beton (concrete) - nsc, hpc, hsc, vhsc

86
Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324) BAB I CONCRETE (BETON) I.2 PENGERTIAN BAHAN BETON Beton adalah bahan bangunan yang terdiri dari semen (umumnya semen Portland) serta bahan cementitious lain seperti fly ash dan terak semen, agregat (agregat kasar seperti kerikil, kapur atau batu granit, ditambah dengan agregat halus seperti pasir), air, dan bahan tambahan kimia. Kata beton berasal dari kata Latin "concretus" (berarti padat atau terkondensasi), bentuk lampau dari "concresco", dari "com-" (bersama) dan "Cresco" (tumbuh). Beton membeku dan mengeras setelah pencampuran dengan air dan penempatan karena proses kimia yang dikenal sebagai hidrasi. Air bereaksi dengan semen, yang mengikat komponen lainnya bersama-sama, kemudian membentuk material seperti batu. Beton digunakan untuk membuat trotoar, pipa, bangunan arsitektural, pondasi, jalan raya / jalan, jembatan / jalan layang, tempat parkir, bata / dinding blok dan footings untuk pintu gerbang, pagar dan tiang-tiang. Di dunia ini beton lebih banyak digunakan daripada material buatan yang lain. Sejak tahun 2006, sekitar 7.5 km 3 beton dibuat setiap tahun, lebih dari 1 m 3 untuk setiap orang di Bumi. Industri beton menguasai Page 1

Upload: reza-prayoga

Post on 23-Jun-2015

2.850 views

Category:

Documents


8 download

DESCRIPTION

Macam-macam Beton - Normal Strength Concrete, High Performance Concrete, High Strength Concrete, Very High Strength Concrete

TRANSCRIPT

Page 1: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

BAB I

CONCRETE (BETON)

I.2 PENGERTIAN BAHAN BETON

Beton adalah bahan bangunan yang terdiri dari semen (umumnya semen

Portland) serta bahan cementitious lain seperti fly ash dan terak semen, agregat

(agregat kasar seperti kerikil, kapur atau batu granit, ditambah dengan agregat

halus seperti pasir), air, dan bahan tambahan kimia. Kata beton berasal dari kata

Latin "concretus" (berarti padat atau terkondensasi), bentuk lampau dari

"concresco", dari "com-" (bersama) dan "Cresco" (tumbuh).

Beton membeku dan mengeras setelah pencampuran dengan air dan

penempatan karena proses kimia yang dikenal sebagai hidrasi. Air bereaksi

dengan semen, yang mengikat komponen lainnya bersama-sama, kemudian

membentuk material seperti batu. Beton digunakan untuk membuat trotoar, pipa,

bangunan arsitektural, pondasi, jalan raya / jalan, jembatan / jalan layang, tempat

parkir, bata / dinding blok dan footings untuk pintu gerbang, pagar dan tiang-

tiang.

Di dunia ini beton lebih banyak digunakan daripada material buatan yang

lain. Sejak tahun 2006, sekitar 7.5 km3 beton dibuat setiap tahun, lebih dari 1 m3

untuk setiap orang di Bumi. Industri beton menguasai 35M US$ yang

mempekerjakan lebih dari dua juta pekerja di Amerika Serikat saja. Lebih dari

55.000 mil (89.000 km) jalan raya di Amerika Serikat yang diaspal dengan bahan

ini. Beton diperkuat dan beton pratekan adalah jenis beton modern ekstensi

fungsional yang paling banyak digunakan.

I.2 SEJARAH

Pada masa Kekaisaran Romawi, beton Roma (atau Opus caementicium)

terbuat dari kapur, abu pozzolanic / pozzolana, dan agregat dari batu apung. Beton

tersebut digunakan secara luas pada banyak bangunan Romawi, peristiwa penting

dalam sejarah arsitektur disebut sebagai Revolusi Beton, pembebasan konstruksi

Page 1

Page 2: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Romawi dari pembatasan batu dan batu bata serta membiarkan revolusioner

desain baru, baik dari segi kompleksitas maupun dimensi struktural.

Seperti orang Roma ketahui, beton ada dalam efek material baru dan

revolusioner. Perletakan berbentuk lengkungan, kubah dan kubah-kubah, beton

tersebut dengan cepat mengeras menjadi massa yang kaku, bebas dari berbagai

tekanan internal dan tekanan yang menyulitkan para pembangun struktur dari batu

atau bata serupa.

Pandangan luar Romawi Pantheon, sampai saat ini merupakan kubah beton padat

terbesar.

Tes modern menunjukkan Opus caementicium kuat seperti beton semen

Portland modern dengan kekuatan tekan (sekitar 200 kg/cm 2). Namun, karena

tidak adanya tulangan baja, maka kekuatan tarik jauh lebih rendah dan model

aplikasinya juga berbeda.

Opus caementicium terletak di sebuah makam di dekat Roma. Berbeda dengan

struktur beton modern, dinding beton bangunan Romawi biasanya tertutup batu

bata atau batu.

Beton struktural modern berbeda dari beton Romawi pada dua hal penting.

Pertama, campuran konsistensinya adalah cairan dan homogen, sehingga

Page 2

Page 3: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

memungkinkan untuk dituangkan ke dalam bentuk-bentuk daripada membutuhkan

lapisan tangan bersamaan dengan penempatan agregat, dimana dalam praktek

Romawi, sering kali terdiri dari puing-puing. Kedua, memperkuat baja beton

memberikan beton modern kekuatan besar pada ketegangannya, sedangkan beton

Roma hanya bisa bergantung pada kuat ikatan beton untuk melawan ketegangan.

Meluasnya penggunaan beton pada berbagai struktur Roma memastikan

bahwa banyak struktur yang bertahan sampai sekarang. Baths of Caracalla di

Roma adalah satu contoh struktur dari beton yang berumur panjang, yang

memungkinkan orang-orang Romawi untuk membangun struktur ini dan

sejenisnya di seluruh Kekaisaran Romawi. Kebanyakan saluran air dan jembatan

Romawi menggunakan batu tinggi untuk inti beton, suatu teknik yang mereka

gunakan dalam struktur seperti Pantheon, dengan kubah yang konkret.

Rahasia beton telah hilang selama 13 abad sampai 1756, ketika insinyur

Inggris John Smeaton merintis penggunaan kapur hidrolik pada beton, dengan

menggunakan batu kerikil dan bubuk bata sebagai agregat. Semen Portland

pertama kali digunakan pada beton pada awal 1840-an. Sejarah ini telah ditantang,

namun Canal du Midi ini dibangun dengan beton pada tahun 1670.

Baru-baru ini, penggunaan bahan daur ulang sebagai bahan beton semakin

populer karena undang-undang lingkungan hidup semakin ketat. Yang paling

terkenal adalah fly ash, sebuah produk dari pembangkit listrik batu bara. Hal ini

memiliki dampak yang signifikan dengan mengurangi jumlah ruang galian dan

penimbunan yang diperlukan karena bertindak sebagai pengganti semen, serta

mengurangi jumlah semen yang diperlukan untuk menghasilkan beton yang

kokoh.

Beton aditif telah digunakan sejak zaman Romawi dan Mesir, ketika

ditemukan bahwa penambahan abu vulkanik ke dalam campuran memungkinkan

untuk pengaturan di dalam air. Demikian pula Roma, mereka tahu bahwa

penambahan rambut kuda membuat beton tidak mungkin dipecahkan sementara

mengeras, dan penambahan darah membuat beton lebih tahan beku. Pada zaman

modern, peneliti telah melakukan eksperimen dengan penambahan bahan-bahan

lain untuk membuat beton dengan sifat-sifat baik, seperti kekuatan yang lebih

tinggi atau konduktivitas listrik.

Page 3

Page 4: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

BAB II

NORMAL STRENGTH CONCRETE

II.1 KARAKTERISTIK NSC

1. Memiliki kuat tekan yang relatif tinggi tetapi kuat tariknya rendah maka

biasanya diperkuat dengan bahan yang kuat akan tarik umumnya baja

2. Elastisitas beton relatif konstan pada tegangan rendah tapi mulai

berkurang pada tingkat tegangan yang tinggi

3. Menghasilkan kekuatan bervariasi dari 10 MPa (1450 psi) sampai dengan

40 MPa (5800 psi)

4. Semua struktur beton akan retak bila beton mencapai batasnya

dikarenakan penyusutan dan tegangan

II.2 KOMPOSISI MATERIAL

Semen dan pasir siap dicampur. Ada banyak jenis beton yang tersedia,

dibuat dengan memvariasikan proporsi bahan utama di bawah ini. Desain

campuran tergantung pada jenis struktur yang sedang dibangun, bagaimana

akan campuran beton dan disampaikan, dan bagaimana hal itu akan

ditempatkan untuk membentuk struktur ini. 

II.2.1 SEMEN

Semen Portland adalah jenis semen yang pada umumnya

digunakan. Ini adalah bahan dasar beton, semen, dan plester. Insinyur dari

Inggris, Joseph Aspdin mematenkan semen portland pada tahun 1824; hal

itu dinamai karena kesamaan warna dengan kapur Portland, digali dari

inggris Isle of Portland dan digunakan secara ekstensif di London

arsitektur. Terdiri dari campuran oksida kalsium, silikon dan

aluminium. Portland semen dan bahan serupa dibuat dengan memanaskan

batu kapur (sumber kalsium) dengan tanah liat, dan grinding produk ini

Page 4

Page 5: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

(disebut klinker) dengan sumber sulfat (paling sering gipsum). Pembuatan

semen portland menciptakan sekitar 5 persen emisi CO2 manusia.

II.2.2 AIR

Menggabungkan air dengan bahan cementitious membentuk pasta

semen oleh proses hidrasi.Pasta semen perekat agregat bersama, mengisi

kekosongan di dalamnya, dan memungkinkan untuk mengalir lebih bebas.

Kurang air dalam pasta semen akan menghasilkan lebih kuat, lebih tahan

lama konkret; lebih banyak air akan memberikan lebih bebas-mengalir

beton dengan yang lebih tinggi merosot. Najis air yang digunakan untuk

membuat beton yang dapat menyebabkan masalah ketika mengatur atau

prematur menyebabkan kegagalan struktur.

Hidrasi melibatkan banyak reaksi yang berbeda, sering terjadi pada

waktu yang sama. Sebagai reaksi melanjutkan, produk-produk dari proses

hidrasi semen secara bertahap ikatan bersama individu partikel pasir dan

kerikil, dan komponen lainnya dari beton, untuk membentuk suatu massa

padat. Reaksi kimia semen :

C3S + H → C-S-H + CH 

Standar notasi: Ca3SiO5 + H2O → (CaO) • (SiO2) • (H2O) (gel) + Ca (OH) 2

Seimbang: 2Ca3SiO5 + 7H2O → 3 (CaO) • 2 (SiO2) • 4 (H2O) (gel) + 3Ca (OH) 2 

II.2.3 AGREGAT

Agregat halus dan agregat kasar membentuk sebagian besar dari

campuran beton. Pasir, kerikil alam dan batu hancur terutama digunakan

untuk tujuan ini. Agregat daur ulang (dari konstruksi, pembongkaran dan

penggalian limbah) juga semakin digunakan sebagai pengganti parsial

agregat alam, sedangkan sejumlah dibuat agregat, termasuk berpendingin

udara terak tanur tinggi dan bawah abu juga diperkenankan. Batu dekoratif

seperti kuarsit, batu sungai kecil atau dihancurkan kaca kadang-kadang

ditambahkan ke permukaan beton untuk dekoratif "terpapar agregat"

selesai, populer di kalangan desainer lanskap. Tulangan Instalasi pasar ini

di lantai slab saat menuangkan beton.

Page 5

Page 6: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

II.2.4 PERKUATAN BETON

Beton kuat di kompresi, sebagai efisien agregat membawa beban

kompresi. Namun, lemah dalam ketegangan seperti memegang semen

agregat di tempat dapat retak, sehingga struktur gagal. Beton memecahkan

masalah ini dengan menambahkan penguat logam baik bar, serat baja,

serat gelas, atau serat plastik untuk membawa beban tarik. 

II.2.5 ADMIXTURE KIMIA

Admixtures kimia adalah bahan kimia dalam bentuk bubuk atau cairan

yang ditambahkan ke beton untuk memberikan karakteristik tertentu tidak

dapat diperoleh dengan campuran beton biasa.Dalam penggunaan normal,

campuran dosis kurang dari 5% oleh massa semen, dan ditambahkan ke

beton pada saat batching / pencampuran.yang paling umum jenis

admixtures adalah:

Akselerator mempercepat hidrasi (pengerasan) dari beton. Bahan khas

yang digunakan adalah CaCl2 dan penggunaan NaCl.walau

bagaimanapun klorida dapat menyebabkan korosi pada baja dan

dilarang di beberapa negara. 

