BAHAN KONSTRUKSI

SEMEN

Semen adalah perekat hidrolis bahan bangunan. Semen merupakan bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah berhubungan dengan air. Semen berfungsi sebagai perekat agregat dan juga sebagai bahan pengisi. Pada umumnya beton mengandung 25 - 40% pasta semen (semen+air).

SEJARAH SEMENSemen pada awalnya merupakan hasil pencampuran batu kapur dan abu vulkanis. Pertama kali ditemukan di zamanKerajaan Romawi, tepatnya diPozzuoli, dekat telukNapoli,Italia. Bubuk itu lantas dinamai pozzuolana.Baru pada abad ke-18 (ada juga sumber yang menyebut sekitar tahun 1700-an M),John Smeaton- insinyur asalInggris- menemukan kembali ramuan kuno berkhasiat luar biasa ini. Dia membuat adonan dengan memanfaatkan campuran batu kapur dan tanah liat saat membangunmenara suar Eddystonedi lepas pantaiCornwall, Inggris.Ironisnya, bukan Smeaton yang akhirnya mematenkan proses pembuatan cikal bakal semen ini. AdalahJoseph Aspdin, juga insinyur berkebangsaan Inggris, pada 1824 mengurus hak paten ramuan yang kemudian dia sebut semen portland. Dinamai begitu karena warna hasil akhir olahannya mirip tanah liatPulau Portland, Inggris. Hasil rekayasa Aspdin inilah yang sekarang banyak dipajang di toko-toko bangunan.

BAHAN BAKU SEMEN (OPC TIPE I)1. Batu kapur (Limestone) digunakan sebanyak 81 %.Batu kapur merupakan sumber utama oksida yang mempumyai rumus CaCO3 (Calcium Carbonat),pada umumnya tercampur MgCO3 dan MgSO4. Batu kapur yang baik dalam penggunaan pembuatan semen memiliki kadar air 5%. 2. Pasir silika digunakan sebanyak 9 %Pasir silika memiliki rumus SiO2 (silikon dioksida). Pada umumnya pasir silika terdapat bersama oksida logam lainnya, semakin murni kadar SiO2 semakin putih warna pasir silikanya, semakin berkurang kadar SiO2 semakin berwarna merah atau coklat, disamping itu semakin mudah menggumpal karena kadar airnya yang tinggi. Berfungsi untuk menaikkan kandungan SiO2 pada semen. Pasir silika yang baik untuk pembuatan semen adalah dengan kadar SiO2 90%. 3. Tanah liat (clay) digunakan sebanyak 9 %.Rumus kimia tanah liat yang digunakan pada produksi semen SiO2Al2O3.2H2O. Tanah liat yang baik untuk digunakan memiliki kadar air 20 %, kadar SiO2 tidak terlalu tinggi 46 %

4. Pasir besi digunakan sebanyak 1%.Pasir besi memiliki rumus kimia Fe2O3 (Ferri Oksida) yang pada umumnya selalu tercampur dengan SiO2 dan TiO2 sebagai impuritiesnya. Fe2O3 berfungsi sebagai penghantar panas dalam proses pembuatan terak semen. Kadar yang baik dalam pembuatan semen yaitu Fe2O3 75% 80%.5. Pada penggilingan akhir digunakan gipsum sebanyak 3-5% total pembuatan semen. Berfungsi sebagai zat pelambat pengerasan.Pada beberapa jenis semen ditambahkan bahan tambah berupa pozzolan yang memiliki sifat-sifat khusus.

TAHAPAN PRODUKSI SEMEN1. Raw Material Extraction & PreparationPertama-tama dilakukan persiapan bahan baku baik penambangan (quarry) limestone maupun clay (tanah liat). Tahapan penambangan seperti pada umumnya, ada drilling, blasting, haulage dan loading, selengkapnya bisa di liat di referensi mengenai penambangan. