung udara

berdiameter 1mm atau lebih kecil di dalam beton atau mortar selama

pencampuran, dengan maksud mempermudah pengerjaan beton pada saat

pengecoran dan menambahkan ketahanan awal beton.

2.5.2. Beton tanpa slump

Beton tanpa slump didefinisikan sebagai beton yang mempunyai

slump sebesar 1 inch (25.4 mm) atau kurang, sesaat setelah pencampuran.

Pemilihan bahan tembah ini tergantung pada sifat-sifat beton yang

diinginkan terjadi, seperti sifat plastisnya, waktu pengikat dan pencapaian

kekuatan, efek beku cair, kekuatan dan harga dari beton tersebut.

2.5.3. Polimer

Ini adalah produk bahan tambah yang baru yang dapat

menghasilkan kekutan tekan beton yang tinggi sekitar 15000 psi (1.00 psi

= 6.9 Mpa) atau lebih, dan kekuatan belah tariknya sekitar 1.500 psi atau

lebih. Beton dengan kekuatan tinggi ini biasanya diproduksi dengan

menggunakan polimer dengan cara :

Memodifikasi sifat beton dengan mengurangi air di

lapangan

Menjenuhkan dan memancarkannya pada temperature yang

sangat tinggi di laboratorium.

2.5.4. Bahan pembantu untuk mengeraskan permukaan beton

Permukaan beton yang harus menanggung beban-beban yang berat

dan hidup serta selalu dalam keadaan berputar atau berpindah-pindah,

seperti lantai untuk bengkel-bengkel alat-alat berat(heavy equipment) dan

lainnya. Pembebanan ini akan menyebabkan pengausan pada permukaan

beton, yang sering bertambahnya menyebabkan rusaknya permukaan

beton tersebut. Unutk menghindari hal ini dapat digunakan dua jenis

bahan untuk mengeraskan beton, yaitu:

Agregat beton terbuat dari bahan kimia

Agregat metalik, terdiri dari butiran-butiran yang halus.

2.5.5. Bahan pembantu kedap air (water proofing)

Jika beton terletak di dalam air atau berada di dekat permukaan air

tanah (misalnya beton yang digunakan pada permukaan tunnel) maka

beton tersebut tidak boleh mengalami rembesan sehingga harus

diusahakan agar kedap air. Salah satu bahan yang dapat digunakan adalah

bahan yang mempunyai pertikel-pertikel halus dan gradaso yang menerus

dalam pencampuran beton. Bahan-bahan semacam itu akan mengurangi

permeabilitas.

2.5.6. Bahan tambah pemberi warna

Beton yang dieksposes permukaannya biasanya memerlukan

keindahan bahan yang digunakan untuk member warna pada permukaan

beton ini cat (coating), yang dilapiskan setelah pengerjaan beton selesai.

Cara lain adalah menambahkan bahan warna, misalnya oker masih segar.

Bahan-bahan ini biasanya dicampurkan dalam suatu adukan yang mutunya

terjamin baik. Cara ini merupakan cara yang terbaik. Selain itu dapat

pemeberian warna pula dilakukan dengan cara menaburkan pasir silica

atau agregat metalik selagi permukaan beton dalam keadaan segar.

2.5.7. Bahan tambah untuk memperkuat ikatan beton lama dengan beton baru

(bonding agent for concrete)

Penuangan beton segar di atas permukaan beton lama sering

mengalami kesulitan dalam pengikatan (penyatuannya). Untuk

mengatasinya, perlu ditambahkan suatu bahan tambah agar terjadi ikatan

yang menyatu atara permukaan yang lama dengan permukaan yang baru,

jenis bahan tambah tersebut biasanya disebut bonding agent yang

merupakan larutan polimer.

2.6 Tipe tipe Mineral Additive

Tipe-tipe Mineral Admixture yaitu:

2.6.1. Material Cementitious

Dapat bereaksi langsung dengan air. Bahan ini  mengandung silikat

dan kalsium aluminosilikat. Contoh: Blast Furnace Slag, yaitu bahan

buangan industri baja yang menggunakan tanur pijar.

2.6.2. Material Pozzolanic

Material yang dapat bereaksi dengan kapur bebas (Ca(OH)2) plus

air. Komposisinya didominasi oleh siliceous  dan aluminous. Contoh: Abu

Terbang kelas F, yaitu sisa buangan Industri Pembangkit Listrik yang

menggunakan batubara jenis bituminous atau anthracite. Selain itu, silica

fume (hasil sampingan produksi elemen silicon), juga bahan pozzolanic.

Komposisinya didominasi oleh unsur amorphous silica.

2.6.3. Material Pozzolanic dan Cementitious

Material ini dapat bereaksi dengan air saja atau dengan kapur

bebas (Ca(OH)2) plus air. Komposisinya didominasi oleh siliceous,

aluminous dan kapur.  Contoh: Abu Terbang kelas C, yaitu sisa buangan

Industri PLTU yang menggunakan barubara jenis lignite atau

subbituminous.

2.6.4. Material Inert

Material ini tidak bereaksi secara kimiawi dengan unsur-unsur

semen. Contoh: bahan buangan pabrik batu marmer, bahan kuarsa yang

sudah dihaluskan dan lain-lain.