Akrilik retarders memperlambat hidrasi beton, dan digunakan dalam

besar atau sulit menuangkan mana pengaturan parsial sebelum

menuangkan selesai adalah tidak diinginkan.Halangan tipikal adalah

gula pasir, atau sukrosa (C12H22O11). 

Entrainments udara menambah dan mendistribusikan kecil gelembung

udara di dalam beton, yang akan mengurangi kerusakan selama siklus

beku-mencair sehingga meningkatkan ketahanan beton itu. Namun,

udara entrained trade-off dengan kekuatan, karena setiap 1% dari udara

dapat mengakibatkan penurunan 5% kekuatan kompresi.

Plasticizers (admixture pengurang air) meningkatkan kemungkinan

untuk dilaksanakan dari plastik atau beton “segar”, sehingga itu

ditempatkan dengan lebih mudah, dengan sedikit konsolidasi

usaha. Superplasticizers (high-range air-mengurangi admixtures) adalah

kelas yang memiliki lebih sedikit plasticizers efek ketika digunakan

Page 6

Page 7: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

untuk meningkatkan secara signifikan kemungkinan untuk

dilaksanakan. Atau, plasticizers dapat digunakan untuk mengurangi

kadar air beton (dan telah disebut Reducers air karena aplikasi ini)

dengan tetap menjaga kemungkinan untuk dilaksanakan. Hal ini

meningkatkan kekuatan dan ketahanan karakteristik. 

Pigmen dapat digunakan untuk mengubah warna beton, untuk estetika. 

Inhibitor korosi digunakan untuk meminimalkan korosi pada baja dan

jeruji baja dalam beton.

Agen pengikat digunakan untuk menciptakan sebuah ikatan antara beton

lama dan baru. 

Memompa bantu memperbaiki pumpability, mengentalkan pasta, dan

mengurangi dewatering - kecenderungan untuk memisahkan air dari

pasta. 

II.2.6 MINERAL ADMIXTURES DAN DICAMPUR SEMEN

Ada bahan-bahan anorganik yang juga memiliki hidrolik laten

pozzolanic atau properti. Ini sangat halus bahan-bahan yang ditambahkan

pada campuran beton untuk memperbaiki sifat-sifat beton (admixtures

mineral), atau sebagai pengganti semen portland (campuran semen).

Fly ash: A dengan produk dari pembangkit listrik batubara tanaman,

digunakan untuk menggantikan sebagian semen portland (hingga 60%

oleh massa). Properti dari abu terbang bergantung pada jenis batubara

dibakar. Secara umum, silicious fly ash adalah pozzolanic, sementara

Calcareous fly ash memiliki sifat-sifat hidrolik laten.

Tanah pasir terak tanur tinggi (GGBFS atau GGBS): A dengan hasil

produksi baja, digunakan untuk menggantikan sebagian semen portland

(hingga 80% oleh massa). Ini memiliki sifat-sifat hidrolik laten.

Silika asap: Sebuah produk dari produksi silicon dan ferrosilicon

alloys. Silika asap mirip dengan fly ash, namun memiliki ukuran partikel

100 kali lebih kecil. Hal ini menghasilkan permukaan yang lebih tinggi

dan rasio volume yang jauh lebih cepat reaksi pozzolanic. Asap silika

digunakan untuk meningkatkan kekuatan dan daya tahan beton, tetapi pada

Page 7

Page 8: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

umumnya memerlukan penggunaan superplasticizers untuk kemungkinan

untuk dilaksanakan.

Tinggi Reaktivitas Metakaolin (HRM): Metakaolin menghasilkan

beton dengan kekuatan dan ketahanan yang mirip dengan beton yang

dibuat dengan silika asap. Sementara asap silika biasanya abu-abu gelap

atau berwarna hitam, metakaolin reaktivitas tinggi biasanya berwarna

putih terang, menjadikannya pilihan yang lebih disukai untuk arsitektur

beton dimana penampilan adalah penting.

II.3 PERHITUNGAN MIX DESIGN DAN PROSES PEMBUATAN

Mix design Normal strength concrete dengan kuat tekan karakteristik

rencana pada umur 28 hari 35 MPa.

Diketahui :

f’c = 35 Mpa ; S= 2.5 Mpa

Slump = 75- 100 mm

Diameter Agregat Kasar = 37,5 mm

Dry Rodded Mass Agregat Kasar = 1600 kg/m3

Semen Type 1, Berat Jenis = 3,15

Berat Jenis Agregat Kasar = 2,68 dan Absorbsi = 0,5 %

Berat Jenis Agregat Halus = 2,64 dan Absorbsi = 0,7 %

Modulus kehalusan =2,8

Kelembaban Agregat Kasar = 2%

Kelembaban Agregat Halus = 2%

Ditanya : Proporsi Campuran Beton a). Berdasarkan massa berat

b). Berdasarkan volume absolut

c). Berdasarkan penyesuaian berat

oleh kelembaban

d). Batch percobaan laboratorium

Dijawab :

a) BERDASARKAN MASSA BERAT

Step 1 : Pemilihan angka slump

slump 75-100 mm building

Page 8

Page 9: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Step 2 : Pemilihan ukuran maksimum agregat

Diameter agregat kasar = 37,5 mm

Step 3 : Estimasi kebutuhan air pencampuran dan kandungan udara

dalam beton ( diameter agregat kasar : 37,5 mm)

Referensi : Tabel 5.1 (A1.5.3.1)

Kebutuhan air pencampuran dan udara untuk berbagai nilai slump dan

ukuran maksimum agregat

Jenis Beton Slump

Air ( kg/m3)

9,5 12,5 19,5 25 37,5 50 75

Mm mm mm mm Mm mm mm

Tanpa

penambahan

udara

25-50 207 199 190 179 166 154 130

75-100 228 216 205 193 181 169 145

150-175 243 228 216 202 190 178 160

Dengan

penambahan

udara

Udara yang

tersekap

(%) 25-50

3

181

2,5

175

2

168

1,5

160

1

150

0,5

142

0,3

122

75-100 202 193 184 175 165 157 133

150-175 216 205 197 184 174 166 154

Kandungan

udara yang

disarankan

7,5 7,0 6,0 6,0 5,5 5,0 4,5

Jumlah air pencampur untuk persatuan volume beton yang dibutuhkan untuk

menghasilkan nilai slumptertentu tergantung pada ukuran maksimum agregat,

gradasi dan kandungan udara pada campuran

Air = 181 kg (Tabel A1.5.3.3)

Page 9

Page 10: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Step 4 : Pemilihan nilai perbandingan air semen

Referensi : Tabel 5.3 (A1.5.3.4(a))

f’cr = f’c + 1,34 Sd

dimana :

f’cr = nilai kuat tekan beton rata-rata

f’c = nilai kuat tekan karakteristik ( yang di syaratkan)

Sd = Standar deviasi

Hubungan rasio air-semen dan kuat tekan beton

Kuat Tekan Beton Umur

28 Hari (Mpa)

Rasio Air Semen (Dalam Perbandingan Berat)

Tanpa Penambahan UdaraDengan Penambahan

Udara

40 0,42 -

35 0,47 0,39

30 0,54 0,45

25 0,61 0,62

20 0,69 0,60

15 0,79 0,70

Step 5 : Perhitungan kandungan semen

f’cr = f’c + 1,34 Sd

= 35 + (1,34 * 2,5)

=38,35 Mpa

Kuat Tekan

Beton Umur

28 Hari

Rasio Air Semen

(Dalam

Perbandingan Berat)

Interpolasi

Page 10

Page 11: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

(Mpa)Dengan Penambahan

Udara

Kuat tekan

beton

Rasio air

semen

Kuat tekan

beton

Rasio air

semen

40 0,42 40 0,42 39 0,43

35 0,47 39 0,43 38,9 0,431

30 0,54 38 0,44 38,8 0,432

25 0,61 37 0,45 38,7 0,433

20 0,69 36 0,46 38,6 0,434

15 0,79 35 0,47 38,5 0,435

38,4 0,436

38,3 0,437

38,2 0,438

38.1 0,439

38 0,44

(38,4 + 38,3)/2 = 38,35 faktor air semen = (0,436 + 0,437)/2

= 0,4365

Semen = Air / faktor air semen = 181/0,4365 = 414,66 = 415 kg

Step 6 : Estimasi kandungan agregat kasar

Faktor yang mempengaruhi :

modulus kehalusan agregat halus = 2,8

diameter agregat kasar = 37,5 mm

prosentase agregat kasar

Referensi : Tabel A1.5.3.6

Volume agregat kasar per satuan volume beton untuk beton dengan slump 75-100

mm

Page 11

Page 12: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Ukuran

maksimum

agregat kasar

(mm)

Volume agregat kasar ( Dry Rodded) persatuan volume beton

untuk berbagai nilai modulus kehalusan pasir

2.40 2.60 2.80 3.00

9.5 0.50 0.48 0.46 0.44

12.5 0.59 0.57 0.55 0.53

19 0.66 0.64 0.62 0.60

25 0.71 0.69 0.67 0.65

37.5 0.75 0.73 0.71 0.69

50 0.78 0.76 0.74 0.72

75 0.82 0.80 0.78 0.76

150 0.87 0.85 0.83 0.81

Berat agregat kasar = presentase agregat kasar * Dry Rodded

= 0.71 *1600 = 1136 kg

BAB III

HIGH PERFORMANCE CONCRETE

III.1 SEJARAH HPC

Kinerja jangka panjang struktur telah menjadi hal yang vital bagi

perekonomian semua bangsa. Concrete has been the major instrument for

providing stable and reliableBeton telah menjadi alat utama untuk memberikan

kestabilan dan dapat diandalkan dalam infrastructure since the days of the Greek

and roman civilization.infrastruktur sejak zaman Yunani dan peradaban Roma. At

the turn of thePada pergantian 20thcentury, concrete compressive strength was in

the range of 13.8 Mpa, by theabad 20, kekuatan tekan beton berada di kisaran 13,8

MPa, pada 1960s it was in the range of 27.6-41.4 Mpa.1960-an kekuatan tekan

Page 12

Page 13: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

berada di kisaran 27,6 - 41,4 MPa.Deterioration, long term poor Kemerosotan dan

kemiskinan jangka panjang performance, and inadequate resistance to hostile

environment ,coupled with greaterserta mutu yang tidak memadai karena adanya

perlawanan terhadap lingkungan. Adanyademands for more sophisticated

architectural form, led to the accelerated research into tuntutan yang lebih untuk

bentuk arsitektur yang lebih canggih menyebabkan penelitian mikrostruktur dari

semen dan beton dipercepatthe microstructure of cements and concretes and more

elaborate codes and standards. menjadi kode yang lebih rumit dan standar. As a

result, new materials and composites have been developed and improved

Akibatnya, material dan komposit baru telah dikembangkan dan cements

evolved.semen yang berevolusi. Today concrete structures with a compressive

strength exceeding Hari ini struktur beton dengan kekuatan tekan melebihi 138

Mpa are being built world over.138 Mpa sedang dibangun di seluruh dunia. In

research laboratories, concrete strengths of Penelitian laboratorium, kekuatan

beton even as high as 800 Mpa are being produced.setinggi 800 Mpa sedang

diproduksi.

III.2 PENGERTIAN HPC

One major remarkable quality in the making of High performance concrete

(HPC) isSatu kualitas yang luar biasa besar dalam pembuatan beton kinerja tinggi

(HPC) adalah the virtual elimination of voids in the concrete matrix, which are

mainly the cause ofpenghapusan virtual void dalam matriks konkret, yang

sebagian besar menyebabkan most of the ills that generate deterioration. ACI

defines HPC as “Concrete meeting penyakit yang menghasilkan kemerosotan

mutu. ACI mendefinisikan HPC sebagai ”kombinasi khusus dari beton dengan

kinerja dan keseragaman persyaratan yang tidak always be achieved routinely

using conventional constituents and normal mixing,selalu dapat dicapai secara

rutin menggunakan unsur kovensional dan pencampuran normal, penempatan

dan praktek curingplacing and curing practices”.". Such concretes can be either

normal strength or high strength.

Beton dapat berupa NSC atau HSC. Normal strength Beton berkekuatan

normal (NSC) oleh ACI didefinisikan sebagai beton yang memiliki kuat tekan

Page 13

Page 14: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

silinder tidak exceeding 42 Mpa.melebihi 42 Mpa. All other concretes are

considered High Strength Concretes Semua beton lain yang memiliki kuat tekan

di atas 42 MPa dianggap beton berkekuatan tinggi (HSC).HPC s with 140 Mpa

are currently being used in High rise structures in USA(HSC). HPC dengan kuat

tekan 140 Mpa saat ini sedang digunakan dalam struktur bangunan tinggi di

Amerika Serikat and Europe.dan Eropa.

Important governing factors for HPCs are strength, long term durability,

serviceabilityFaktor yang mempengaruhi HPC adalah kekuatan, daya tahan

jangka panjang, kemampuan as determined by crack and deflection control, as

well as response to long termsebagaimana ditentukan oleh keretakan dan kontrol

defleksi, serta respons terhadap environmental effects.dampak lingkungan jangka

panjang.

High performance concretes(HPC) are concretes with properties or

attributes whichBeton kinerja tinggi (HPC) adalah beton dengan sifat-sifat atau

atribut yang satisfy the performance criteria.memenuhi kriteria mutu. Secara

uGenerally, concretes with higher strengths andSecaraSmum, beton dengan

kekuatan yang lebih tinggi dan sifatattributes superior to Conventional concretes

are desirable in the Constructionsifatss lebih unggul daripada beton konvensional

lebih diinginkan dalam industri Industry.konstruksi. HPC is defined in terms of

Strength and Durability. HPC didefinisikan dalam istilah kekuatan dan daya

tahan. Therefore HPC can be considered as a logical development of cement

concretes in Oleh karena itu HPC dapat dianggap sebagai perkembangan logis

beton semen dimana which the ingredients are proportioned and selected to

contribute efficiently to thebahan tersebut proporsional dan dipilih untuk

berkontribusi secara efisien pada various properties of cement concrete in fresh as

well as in hardened states.berbagai sifat beton semen baik dalam keadaan segar

maupun keras.

III.3 KEUTAMAAN HPC

• Compressive strength > 80 Mpa ,even upto 800 Mpa • Kuat tekan > 80 MPa,

bahkan sampai 800 MPa

Page 14

Page 15: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

• Water-binder ratio =0.25-0.35 ,therefore very little free water• Rasio air semen

= 0,25 - 0,35 (sangat sedikit air bebas)

• Reduced flocculation of cement grains• Mengurangi flokulasi butiran semen

• Wide range of grain sizes • Ukuran butir yang memiliki cakupan atau rentan

yang luas

• Densified cement paste • Pasta semen yang dipadatkan

• No bleeding homogeneous mix • Tidak ada bleeding campuran homogen

• Less capillary porosity • Porositas kapiler yang lebih sedikit

• Discontinuous pores • Pori-pori yang terputus-putus

• Stronger transition zone at the interface between cement paste and aggregate •

Zona transisi yang lebih kuat antara pasta semen dan agregat

• Low free lime content • Isi kapur bebas rendah

• Endogenous shrinkage • Penyusutan endogen

• Powerful confinement of aggregates • Penahan yang kuat dari agregat

• Little micro-cracking until about 65-70% of • Retakan mikro kira-kira 65-70%

dari ff’ckck

• Smooth fracture surface • Patahan halus permukaan

3.0 COMPOSITION OF HPC III.4 KOMPOSISI HPC

The ingredients of HPCs are almost same as those of Conventional

CementBahan dari HPC hampir sama dengan Beton Semen Konvensional

Concretes( CCC ).(CCC). But, because of lower Water Cement Ratio, presence of

Pozzolans Akan tetapi karena rasio air semen lebih rendah, kehadiran pozzolan,

and chemical admixtures etc., the HPCs usually have many features which

distinguishbahan tambahanbahan tambahan kimia dan sebagainya, HPC biasanya

memiliki banyak fitur yang membedakan them from CCCs.mereka dari CCCs.

From practical considerations, in concrete constructions, apart from the

final strength,Dari pertimbangan-pertimbangan praktis, dalam konstruksi beton,

selain dari kekuatan akhir, the rate of development of strength is also very

important.laju pembangunan kekuatan juga sangat penting. The High performance

concrete usually contains both pozzolanic and chemicalBeton mutu tinggiBeton

Page 15

Page 16: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

mutu tinggi biasanya mengandung pozzolan dan bahan tambahan

kimiaadmixtures.. Hence, the rate of hydration of cement and the rate of strength

Oleh karena itu, tingkat hidrasi semen dan tingkat pengembangan kekuatan pada

HPC sangat berbeda dari beton semen konvensionalconcrete(CCC). (CCC).

The proportioning(or mix design) of normal strength concretes is based

primarily on Proporsi (campuran desain) beton kekuatan normal terutama

berdasarkan padathe w/c ratio 'law' first proposed by Abrams in 1918.For high

strength concretes, rasio air semen yang pertama kali diusulkan oleh Abrams pada

tahun 1918. Untuk betonhowever, all the components of the concrete mixture are

pushed to their limits. berkekuatan tinggi, semua komponen dari campuran beton

didorong sampai batas kemampuan. Therefore, it is necessary to pay careful

attention to all aspects of concrete production,Oleh karena itu, perlu perhatian

penuh pada semua aspek produksi beton, ie, selection of materials, mix design,

handling and placing.yaitu pemilihan bahan, rancangan campuran, penanganan

dan penempatan.

In essence, the proportioning of HPC concrete mixtures consists of three

interrelatedPada intinya, proporsi campuran HPC terdiri dari tigasteps : langkah

yang saling berkaitan:

1) Selection of suitable ingredients - cement, supplementary cementing

materials1. Pemilihan bahan yang sesuai - semen, bahan penyemenan

tambahan ( SCM ),aggregates, water and chemical admixtures,(SCM), agregat,

air dan bahan kimia admixtures,

2) DETERMINATION OF THE RELATIVE QUANTITIES OF THESE2.

Penentuan jumlah material relatif MATERIALS in order to produce, as

economically as possible, a concrete thatdalam rangka untuk memproduksi

secara ekonomis beton yanghas the rheological properties, strength and

durability, memiliki sifat rheological, kekuatan dan daya tahan.

3) Careful quality control of every phase of the concrete making process.3. Hati-

hati dalam pengawasan mutu dari setiap tahapan atau proses pembuatan beton.

III.4.1 4.0JENIS BAHAN TAMBAHAN CEMENTITIOUS

Page 16

Page 17: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Bahan pelengkap cementitious dan bahan mineral admixture yang

paling umum digunakan untuk mencapai HPC adalah :

The most commonly used supplementing cementitious materials/mineral

admixturesBahB1.1. Silica Fume Silica Fume

Silica fume is a waste by-product of the production of silicon and

silicon alloys.Silica Fume adalah produk limbah dari produksi silikon dan

paduan silikon. Silica fume is available in different forms, of which the

most commonly used nowSilica fume tersedia dalam berbagai bentuk, dari

yang paling umum digunakan sekarangis in a densified form. adalah dalam

bentuk densified. In developed countries it is already available readily Di

negara-negara maju silica fume sudah tersedia dengan mudah blended with

cement.dicampur dengan semen.

It is possible to make high strength concrete without silica fume, at

compressiveMungkin saja untuk membuat kekuatan tinggi beton tanpa

silika asap, denganstrength of upto 98 Mpa. Kuat tekan sampai 98 MPa.

Beyond that strength level however, silica fume becomes Jauh dari level

kekuatan, silica fume menjadiessential. penting. With silica fume it is easier

to make HPC for strengths between Lebih mudah untuk membuat HPC

dengan silica fume untuk kekuatan antara 63-98 Mpa.63 - 98 Mpa.

2.2. Fly Ash Fly Ash

Fly Ash of course, been used extensively in concrete for many

years.Fly Ash tentu saja telah digunakan secara ekstensif pada beton selama

bertahun-tahun. Fly ash is , Sayangnya, fly ash jauh lebih bervariasi

daripada silica fume baik dalam karakteristik fisik maupunchemical

characteristics. karakteristik kimia.Most fly ashes will result in strengths of

not more than 70 Mpa. Sebagian besar fly ash akan menghasilkan kuat tekan

tidak lebih dari 70 MPa. Therefore for higher Oleh karena itu, makin

tinggistrengths, silica fume must be used in conjunction with fly ash. Kuat

tekan yang hendak dicapai, silica fume harus digunakan dalam

hubungannya dengan fly ash. Untuk beton berkekuatan tinggiFor high

strength concrete, fly ash is used at dosage rates of about 15 % of

Page 17

Page 18: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

cementHSCB, fly ash digunakan pada tingkat dosis sekitar 15% daricontent.

Isi semen.

3.3. GGBFS(Ground granulated blast furnace slag) GGBFS (Ground

Granulated Blast Furnace Slag)

Slags cocok digunakan pada beton berkekuatan tinggi dengan

tingkat dosis antara 15 - 30%.However, for very high strengths, in excess of

98Mpa, it is necessary to use the slag Namun, untuk mencapai kuat tekan

yang sangat tinggi, melebihi 98MPa, diperlukanlah GGBFS (terak tanur

tinggi)in conjunction with silica fumes. dalam hubungannya dengan silica

fume. 4.1

5.0 MIX PROPORTIONS FOR HPC/HSC : III.4.2 PROPORSI

CAMPURAN UNTUK HPC DAN HSC

Only a few formal mix design methods have been developed for

HPC/HSC to date. Hanya ada beberapa metode mix design formal

yang telah dikembangkan untuk HPC / HSC sampai hari ini. Most

commonly ,purely empirical procedures based on TRIAL MIXTURES are

Yang paling umum adalah prosedur empiris murni berdasarkan trial mix

yang used.digunakan. Therefore, it calls for extensive field trials for

designing desired strength ofOleh karena itu, hal tersebut meminta uji coba

lapangan yang luas untuk merancang kekuatan yang diinginkanconcrete

using various mix proportions of SCMs, admixtures and W/Binder ratio.

menggunakan berbagai proporsi campuran beton SCM, admixtures dan

rasio air semen.

Use of Super-plasticizers :III.4.3 PENGGUNAAN SUPER-PLASTICIZERS

Use of super-palsticizers becomes essential for designing mixtures to

achieve HPC.As Penggunaan super-palsticizers menjadi salah satu

hal yang penting dalam mix design untuk mencapai HPC. Seperti yang kita

ketahuican be seen, the w/binder ratio has an important bearing on achieving

the strength, rasio air semen memiliki hubungan yang penting dalam

mencapai parameter kekuatan.Untuk mendapatkan beton padat dengan

Page 18

Page 19: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

pengurangan permeabilitas, pada umumnya digunakan super plasticizer

jenis-jenis berikut :

1.SNF-Sulphonated Napthalene sulphonate based1.SNF -

Sulphonated Naphtalene based

2.Melamine sulphonate based2.Melamine based

3.Lignosulphonate based3.Lignosulphonate based

Of the above types, the latest and the most effective super-plasticizer

if SNF Dari ketiga tipe di atas, yang paling terbaru dan akan efektif jika

menggunakan super-plasticizer SNF based.ASTM also has recommended

use of this type for attaining the optimumbased. ASTM juga

merekomendasikan penggunaan jenis ini untuk mencapaibenefits like good

workability and minimum w/binder ratio. keuntungan optimum seperti

kemudahan pengerjaan yang baik dan rasio air semen minimum. Around 2%

by weight ofSekitar 2% beratcementitious materials is normally used for

achieving required workability. bahan cementitious biasanya digunakan

untuk mencapai kemampuan yang dibutuhkan.

6.0 Chemical and physical properties of the SCM s III.4.4 SIFAT FISIK DAN

KIMIA BAHAN TAMBAHAN CEMENTITIOUS

The following table gives the chemical properties of the above

SCMs.Tabel berikut memberikan sifat-sifat kimia SCM di atas. However,

the Namun,values given here are only to appreciate the range and

percentage of each of the nilai-nilai yang diberikan di sini hanya untuk

menghargai jangkauan dan persentase dari masing-masingelements

contained in them.The cited values vary between products obtained from

unsur yang terkandung dalam nilai-nilai dikutip them. The bervariasi antara

hasil yang diperoleh dari various sources for the same SCM. berbagai

sumber SCM yang sama.

Page 19

Page 20: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Perbandingan Karakteristik Fisik dan Kimia

III.5 PARAMETER UMUM UNTUK HPC IDEAL1.Due to Controlled placing

and curing > yields High performance

1. Penempatan dan curing yang terkontrol menghasilkan performa tinggi

-Good quality of paste * Kualitas pasta yang baik

-Low W/C ratio * Rasio air semen yang rendah

-Optimal cement content and cementitious material * Isi semen dan material

cementitious yang optimal

Page 20

Area Permukaan m2/kg

Page 21: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

-Sound aggregate, grading and vibration * Sound agregat, grading dan getaran

SiO

-Low air content * Kadar udara rendah -High strength* *

2.Due to Controlled material quality control >yields Resistance to wear and *

Kekuatan tinggi

2. Kualitas bahan yang terkontrol menghasilkan penolakan pemakaian dan

deterioration kemerosotan

-Low W/C ratio * Rasio air semen yang rendah

-Proper curing * Curing yang tepatan

-Dense, homogenous concrete * Beton kekuatan tinggi yang padat dan homogen

-Wear resisting aggregate * Penolakan pemakaian agregat

-Good surface texture * Tekstur permukaan yang baik

3.Due to Controlled proportions > yields Resistance to weathering and chemicals

3. Proporsi yang terkontrol menghasilkan penolakan terhadap cuaca dan bahan

kimia

-Appropriate cement type * Sesuai jenis semen

-Low W/C ratio * Rendahnya faktor air semen

-Proper curing * Curing yang tepat

-Alkali-resistant aggregate * Alkali-resistant agregat

-Suitable admixture * Campuran yang cocok

-Use of super-plasticizers, fly-ash, polymers or silica fume as * Gunakan super-

plasticizers, fly ash, polimer atau silica fume sebagaiadmixtures admixtures

-Air entrainment * Air entrainment4.Due to Controlled handling > yields

Economy Controlled

4. Penanganan yang terkontrol (hasil Ekonomi)

-Large maximum aggregate size Ukuran maksimum agregat* Ukuran maksimum

agregat

-Efficient grading* Grading yang efisien

Page 21

Page 22: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

-Minimum slump* Minimum merosot -Minimum cement content* Konten semen

minimum

* Konten semen minimum-Optimal automated plant operation

* Operasi pabrik otomatis yang optimal

-Admixtures and entrained air* Bahan tambahan dan-Quality assurance and

control

* Jaminan mutu dan pengendalian

8.0 CURING of HPC –

III.6 CURING HPC

8.1 HPC has very low w/binder ratio and better particle distribution due to the use

HPC memiliki rasio air semen yang sangat rendah dan distribusi partikel

yang lebih baik karena penggunaanof mineral admixtures, which result in

significantly less pore per unit volume of bahan mineral admixture, yang

mengakibatkan kurangnya pori per satuan volumecementitious materials in the

mixture than the CCC. bahan cementitious dalam campuran dari CCC secara

signifikan. Pengisian Filling of the voids by hydrationPengisianvoid oleh hidrasi

product in HPC is much faster than that of CCC as smaller pores needs less

hydrationproduk HPC jauh lebih cepat daripada CCC karena kebutuhan pori-pori

yang lebih kecil membutuhkan hidrasiproducts to fill. produk yang lebih sedikit

untuk mengisi. Therefore, moisture loss due to capillary action stops earlier in

case Oleh karena itu, kehilangan uap air akbat berhentinya aksi kapiler dalam

kasusof HPC compared to CCC under the same curing conditions. HPC

dibandingkan dengan CCC di bawah kondisi curing yang sama. The moisture loss

from Kehilangan uap air padaHPC has been found predominant upto the first 24

hours. Owing to very low w/binder HPC telah ditemukan dominan sampai 24 jam

pertama. Karena sangat rendahnya rasio air semen dan penggunaan super

plasticizer, tahap awal tingkat hidrasi HPC lebih tinggi than CCC leaving less

long term hydration potential. dari CCC yang meninggalkan potensi hidrasi

jangka panjang. Curing duration after the initialTmoisture protection has been

found to have little effect on long term chlorideelah ditemukan sedikit efek pada

jangka panjang klorida, permebilitas HPC mengandung mikrosilika atau fly ash,

pada durasi curing setelah awal perlindungan uap air.permeability of HPC

Page 22

Page 23: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

containing micro-silica or fly-ash. All these indicate that the. Semua ini

menunjukkan bahwarequirement of curing duration for HPC is less compared to

CCC. kebutuhan waktu curing pada HPC lebih sedikit dibandingkan dengan

CCC.

Lama curing basah memiliki arti penting pada penyusutan HPC, yang

bukan merupakan case with CCC.kasus pada CCC.Method of curing has similar

effect on HPC both for creep and shrinkage of concrete, Metode curing memiliki

efek serupa pada HPC baik pada pergerakan dan penyusutan beton,which are

again influenced by the type and duration of curing. yang dipengaruhi oleh jenis

dan lama curing.

Curing is the most intricate part of construction of the structures with

HPC.Curing adalah bagian yang paling rumit dari pembangunan struktur

menggunakan HPC. For a Pada level workabilitas yang telah diberikan, HPC

memiliki kuantitas air yang lebih rendah dibandingkan denganconventional

cement concrete, sometimes being lower than the minimum necessary beton

semen konvensional, kadang-kadang lebih rendah daripada jumlah minimum yang

diperlukanfor complete hydration and self-desiccation. hidrasi lengkap dan

pengeringan sendiri. Therefore, loss of moisture from the Oleh karena itu,

hilangnya kelembaban dariconcrete at an early stage leads to detrimental effects

on the soundness and long term beton pada tahap awal menyebabkan efek

merugikan pada kesehatan dan sifat jangka panjangproperties of the concrete.

beton. Therefore, protection against moisture loss from fresh HPC Oleh karena

itu, perlindungan terhadap hilangnya kelembaban dari HPC segaris crucial for the

development of strength, prevention of plastic shrinkage cracks as sangat penting

untuk pengembangan kekuatan, pencegahan keretakan penyusutan plastis well as

for durability.serta untuk daya tahan.

Again, wet curing of HPC cannot be done at an early stage because this will

increase Sekali lagi, curing basah HPC tidak dapat dilakukan pada tahap

awal karena peningkatanthe water-binder material ratio adjacent to the exposed

surface causing deterioration rasio air semen berdekatan dengan permukaan yang

terbuka menyebabkan kerusakanof the concrete quality. kualitas beton.

Page 23

Page 24: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

In one of the studies, it was found that moisture loss from HPC is maximum

during Dalam salah satu penelitian, ditemukan bahwa hilangnya kelembaban dari

HPC maksimum selamathe first 24 hours after placement. 24 jam pertama setelah

penempatan. Fresh concrete mix of HPC is more cohesive and Campuran beton

segar HPC lebih kohesif danbleeding is very less compared to that of CCC.

Evaporation of bleed water takes terjadinya bleeding sangat kurang jika

dibandingkan dengan CCC. Penguapan bleeding yang terjadiplace rapidly which

makes HPC more prone to plastic shrinkage cracks . dengan cepat membuat HPC

lebih rentan terhadap keretakan penyusutan plastis.Critical time Waktu kritisto

start forming of plastic shrinkage cracks is around the initial setting time. Untuk

mulai membentuk retakan penyusutan plastis adalah sekitar pengaturan waktu

awal.Therefore ,plastic shrinkage cracks can be very serious problem under curing

Oleh karena itu, retakan penyusutan plastis bisa menjadi masalah yang serius di

bawah curing dengancondition of elevated temperature, low humidity and high

winds, which accelerate the kondisi temperatur tinggi, kelembaban rendah dan

angin kencang, yang mempercepatevaporation of water from fresh concrete.

penguapan air dari beton segar. Therefore, to overcome this problem, curing Oleh

karena itu, untuk mengatasi masalah ini, proses curing tersebut harus dimulai

segera setelah penempatan HPC segar.

Wet curing, if applied immediately, after the placement of concrete to combat

plastic Curing basah, jika diterapkan segera setelah penempatan beton untuk

mengantisipasi retakanshrinkage cracks, as in the case of CCC, would also have

harmful effects on the penyusutan plastis, seperti dalam kasus CCC, juga akan

memiliki efek yang merugikan padaquality of surface layer of the hardened

concrete. kualitas lapisan permukaan beton yang mengeras. In case, wet curing is

applied before Dalam kasus, curing basah diterapkan sebelumfinal setting of the

concrete ,the curing water will dilute the cement paste near surface pengaturan

akhir beton, air curing akan mencairkan pasta semen di dekat permukaanthereby

increasing w/c ratio. sekaligus meningkatkan rasio air semen. As a result, strength

and impermeability properties of Hasilnya, kekuatan dan sifat-sifat

impermeabilityconcrete will be seriously hampered. beton akan menjadi

terhamba. Therefore, HPC should be cured at an early Oleh karena itu, curing

Page 24

Page 25: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

HPC harus dilakukan pada tahap awalstage without applying water directly on the

exposed surface of fresh concrete. tanpa menerapkan air secara langsung pada

permukaan beton segar yang terbuka.ThisHal ini menandakan Hal ini

menunjukkan seluruh prosedur untuk HPC dibagi menjadi dua

tahap.Therefore ,Curing of HPC is generally done in two stages-Initial curing and

wet Oleh karena itu, curing dari HPC umumnya dilakukan dalam dua tahap curing

awal dan curing basah. Water is not used directly during the initial curing. Air

tidak digunakan secara langsung selama curing awal. Time of commencement of

Waktu dimulainyaboth stages of curing and their duration depends on the initial

and final setting time of kedua tahap curing dan durasi curing tergantung pada

pengaturan waktu awal dan akhirconcrete. beton. It is difficult to make a general

specification for curing, applicable for all Sulit untuk membuat spesifikasi umum

untuk curing, berlaku untuk semuaweather conditions as well as for all types of

structural elements.Loss of moisture kondisi cuaca dan juga untuk semua jenis

elemen struktural. Kehilangan kelembabanfrom fresh HPC depends on the

ambient conditions,Wind velocity,temperature and dari HPC segar tergantung

pada kondisi ambient, kecepatan angin, suhu dan kHumidity and also exposed

surface area to volume ratio(s/v).Structuralelengasan serta adanya rasio area

permukaan volume (s / V). Strukturalgeometry,reinforcement layout and

construction methods have bearing on the initial geometri, penguatan tata letak

dan metode konstruksi telah berpengaruh pada awalcuring procedure. prosedur

curing.

III.6.1 CURING AWAL

The intricate part of HPC curing process is the initial curing.The

objective of theBagian dari proses curing HPC yang rumit adalah tujuan

awal curing.Tujuan awal curing adalah untuk mencegah hilangnya uap air

dari beton segar sampai waktu curing basah dimulai. Prosedur konstruksi,

karakteristik permukaan yang terbukasurface,exposed surface/volume

ratio,and the environmental condition have, rasio permukaan / volume, dan

kondisi lingkungan berpengaruh secara signifikan pada metode curing awal

Page 25

Page 26: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

untuk beton HPC. Permukaan, yang biasanya dihadapi untuk curing dapat

dikategorikaninto two types,namely menjadi dua jenis, yaitu :

Type-1 surface -where the exposed surface of fresh concrete which

will beTipe-1 di mana permukaan-permukaan terbuka beton segar yang

akan exposed to the service condition and /or environment after curing.The

exposed surfacedihadapkan pada kondisi servis atau lingkungan setelah

curing. Daerah rasio permukaan volume dari tipe ini sangat tinggi.

Contohnya lembaran, atap kerang, balok, dllFurther ,this type of surface can

be sub-categorised as. Lebih lanjut, permukaan jenis ini dapat

disubkategorikan sebagai berikut :

Type –1 A surface :Where the concrete surface on which the

finishingJenis permukaan 1A

Permukaan beton yang pekerjaan finishingnya harus dilakukan pada

saat konstruksi, contohnya Shell segment of the shell segmen dome;kubah

Jenis permukaan 1B Type –1 B surface :The concrete surface for

which no finishing work isJenis Permukaa

Permukaan beton yang tidak ditentukan pekerjaan finishingnya,

contohnya specified,Viz.Concrete pavements.Viz.Concrete trotoar.

Type – 2 surface –Where the concrete beaqms are of large

depths,Viz.Tipe-Tipe-2 dimana balok beton memiliki kedalaman besar,

Viz. the ring balok cincin IC Dome, jenis permukaan ini memiliki rasio

permukaan volume yang lebih rendah. Padathis case,exposed surface of the

segmented pours except the last one of these kasus ini, limpahan permukaan

tersegmentasi yang terbuka kecuali yang terakhir inisegmented pours have

reinforcement extended for the next pours and to form the limpahan

tersegmentasi memiliki penguat yang diperpanjang untuk limpahan

berikutnya dan membentuk construction joints.Latent needs to be removed

from the exposed surface in order to joints. Konstruksi tersembunyi perlu

dihapus dari permukaan yang terbuka untuk achieve quality construction

joints.mencapai konstruksi persendian yang berkualitas.

Moisture loss from Type-1 surfaces are generally more that that from

Type-2 surfacesKelembaban yang hilang dari permukaan Tipe-1 umumnya

Page 26

Page 27: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

lebih besar daripada permukaan Tipe-2 denganconsidering the ratio of

surface area to volume.Therefore separate methods for initial

mempertimbangkan rasio area permukaan volume. Oleh sebab itu, metode

untuk curing awalcuring of each of these surfaces are important. dari

masing-masing permukaan ini sangatlah penting.

8.1.1.1

III.6.1.1 CURING AWAL PERMUKAAN TIPE-1

Curing compound has not been found to be very effective for

initial curing. Senyawa curing belum ditemukan keefektifannya

untuk curing awal.Immediately after the placement of fresh concrete,

water sheen (bleed water) appears Segera setelah penempatan beton

segar, bleeding munculon the top of the concrete surface. di atas

permukaan beton. If curing compound is spread before this water Jika

pengobatan senyawa ini tersebar sebelum bleeding mengering,

ponding lokal dari senyawa curing bercampur dengan bleeding

terjadion the concrete surface.Again,allowing the water sheen to be

completely evaporated pada permukaan beton. Tambah lagi bleeding

harus benar-benar menguapmay be harmful for the long-term

properties of concrete expecially in dry and hot mungkin berbahaya

untuk properti jangka panjang khususnya beton kering dan cuaca

panasclimate.It was seen in many cases that ,cracks with random

orientation develops on. Hal tersebut terlihat dalam banyak kasus,

retakan dengan orientasi acak berkembang dithe membrane formed by

the curing compound when it dries up.These cracks are not membran

yang dibentuk oleh senyawa curing ketika mengering. Retakan

tersebut bukan merupakanplastic shrinkage cracks.These cracks are

responsible for making the curing retakan penyusutan plastis. Retakan

tersebut bertanggung jawab dalam mengakibatkancompound

ineffective in preventing the moisture loss from the exposed surface of

senyawa tidak efektif dalam mencegah hilangnya kelembaban dari

permukaanfresh HPC. HPC segar yang terbuka. Pekerjaan finishing

pada permukaan jenis ini harus dilakukan selama periode

Page 27

Page 28: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

awalcuring.It cannot be started immediately after the placement of

fresh concrete.In the curing. Hal ini tidak dapat dijalankan segera

setelah penempatan beton segar. Pada kasus Kaiga dan Rajasthan,

konstruksi PLTN, saat ini dilaporkan sekitar 2 jam setelah

penempatan. Pekerjaan finishing permukaan haruscompleted prior to

the commencement of initial setting process of HPC.The surface

diselesaikan sebelum dimulainya proses pengaturan awal permukaan

HPC. Permukaanneeds to be covered prior to starting surface finishing

work.Duration of surface finish perlu ditutupi sebelum memulai

finishing permukaan. Durasiwork has to be as minimum as possible.

pengerjaan harus seminimal mungkin.

Many literatures have reported that-covering of fresh HPC by

plastic sheet is Banyak literatur telah melaporkan bahwa menutup

HPC segar dengan lembaran plastik adalah an efficient method for

initial curing .metode yang efisien untuk pengobatan awal.

III.6.1.2 8.1.1.2CURING AWAL PERMUKAAN TIPE-2

Two additional considerations for initial curing of TypeDua

pertimbangan tambahan untuk curing awal permukaan Tipe–2 surface

are : 1)the exposed surface has reinforcement-2 adalah:

1) Permukaan terbuka yang memiliki penguatanextending out

of it, and 2) the surface is to be treated to remove

memperluas keluar

2) Permukaan harus diperlakukan untuk menghapusthe latent

for concreting the next pour over it in order to laten untuk

pembetonan pada tuangan berikutnya dalam

rangkaachieve good quality construction joint. mencapai

kualitas konstruksi persendian yang baik.

It is not feasible to spread any coversheet over this type of

surface as in theBased on various studies done, it is recommended that

the curing procedure forThe rate of achieving strength at early stage is

faster for HPC compared toHPC lebih cepat mencapai kekuatan pada

tahap awal dibandingkan dengan HPC lebih cepat mencapai

Page 28

Page 29: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

kekuatan tahap awal dibandingkan dengan CCCCCC.The above two

aspects give rise to two contradictory situations and the best way.

Kedua aspek tersebut menimbulkan dua situasi yang kontradiktif dan

cara terbaik is to overcome this is by retarding the setting of the

exposed surface of HPC.untuk mengatasi ini adalah dengan

memperlambat pengaturan permukaan HPC yang terbuka. Surface

Penghambat permukaan dapat menghambat proses pengaturan HPC

yang berdekatan dengan permukaan terbuka kedepth of 4-5 mm even

12 hours after the placement of concrete. kedalaman 4-5 mm bahkan

12 jam setelah penempatan beton. Quality of retarderPenerapan

halangan permukaan secara efektif dapat mencegah pembentukan

retakan penyusutan plastis sampai waktu pengaturan akhir. Moisture

loss is less when concrete is Kehilangan kelembaban berkurang ketika

betoncovered which is obvious. tertutup dengan jelas. In one of the

case studies ,at Kaiga Nuclear power plant inDalam salah satu studi

kasus, di PLTN Kaiga1998 ( Karnataka),where M 60 grade HPC was

used , potential of appearing plastic 1998 (Karnataka), di mana M 60

kelas HPC digunakan, potensi munculshrinkage cracks was found to

be higher in finished surface compared to the one penyusutan retakan

plastis ditemukan lebih tinggi pada permukaan dengan finishing

dibandingkan dengan permukaanwithout finishing. tanpa finishing.

8.1.2.1 Final curing method (Wet curing) :III.6.2 WET CURING

For final curing, wet curing as adopted for conventional concretes,

such as pondingUntuk final curing, wet curing yang diadopsi untuk curing

pada beton konvensional, seperti ponding water on the exposed surface or

covering the exposed surface by wet burlap andair pada permukaan yang

terbuka atau menutupi permukaan yang terbuka oleh goni basah dan

keeping it wet by continuous sprinkling of water has been found to be

effective.menyimpannya terus-menerus dalam keadaan basah oleh

percikan air adalah metode yang efektif.

8.2

III.6.3 Curing Duration for HPC:LaLAMA CURING UNTUK HPC

Page 29

Page 30: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Curing awal dari HPC harus dimulai segera setelah penempatan

beton segar concrete and continued till the final setting of the concrete.dan

berlanjut sampai penetapan akhir beton. A better proposition may Proposisi

yang lebih baik dapat be to extend it about an hour after the final setting

time.memperpanjang proses itu sekitar satu jam setelah pengaturan akhir

waktu. The initial curing is followed Curing awal diikuti oleh curing basah.

Total curing duration of HPC is the sum of the initial curing duration Total

durasi curing HPC adalah jumlah durasi curing awal dan curing basah yang

memiliki durasi lebih lama.

Method of curing has similar effect on HPC both for creep and

shrinkage of concrete,Metode curing memiliki efek serupa pada HPC baik

untuk pergerakan dan penyusutan dari beton, which are again influenced by

the type and duration of curing. Overall, consideringyang dipengaruhi oleh

jenis dan lama curing. Secara keseluruhan, durasi curing 7 - 10 hari

tampaknya diperlukan untuk HPC meskipuncuring duration of about 1-2

days could be sufficient from strength gaining .durasi curing durasi curing

sekitar 1 - 2 hari cukup dalam memperoleh kekuatan.

9.0 ADVANTAGES OF USING HPC :

III.7 KEUNTUNGAN PENGGUNAAN HPC

The advantages of using high strength high performance concretes often

balance the 1.Reduction in member size, resulting in increase in plinth

area/useable area 1. Reduksi pada ukuran batang, mengakibatkan

peningkatan daerah alas / daerah useable and direct savings in the

concrete volume saved.. dan langsung berpengaruh pada volume beton.

2.Reduction in the self-weight and super-imposed DL with the accompanying

2. Reduksi dalam beratnya dan DL yang sangat dipaksakan dengan

penghematan disebabkan oleh pondasi yang lebih kecil.

3. Reduction in form-work area and cost with the accompanying reduction in

3. Pengurangan dalam bentuk kerja dan biaya didampingi dengan

pengurangan yang shoring and stripping time due to high early-age gain

in strength.menopang dan stripping waktu hal ini disebabkan oleh

kekuatan yang dapat dicapai dalam waktu singkat.

Page 30

Page 31: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

4.Construction of High –rise buildings with the accompanying savings in

real- 4. Biaya dari konstruksi bangunan bangunan tinggi atau real estate

dapat estate costs in congested areas . dihemat.

5. Longer spans and fewer beams for the same magnitude of loading. 5.

Dengan panjang yang lebih dan balok yang lebih sedikit untuk beban

yang sama.

6. Reduced axial shortening of compression supporting members. 6.

Mengurangi pemendekan aksial dari tekanan bagian pendukung.

7. Reduction in the number of supports and the supporting foundations due 7.

Pengurangan dalam jumlah penyokong dan penyokong pondasi

dikarenakanto the increase in spans. untuk peningkatan spans.

8. Reduction in the thickness of floor slabs and supporting beam sections- 8.

Pengurangan pada ketebalan lembaran lantai dan potongan balok

penyokongwhich are a major component of the weight and cost of the

majority of yang merupakan komponen utama dari berat dan biaya dari

mayoritasstructures. struktur.

9. Superior longterm service performance under static, dynamic and fatigue9.

Superior kinerja pelayanan jangka panjang di bawah statis, dinamis dan

kelelahan berlanjutloading.

10. Low creep and shrinkage.10. Rendahnya pergerakan dan penyusutan

11.Greater stiffness as aresult of a higher modulus,Ec11. Kekakuan lebih

besar sebagai hasil dari modulus yang lebih tinggi (Ec)

12. Ketahanan lebih tinggi terhadap pembekuan, pencairan dan serangan

kimia, sertasignificantly improved long-term durability and crack

propagation . secara signifikan meningkatkan daya tahan jangka panjang

dan perambatan retakan.

13. Reduced maintenance and repairs . 13. Mengurangi pemeliharaan dan

perbaikan.

14. Smaller depreciation as a fixed cost. 14. Penyusutan lebih kecil sebagai

biaya tetap.

10.0 Examples of HPC used:

Page 31

Page 32: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

BAB IV

HIGH STRENGTH CONCRETE

IV.1 SEJARAH HSC

Sejarah singkat dari perkembangan high strength concrete dapat

dijabarkan berikut ini. Pada akhir tahun 1960-an, admixture untuk mengurangi

air (superplasticizer) yang terbuat dari garam-garam naphthalene sulfonate

diproduksi di Jepang dan melamine sulfonate diproduksi di Jerman. Aplikasi

pertama di Jepang yaitu digunakan untuk produk girder dan balok pracetak

dan cetak di tempat. Di Jerman, awalnya ditujukan untuk pengembangan

campuran beton bawah air yang memiliki kelecakan tinggi tanpa terjadi

segregasi. Sejalan dengan kemungkinan tercapainya mutu beton yang tinggi

dan workability yang tinggi secara simultan pada campuran beton dengan

pemakaian superplasticizer, maka pemakaian kedua bahan tersebut dianggap

sangat cocok digunakan pada produksi komponen-komponen struktur cetak di

tempat untuk bangunan-bangunan tinggi.

Beton didefinisikan sebagai “high-strength” semata-mata berdasarkan

karena kuat tekannya pada umur tertentu. Pada tahun 1970-an, sebelum

ditemukannya superplasticizer, campuran beton yang memperlihatkan kuat

tekan 40 MPa atau lebih pada umur 28 hari disebut sebagai high strength

concrete. Saat ini, saat campuran beton dengan kuat tekan 60 MPa – 120 MPa

tersedia di pasaran, pada ACI Committae 2002 tentang High Strength

Concrete merevisi definisinya menjadi memperoleh campuran dengan kuat

tekan desain spesifikasi 55 MPa atau lebih.

Meskipun tujuan praktisnya adalah untuk menyatakan kuat tekan beton

berdasarkan hasil uji pada umur 28 hari, namun terdapat pergeseran untuk

menyatakan kekuatan pada umur 56 atau 90 hari dengan alasan bahwa banyak

elemen-elemen struktur yang tidak terbebani selama kurun waktu dua atau tiga

bulan atau lebih. Saat kekuatan yang tinggi tidaklah diperlukan pada umur-

Page 32

Page 33: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

umur awal, akan lebih baik untuk tidak menyatakannya hanya untuk mencapai

sejumlah keuntungan misalnya penghematan semen, kemampuan untuk

menggunakan bahan-bahan tambah (admixture) secara berlebihan dan produk

yang lebih durable.

Beberapa puluh tahun yang silam, bangunan-bangunan tinggi yang ada di

New York hampir seluruhnya merupakan bangunan dengan rangka baja. Saat

ini, mungkin sepertiga dari bangunan-bangunan tinggi komersial dibuat

dengan rangka beton bertulang. Terdapat sebuah penilaian yang diyakini

bahwa pemilihan antara rangka baja dengan rangka beton bertulang ditentukan

berdasarkan kecepatan konstruksi yang tinggi. Juga, ketersediaan high

strength concrete secara komersial memberikan sebuah penilaian ekonomis

alternatif untuk membangun kolom dengan beton konvensional pada lantai-

lantai bawah dari bangunan-bangunan tinggi. Berdasarkan sebuah laporan,

kapasitas kolom-kolom dalam hal kemampuan menahan beban pada

bangunan-bangunan berlantai banyak meningkat 4,7 kali untuk setiap lipat

tiga kenaikan harga. Untuk konstruksi bangunan-bangunan yang

menggunakan rangka beton bertulang, 30 lantai atau lebih, kolom-kolom

dengan ukuran normal dapat dibuat pada sepertiga bagian dari bangunan

dengan mutu beton konvensional 30 MPa sampai dengan 35 MPa. Namun

pemakaian high strength concrete dibenarkan untuk kolom-kolom langsing

pada duapertiga bagian bawah dari bangunan.

IV.2 KARAKTERISTIK HSC

Beton American Institute mendefinisikan bahwa High Strengt Concrete

sebagai beton dengan kekuatan tekan lebih besar dari 6000 psi (41 MPa).

Mengapa kita membutuhkan high strength concrete?? Beberapa alasan yang

dapat diberikan di sini antara lain:

Untuk menempatkan beton pada masa layannya pada umur yang lebih

awal, sebagai contoh pada perkerasan di umur 3 hari.

Page 33

Page 34: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Untuk membangun bangunan-bangunan tinggi dengan mereduksi ukuran

kolom dan meningkatkan luasan ruang yang tersedia.

Untuk membangun struktur bagian atas dari jembatan-jembatan bentang

panjang dan untuk mengembangkan durabilitas lantai-lantai jembatan.

Untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan khusus dari aplikasi-aplikasi

tertentu seperti durabilitas, modulus elastisitas dan kekuatan lentur.

Beberapa dari aplikasi ini termasuk dam, atap-atap tribun, pondasi-pondasi

pelabuhan, garasi-garasi parkir, dan lantai-lantai heavy duty pada area

industri.

IV.3 MATERIAL

Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam campuran high strength conrete antara

lain:

1. Semen

Semen Portland (PC) umum pada berbagai tipe (yang memenuhi

spesifikasi standar ASTM C 150) dapat digunakan untuk memperoleh

campuran beton dengan kekuatan tekan sampai dengan 50 Mpa. Untuk

mendapatkan kuat tekan yang lebih tinggi saat mempertahankan

workability yang baik, sangat perlu untuk menggunakan admixture yang

dikombinasikan dengan semen. Pada kasus tersebut, kompabilitas semen-

admixture menjadi sebuah hal yang penting.

Pengalaman telah memperlihatkan bahwa, dengan penggunaan tipe

superplasticizer naphthalene sulfonate atau melamine sulfonate, semen

portland dengan kadar C3A dan alkali yang rendah umumnya

menghasilkan campuran beton yang memperlihatkan hilangnya slump

tinggi sejalan dengan waktu. Situasi ini telah berubah karena telah

dilaporkan bahwa polyacrylate copolymer, sebuah generasi baru

superplasticizer, tidak menyebabkan kehilangan slum yang berlebihan

pada kebanyakan jenis semen portland maupun semen portland campuran.

Page 34

Page 35: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

2. Agregat

Pada beton normal, tipe dan jumlah agregat memainkan peranan

yang penting dalam stabilitas isi beton, namun hal tersebut memiliki efek

yang terbatas pada kekuatan. Pada high strength conrete, agregat masih

memainkan peranan yang penting dalam stabilitas isi, namun juga

memainkan peranan yang penting dalam kekuatan dan kekakuan beton.

Rasio faktor air semen yang digunakan pada campuran high strength

conrete menyebabkan pemadatan pada daerah matrik dan daerah transisi

antarmuka. Lebih lajut, beberapa tipe agregat seperti granit dan kwarsit

dapat menyebabkan retak-retak mikro pada daerah transisi karena

perbedaan susut suhu dan menghalangi pengembangan kekuatan mekanis

tinggi. Sehingga, perhatian yang layak harus diambil pada pemilihan

agregat-agregat untuk high strength concrete. Berdasarkan hasil-hasil dari

studi eksperimental, Aitcin dan Mehta merekomendasikan bahwa tipe

agregat yang keras dan kuat dengan modulus elastisitas tinggi dan

koefisien ekspansi panas yang kecil lebih baik digunakan untuk

memproduksi campuran very high strength concrete.

Dengan sebuah rasio faktor air semen yang telah ditentukan,

kekuatan dari campuran beton dapat dinaikkan secara signifikan dengan

secara sederhana mengurangi ukuran maksimum agregat kasar. Hal ini

memiliki efek yang menguntungkan pada kekuatan daerah transisi antar

muka. Menurut Aitcin, semakin tinggi kekuatan yang ingin dicapai, maka

semakin kecil ukuran agregat kasarnya. Nilai kuat tekan sampai dengan 70

MPa dapat diproduksi dengan agregat kasar kualitas bagus dengan ukuran

maksimum 20 mm – 25 mm. untuk menghasilkan nilai kuat tekan 100

MPa, maka ukuran maksimum agregat kasar yang harus digunakan adalah

14 mm – 20 mm. Beton-beton komersial dengan nilai kuat tekan lebih dari

125 MPa telah diproduksi menggunakan ukuran agregat maksimum 10

mm – 14 mm.

Page 35

Page 36: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Memandang agregat halus, setiap bahan dengan ukuran distribusi

partikelnya memenuhi spesifikasi standar ASTM C 38 layak digunakan

untuk campuran high strength concrete. Aitcin merekomendasikan

penggunaan agregat halus dengan modulus kehalusan yang tinggi (kira-

kira 3,0) untuk beberapa alasan berikut ini :

o Campuran high strength concrete sudah memiliki partikel-partikel

kecil semen dan pozzolan dalam jumlah yang bayak, dengan demikian

kehadiran partikel yang sangat kecil pada agregat yang halus tidak

diperlukan untuk mengembangkan workability.

o Penggunaan agregat yang lebih kasar akan memerlukan air yang lebih

sedikit untuk memperoleh workability yang sama, dan

o Selama proses pencampuran, partikel-partikel yang lebih ksar akan

menghasilkan tegangan geseran yang lebih besar yang membantu

untuk menghindari penggumpalan partikel-partikel semen.

3. Admixture

Kebutuhan kekuatan yang tinggi dan ukuran agregat yang kecil

berarti bahwa isi dari bahan-bahan pengikat pada campuran beton akan

menjadi tinggi, umumnya di atas 400 kg/m3. Isi bahan-bahan pengikat

sebesar 600 kg/m3 dan bahkan lebih tinggi telah diselidiki namun tidak

diinginkan dengan alasan tingginya biaya dan susut suhu dan pengeringan

yang berlebihan. Lebih jauh, dengan naiknya proporsi semen dalam beton,

memang kekuatan yang tinggi tercapai, namun dengan susah kekuatan

yang tinggi dicapai di atas sejumlah semen yang tertentu. Sebagaimana

dijelaskan di atas, hal ini mungkin disebabkan karena ketidak-

homogenitas-an yang sudah menjadi sifat pasta semen portland yang telah

terhidrasi yang berisi luasan-luasan kristal kalsium hidroksida yang

terdistribusi secara cak dalam fase utama. Luasan-luasan ini menyatakan

daerah-daerah yang lemah yang rentan terhadap retak mikro karena

tegangan tarik.

Page 36

Page 37: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

IV.4 METODE DESAIN CAMPURAN HIGH STRENGTH CONCRETE

Metode yang digunakan dalam merencanakan campuran high strength

concrete ada beberapa cara, antara lain: (1) Minimum Voids Method, (2)

Maximum Density Method, (3) Fineness Modulus Method, (4) British Mix

Design (DOE) Method, (5) American Concrete Institute Method (ACI

Method), dan (6) Indian Standard Method. Namun secara umum, desain

campuran beton yang optimum dihasilkan dari pemilihan bahan-bahan local

yang tersedia yang menyebabkan beton segar mampu untuk ditempatkan dan

mampu untuk diselesaikan dan dapat memastikan pengembangan kekuatan

dan sifat-sifat lain yang diinginkan dari beton yang telah mengeras

sebagaimana dinyatakan oleh desainer. Beberapa konsep dasar yang perlu

untuk dipahami untuk high strength concrete antara lain:

Agregat semestinya kuat dan durable. Agregat tidak perlu keras dan

kekuatannya tinggi namun perlu kompatibel, dalam arti cukup kaku dan

kuat, dengan pasta semen. Umumnya ukuran maksimum agregat kasar

yang lebih kecil digunakan untuk kuat tekan beton yang lebih tinggi.

Agregat halus yang digunakan bisa jadi lebih kasar daripada yang

diperbolehkan oleh ASTM C 33 (modulus kehalusan butir lebih besar dari

3,2) karena tingginya agregat halus telah digantikan oleh bahan-bahan

perekat (semen).

Campuran high strength concrete akan memiliki isi bahan-bahan perekat

yang tinggi yang meningkatkan panas hidrasi dan kemungkinan susut yang

tinggi mengawali potensi retak. Kebanyakan campuran berisi satu atau

lebih bahan-bahan perekat tambahan seperti fly ash (tipe C atau F), ground

granulated blast furnace slag, silica fume, metakaolin atau bahan-bahan

pozolanik alami.

Campuran high strength concrete umumnya membutuhkan rasio factor air

semen yang rendah, dimana rasio factor air semen berada pada rentangan

0,23 sampai dengan 0,35. Faktor air semen yang rendah ini hanya dapat

dicapai dengan admixture (superplasticizer) dalam jumlah dan dosis yang

besar, menyesuaikan antara tipe F atau G berdasarkan ASTM C 494.

Page 37

Page 38: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Admixture pengurang air tipe A juga dapat digunakan sebagai

kombinasinya.

Isi total dari bahan-bahan perekat umumnya sekitar 700 lb/yd3 (415

kg/m3) namun tidak boleh lebih dari 1100 lb/yd3 (650 kg/m3).

Pemakaian air entrainment pada high strength concrete akan menurunkan

potensial kekuatan secara besar.

Perhatian yang lebih dan evaluasi akan diperlukan bila spesifikasi

pekerjaan mengatur batas-batas sifat beton seperti rangkak, susut dan modulus

elastisitas. Ahli teknik mungkin mengatur batas-batas sifat tersebut untuk

desain strukturnya. Penelitian-penelitian saat ini mungkin tidak memberikan

panduan yang diperlukan tentang hubungan empiris dari sifat-sifat tersebut

dari pengujian-pengujian trandisional dan beberapa dari pengujian tersebut

sangat khusus dan mahal untuk dilakukan bagi evaluasi campuran.

Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan teoretis, rangkak dan susut yang

lebih kecil, modulus elastisitas yang lebih tinggi dapat dicapai dengan agregat

yang lebih besar dan isi pasta yang lebih sedikit pada beton. Menggunakan

ukuran agregat terbesar yang dapat dicapai dan agregat halus yang digradasi

medium sampai dengan kasar dapat mencapai hal tersebut. Ukuran agregat

yang lebih kecil misalkan 3/8 inci ( 9,5 mm) dapat digunakan untuk

menghasilkan kuat tekan yang sangat tinggi namun membutuhkan sifat-sifat

seperti rangkak, susut dan modulus elastisitas untuk dikorbankan. Apabila

kesulitan ditemui dalam mencapai kuat tekan yang tinggi, hanya dengan

menambahkan bahan-bahan perekat tidak akan menaikkan kekuatan. Faktor-

faktor seperti bahan-bahan pengganggu dalam agregat, pelapis-pelapis

agregat, agregat kasar, muka-muka pecah, tampang dan tekstur, dan batasan-

batasan pengujian bisa jadi menghalangi kuat tekan tinggi dapat tercapai.

Proporsi campuran beton akhir ditentukan dengan batch coba-coba, entah itu

di laboratorium ataupun dengan batch-batch produksi lapangan skala kecil.

Produksi, transportasi, penempatan dan finishing high strength concrete bisa

jadi berbeda secara signifikan dari prosedur-prosedur yang digunakan pada

beton konvensional. Untuk proyek-proyek yang kritis, sangat

direkomendasikan penuangan coba-coba dan evaluasi dilakukan dan

Page 38

Page 39: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

dimasukan sebagai item yang harus dibayarkan pada kontrak. Pertemuan pra-

penawaran dan pra-konstruksi sangatlah penting untuk dilakukan untuk

memastikan kesuksesan proyek yang menggunakan high strength concrete.

Selama konstruksi, pengukuran ekstra harus dilakukan untuk melindungi

terhadap susut plastik dan retak panas pada bagian-bagian yang lebih tipis.

High strength concrete mungkin membutuhkan waktu yang lebih lama

sebelum perancah dibongkar.

Silinder-silinder uji high strength concrete sebaiknya dicetak dengan hati-

hati, dirawat, ditutupi dan diuji. Waktu setting high strength concrete yang

lebih lambat mungkin juga terjadi.

IV.5 CONTOH MIX DESIGN – HIGH STRENGTH CONCRETE.

Mix design high strength concrete dengan kuat tekan karakteristik rencana

pada umur 28 hari 62 MPa.

Diketahui :

a. Mutu beton f’c = 62 Mpa

b. Ukuran maksimum agregat ¾ ” ( 19 mm)

c. Pasir alami memenuhi ASTM C 33,

Fm = 2,9

BJ = 2,59 t/m3 =2590 kg/m3

absorbsi air 1,1%

BV kering 1,65 t/m3 = 1650 kg/m3

d. Akan pakai HRWR ( High – range water reducing admixtures ) dan set

retarding admixture

Jawaban :

1. Langkah 1: Pilih slump dan f’cr.

Sesuai tabel 4.3.1, slump = 1-2” ( 25 – 50 mm).

Concret made using HRWR

Page 39

Page 40: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Slump before adding HRWR 1 to 2 in (25 – 50 mm)

Concrete made without HRWR

Slump 2 to 4 in (50 – 100 mm)

kontraktor tak punya pengalaman buat HSC akan pakai proporsi hasil

percobaan lab. f’cr ditetapkan dengan Eq (2-3).

f’cr = (62+9,65)

0,90=79,611 MPa

2. Langkah 2 : Tentukan ukuran agregat maksimum (AK)

Dari tabel 4.3.2, dipakai ½ ” ( 12,5 mm), yang sifat- sifatnya :

BJ = 2,76 t/m3 = 2760 kg/m3

absorbsi = 0,7%

BV kering = 1618 kg/m3

Grading harus sesuai ASTM C 33 untuk saringan no. 7 AK

Tabel 4.3.2

Required concret strength, psiSuggested maximum – size coarse

agregat, in

< 9000 ¾ to 1 ( 14 – 25 )

> 9000 ¼ to ½ ( 9,5 – 12,5 )

3. Langkah 3 : Pilih isi optimum AK

Dari tabel 4.3.3, diperoleh 0,68 per unit volume

Page 40

Page 41: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Optimum coarse agregat contenix for nominal maximum sizes of agregates to

be used with sand with finnes modulus of 2.5 to 3.2

Nominal maximum, size, in ¼ ½ ¾ 1

Functional volume of oven

dry rodded coarse agregat0.65 0.68 0.72 0.75

Berat AK kering jadi

0,68 * 1618 = 1100 kg

4. Langkah 4 : Menaksir kebutuhan air dan kadar udara.

Dengan bantuan tabel 4.3.4, diperoleh 295 lb/vd3 (295 * 0,5933= 175,024

kg/m3). Udara didalamnya untuk campuran pakai HRWR adalah 2%.

Slump, in

Mixing water, lb/yd3

Maximum-sizes coarse agregate, in

¼ ½ ¾ 1

1 to 2

2 to 3

3 ton 4

310

320

330

295

310

320

285

295

305

280

290

300

Entrapped air content

3

(2.5)

2.5

(2.0)

2

(1.5)

1.5

(1.0)

Dengan pakai Eq.(4.2), isi void pasir yang akan dipakai :

v=[1− ovendryrodded unitweight

bulk specivic gravity(dry ) ] x 100

%

Page 41

Page 42: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

v = [1−1,65

2 ,59 ] x100 %∞36 %

Penyesuaian kebutuhan air dihitung dengan Eq.(4.3)

mixing water adjustmen = ( v – 35)* (8*0,5933) kg/m3

=(36 35) * (8*0,5933) = 4,746 kg/m3

karena itu total kebutuhan air per m3 adalah 175,024 + 4,746 = 179,770

kg. Kebutuhan air ini termasuk retarding admixture, tapi tidak termasuk

HRWR.

5. Langkah 5 : Tentukan

wc+ p

Untuk beton yang akan pakai HRWR dan ukuran maksimum AK 1/2”

(12,5 mm), f’cr lab = 79,611 MPa pada umur 28 hari, dari tabel 4.3.5(b)

diperoleh

wc+ p = 0,31. Perhatikan kuat tekan di tabel 4.3.5(a) dan (b)

adalah f’cr lapangan. (lihat footnote * dibawah tabel). Fcr lapangan =

0,90 * 79,611= 71,650 MPa

Tabel 4.3.5.(a) Recommended maximum

wc+ p ratio for concretes made

without HRWR

Field strength

Fcr (MPa)

wc+ p

Maximum –size coarse aggregate, inc

¼ ½ ¾ 1

4828 day 0.42 0.41 0.40 0.39

56 day 0.46 0.45 0.44 0.43

55 28 day 0.35 0.34 0.33 0.33

Page 42

Page 43: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

56 day 0.38 0.37 0.36 0.35

6228 day 0.30 0.29 0.29 0.28

56 day 0.33 0.32 0.31 0.30

6928 day 0.26 0.26 0.25 0.25

56 day 0.29 0.28 0.27 0.26

Tabel 4.3.5.(b) Recommended maximum

wc+ p ratio for concretes made

with HRWR

Field strength

Fcr (MPa)

wc+ p

Maximum –size coarse aggregate, inc

¼ ½ ¾ 1

4828 day

56 day

0,50

0,55

0,48

0,52

0,45

0,48

0,43

0,46

5428 day

56 day

0,44

0,48

0,42

0,45

0,40

0,42

0,38

0,40

6228 day

56 day

0,38

0,42

0,36

0,39

0,35

0,37

0,34

0,36

69 28 day

56 day

0,33

0,37

0,32

035

0,31

0,33

0,30

0,32

7628 day

56 day

0,30

0,33

0,29

0,31

0,27

0,29

0,27

0,29

83 28 day 0,27 0,26 0,25 0,25

Page 43

71,650

Page 44: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

56 day 0,30 0,28 0,27 0,26

Dalam satuan psi

Field strength

Fcr (psi)

wc+ p

Maximum –size coarse aggregate, inc

¼ ½ ¾ 1

700028 day

56 day

0,50

0,55

0,48

0,52

0,45

0,48

0,43

0,46

800028 day

56 day

0,44

0,48

0,42

0,45

0,40

0,42

0,38

0,40

900028 day

56 day

0,38

0,42

0,36

0,39

0,35

0,37

0,34

0,36

10000 28 day

56 day

0,33

0,37

0,32

035

0,31

0,33

0,30

0,32

1100028 day

56 day

0,30

0,33

0,29

0,31

0,27

0,29

0,27

0,29

1200028 day

56 day

0,27

0,30

0,26

0,28

0,25

0,27

0,25

0,26

Page 44

104000

Page 45: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

6. Langkah 6 : Tentukan banyaknya bahan cementious

Berat bahan cementious

[179,7700,31 ]=579 ,903

kg/m3

7. Langkah 7 : Proporsi dasar campuran dengan semen saja.

a. Berat semen 579,903 kg/m3 beton

b. Isi per m3 dari bahan lain kecuali AH :

Tabel 7.1

Semen 579 , 9033150

= 0,184 m3

AK 11002760

= 0,399 m3

Air = 0,180 m3

Page 45

0,31Interpolasi (psi)

10000 0,32

10100 0,317

10200 0,314

10300 0,311

10400 0,308

10500 0,305

10600 0,302

10700 0,299

10800 0,296

10900 0,293

11000 0,29

Page 46: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

179,7701000

Udara 2 % = 0,020 m3

Total = 0,783 m3

Jadi volume AH diperlukan per m3 beton adalah (1-0,783) = 0,217 m3

atau dalam kering beratnya 0,217 x 2590 = 562,030 kg

Tabel 7.2

Page 46

Semen 579,903 kg

AH, kering 562,030 kg

AK, kering 1100 kg

Air, termasuk 3 oz/cwt retarding

admixture179,770 kg

Page 47: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

8.

Langkah 8 : Proporsi companion (penyertaan) campuran memakai

semen dan fly ash.

a) Fly ash class C ASTM akan di pakai BJ = 2640 kg/m3

b) Batas rekomendasi pemakaian fly ash menurut Tabel 4.3.6 adalah 20

sampai 35 %. Campuran-campuran proporsi mengandung fly ash di

atur sebagai berikut

Tabel 8.1

Companion camp. #1 20%

Companion camp. #2 25%

Companion camp. #3 30%

Companion camp. #4 35%

Tabel 4.3.6

Fly Ash Recomended replacemen (% berat)

Class F 15 to 25

Class C 20 to 35

Page 47

Semen, 579.903 kg

AH,kering, 562.030 kg

AK kering, 1100 kg

Air, termasuk 3 oz/cwt re-tarding admixture,

179.770 kg

Proporsi Dasar Campuran (kg)

Page 48: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

c) Untuk comp. Mix #1, berat fly ash per m3 beton 20% x 579,903 =

115,981 kg. Jadi berat semen (579,903 -115,981) = 463,922 kg. Berat

semen dan fly ash untuk comp. Mix lain :

Tabel 8.2

Companion mix Semen, kg Fly Ash , kg Total, Kg

#1 463,922 115,981 579,903

#2 434,927 144,976 579,903

#3 405,932 173,971 579,903

#4 376,937 202,966 579,903

Volume semen comp. Mix#1 adalah

463 ,9223150

=0 , 147m3 dan fly

ash adalah

115 , 9812640

=0 , 044 m3. untuk comp. Mix lain diperoleh

sebagai berikut :

Tabel 8.3

Companion mix Semen, kg Fly Ash , kg Total, Kg

#1 0,147 0,044 0,191

#2 0,138 0,055 0,193

#3 0,129 0,066 0,195

#4 0,120 0,077 0,197

d) Volume AK, air dan udara per m3 beton tetap sama untuk campuran

dasar, tapi volume bahan cementious berubah dengan # mix.

Kebutuhan AH untuk companion mix #1 dihitung sebagai berikut :

Tebel 8.4

Page 48

Page 49: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Komponen Volume per m3

Bahan centimentous 0,191

AK 0,399

Air,termasuk retarding

admixture

0,180

Udara (Void) 0,020

Total volume 0,790

Kebutuhan volume AH = 1 – 0,79 = 0,210 m3, konversi kedalam berat

AH kering 0,210 x 2590 = 543,9 kg.

Proporsi campuran per m3 beton untuk masing-masing campanion mix

sebagai berikut :

Tabel 8.5

KomponenCopanion mix

#1 #2 #3 #4

Semen 463,922 kg 434,927 kg 405,932 kg 376,937 kg

Fly Ash 115,981 kg 144,976 kg 173,971 kg 202,966 kg

AH, kering 543,900 kg 538,720 kg 533,540 kg 528,360 kg

AK, kering 1100 kg 1100 kg 1100 kg 1100 kg

Air, termasuk retarding

admixture179,770 kg 179,770 kg 179,770 kg 179,770 kg

Kadar admixtur kimia boleh atau tak perlu di sesuaikan bila dipakai

cementious lain. Belum ada petunjuk untuk diikuti.

Page 49

Dari tabel 8.3

Dari tabel 7.1

Page 50: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Hanya, pelaksanaan perlu aware, perlu ada “penyesuaian”.

Sewaktu uji percobaan, sebut dosage pemakaian admixture kimia yang

sepantasnya).

9. Langkah 9 : Campuran percobaan ( agregat lembab)

Campuran percobaan dilakukan untuk campuran dasar dan masing-masig

4 comp. Mix.

Misal AH mengandung 6,4% total kelembaban dan AK 0,5% berdasarkan

kondisi kering. Koreksi untuk menentukan berat batch campuran dasar

dilakukan sebagai berikut :

AH, basah = 562,030(1 + 0,064) = 596 kg

AK, kering = 1100 (1+ 0,005) = 1105,5 kg

Air, koreksi = 179,770 – 562,030 (0,064 - 0,011) – 1100 (0,005 –

0,007)

= 152,182 kg

Jadi berat air dalam batch dikoreksi oleh kelebihan kelembaban di

agregrat.

Tabel 9.1

Campuran dasar Berat kering Berat basah

Semen 579,903 kg 579,903 kg

AH 562,030 kg 596 kg

AK 1100 kg 1105,5 kg

Air, termasuk 3 oz/cwt

retarding admixture179,770 kg 152,182 kg

Page 50

Page 51: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Proporsi oleh adanya moisture AK, AH menjadi seperti berikut :

Tabel 9.2

Komponen Companion Mix

#1 #2 #3 #4

Semen 463,922 kg 434,927 kg 405,932 kg 376,937 kg

Fly Ash 115,981 kg 144,976 kg 173,971 kg 202,966 kg

AH, basah 578,710 kg 573.198 kg 567,686 kg 562,175 kg

AK, basah 1105,5 kg 1105,5 kg 1105,5 kg 1105,5 kg

Air, termasuk

retarding admixture153,143 kg 153,418 kg 153,692 kg 153,967 kg

Page 51

Lihat tabel 7.2

semen24%

AH23%

AK45%

Air8%

Campuran dasar berat kering

semen24%

AH25%

AK45%

Air6%

Campuran dasar berat basah

Page 52: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Volume campuran percobaan ambil 0,085 m3 (untuk buat n* silinder),

maka berat campuran adalah sebagai berikut : (agregat lembab)

Tabel 9.3

Campuran Dasar CM #1 CM#2 CM#3 CM#4

Semen (kg) 49,292 39,433 36,969 34,504 32,040

Fly ash ( kg) - 9,858 12,323 14,788 17,252

AH (kg) 50,660 49,190 48,722 48,253 47,785

AK (kg) 93,968 93,968 93,968 93,968 93,968

Air (kg) 12,935 13,017 13,040 13,064 13,087

Note : *n = 0,085/0,0053 = 16 buah silinder 150 x 300 mm

FLYOVERS AT UNIVERSITY CIRCLE & AGRICULTURAL COLLEGE

Page 52

Page 53: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

BAB V

VERY HIGH STRENGTH CONCRETE

V.1 SEJARAH VHSC

US Army Engineer Waterways Experiment Station (WES) telah

menyelidik perkembangan pengikat beton dan penempatan sistem dan

konstruksi teknologi untuk meningkatkan survivability fasilitas mengeras

permanen. Beton terbaru untuk dikembangkan dan dievaluasi adalah beton

kekuatan sangat tinggi (VHSC) yang mengandung serat baja penguat. Lebih

dari 200 jejak campuran dievaluasi di mana bahan cementitious, agregat, air,

admixtures, dan baja serat. Sebuah kelemahan tradisional beton kekuatan

tinggi adalah kurangnya mereka secara signifikan meningkatkan keuletan dan

kekuatan tarik. Golongan campuran VHSC telah meningkatkan keuletan dan

tarik properti di samping kekuatan yang lebih tinggi. Penelitian untuk lebih

meningkatkan sifat VHSC terus dilakukan. Mulai tahun 1996, WES mulai

memasang tiang VHSC yang terdiri dari berbagai campuran di suatu untuk

melakukan pembekuan / mencair dan air laut studi eksposur.

V.2 KARAKTERISTIK VHSC

Dengan menggunakan bahan-bahan yang tersedia, maka kekuatan

lentur VHSC adalah sekitar 10 kali kekuatan konvensional portland beton

(CSPC) dan kekuatan tarik yang lebih dari dua kali lipat dari CSPC. Kekuatan

kompresi VHSC adalah sekitar 7 kali concrete konvensional. Dengan

menggunakan pilih bahan, kekuatan kompresi dapat ditingkatkan sebesar 40

persen dan kekuatan lentur dapat ditingkatkan sebesar 90 persen. VHSC

campuran telah dihasilkan memiliki kekuatan tekan sebesar 240 MPa dan

kekuatan lentur dari 40 MPa. Dengan perangkat tambahan yang signifikan

dalam sifat-sifat material beton kekuatan tinggi mewakili suatu terobosan

dalam teknologi beton. Seperti menggunakan jenis-jenis semen seperti berikut

960022 - 960023, Class H Cement 960024 - 960039, Type 5 Cement VHSC1

Page 53

Page 54: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

- VHSC8, Class H Cement 960.022-960.023, Kelas H Semen 960.024-

960.039, Type 5 Semen VHSC1 - VHSC8, Kelas H Semen

V.3 MATERIAL

Pada dasarnya material VHSC adalah pasir ,semen, batu pecah, dan air,

tetapi untuk meningkatkan kemudahan pemadatan dan membatasi jumlah

volume rongga digunakan bahan additive kimia dan bahan additive mineral

dalam campuran beton, yaitu :superplasticizer, water reducer, fly ash, dan

silika fume (micro silika). Bagan bahan dapat dilihat pada Gambar 1.

V.3.1 SILIKA FUME

Silika fume merupakan serbuk halus yang terdri dari amarphous

microspheres dengan diameter berkisar antar 0,1- 1.0μ , berperanan

penting terhadap pengaruh sifat kimia dan mekanik beton.

Ditinjau dari sifat mekanik, secara geometrical silka fume mengisi

rongga- rongga diantara bahan semen (grain of cement), dan

mengakibatkan pore size distribution (diameter pori) mengecil serta total

volume pori juga berkurang.

Page 54

Page 55: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Ditinjau dari sudut pengaruh kimianya, adalah reaksi yang bersifat

puzzolan, yang mana silika fume akan dapat bereaksi dengan lime yang

dilepas langsung dari semen. Pada saat sekarang silika fume disebut bahan

khusus yang kelihatan lebih baik dari fly ash untuk membuat beton mutu

tinggi.

V.3.2 BAHAN TAMBAHAN KIMIA (CHEMICAL ADMIXTURE)

Fungsi utama superplastizer adalah membuat beton yangb cukup

“stiff” (kaku) dengan slump rendah sesuai dengan kemampuan pengecoran

dan pemadatan yang dikehendaki tanpa menambah jumlah air.

Penambahan air condong memperlemah kekuatan dan durabilitas beton.

Superplasticizer merupakan bahan admixtures yang paling modern saat

ini, dan dengan penggunaan superplasticizer dapat mengurangi air 5-20%.

Hal ini mengakibatkan bandingan faktor air semen (A/S) kecil dan dapat

mencapai 0,25-0,40. Dengan factor A/S superplasticizer membuat

kekuatan beton mutu tinngi selain berfungsi menjaga konsistensi

kelecakan dari campuran beton. Dalam praktek kadang-kadang digunakan

Page 55

Page 56: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

bersamaan dengan Retarder tipe D, yang ditambahkan pada ready mix

plant. Penggunaan dua macam tipe chemical admixture tersebut masih

perlu di teliti secara seksama, terutama untuk kepentingqan pengecoran d

daerah panas. Dengan adanya superplasticizer partikel-partikel halus, SF,

FA, lebih tersebar merata yang man dapat mempengaruhi kesempurnaan

reaksi dari puzzolan tersebut.

V.3.3AGREGAT

Agregat terdiri dari batu pecah dan pasir, merupakan bahan yang

sangat penting peranannya terhadap kekuatan beton. Kekerasan, kekuatan,

kekerasan serta bentuk agregat harus memenuhi kriteria sebelum

dipergunakan untuk membuat beton mutu tinggi, VHSC.

Sifat-sifat agregat dapat mempengaruhi sifat-sifat beton, antara lain:

Keawetan

Kekuatan

Susut dan rangkak

Koefisien pengembangan panas

Konduktivitas panas

Berat jenis

Modulus elastisitas

Ekonomis

Karena jumlah agregat dalam beton yang paling besar, sekitar 60-80%

maka peranan agregat harus mendapat perhatian besar, misalkan mengenai

bentuk, grading surface, texture, mineralogi, dan kekerasannya.

Bentuk Cubily dan permukaan yang kasar merupakan salah satu

tuntutan beton mutu tinggi.

Page 56

Page 57: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

V.3.4 SEMEN

Di pasaran telah tersedia semen dari hasil produksi pabrik-pabrik yang

telah dikenal yang pada dasarnya semen tersebut dibagi dalam beberapa tipe

menurut ASTM (American Standart Test of Material) dan SII (Standar

Industri Indonesia).

Untuk keperluan VHSC tidak membutuhkan semen khusus dari salah satu

pabrik tertentu, yang penting adalah pilih tipe semen yang sesuai dan yang

memenuhi syarat standar SII dan ASTM.

V.3.5 AIR

Kita semua sudah mengetahui peranan air. Adanya penggunaan

superplasticizer penggunaan air dikurangi. Penggunaan air disini digunakan

untuk reaksi hidratasi atau cementious.

V.4 PERHITUNGAN MIX DESIGN DAN PROSES PEMBUATAN

Pada prinsipnya beton mutu tinggi akan dicapai bila porositas ini

ditentukan oleh faktor A/S dari pasta. Makin rendah faktor A/S makin kecil

porositasnya, sehingga pengerjaan atau konsistensi dari beton sangat kecil, untuk

mengatasi kesulitan pengerjaan beton tersebut digunakan chemical admixture

yaitu superplasticizer. Sedangkan untuk memperkecil porositas sering digunakan

microsilica atau carbon silica fume.

Dalam pembuatan beton mutu tinggi selain perhatian pada bahan-bahan

dasar seperti yang dijelaskan di depan, perlu diperhatikan bila mengenai pasta

semen dan lekatan antara semen pasta dan agregat.

Kontrol kualitas dalam pembuatan bahan harus cukup ketat dan diperlukan

kerjasama yang baik antara supplier material, ready mix supplier, engineer atau

pengawas dan kontraktor.

Page 57

Page 58: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Pasta semen VHSC sangat keras (Stiff) dan kaku karena A/S cukup kecil

berkisar antara 0,25-0,40 bila menggunakan plasticizer. Harga faktor A/S ini bisa

diperkecil sampai maximum 0,35 bila digunakan High Range Water Reducer

(HRWR) yang disebut superplasticizer.

Bila tidak dituntut kekuatan awal cukup tinggi pada VHSC, penggunaan

semen tipe III tidak diperlukan. Pada VHSC dengan menggunakan semen tipe I

cukup memadai. Kadang-kadang digunakan atau dicampur puzzolan untuk alasan

durabilitas dari beton.

Walaupun sama tipenya kemungkinan kekuatan yang dicapai berbeda

untuk setiap produksi, pabrik semen diharapkan setiap perencanaan digunakan

sifat-sifat nomogram-nomogram yang berbeda. Hal tersebut karena banyak faktor

misalnya bahan bakunya berbeda kualitas, uniformity, proses pembuatan semen

sendiri kehalusannya dan sebagainya.

Data dari produksi semen pabrik A tidak bisa langsung digunakan untuk

produksi pabrik semen B, sebagai contoh adalah hubungan A/S dan strength (Fc’)

untuk produksi semen A kemungkinan berbeda dengan produksi semen B. Oleh

karena itu trial mix merupakan salah satu cara yang tepat.

Sehubungan dengan lekatan antara pasta semen dan agregat sangat perlu

diperhatikan kekasaran dan kebersihan permukaan agregat, karena lebih kasar

permukaan agregat akan menghasilkan lekatan antara pasta dan agregat lebih baik.

Untuk beton mutu tinggi dengan φ maksimum 20 mm, total surface

cukup cukup luas, berarti hal ini membutuhkan jumlah pasta yang lebih banyak

untuk menghasilkan workability beton tertentu. Dalam VHSC biasanya jumlah

semen berkisar antara 400-600 kg/m3.

Membahas mengenai campuran beton untuk VHSC bisa dikatakan

metodenya sama dengan beton NSC, hanya faktor-faktor yang dijelaskan di atas

perlu diperhatikan dalam perencanaan beton selalu dituntut kriteria kekuatan dan

kekuatan dan durabilitas (keawetan).

Page 58

Page 59: Beton (Concrete) - NSC, HPC, HSC, VHSC

Makalah Teknologi Beton Dan Bahan (RC09 – 1324)

Page 59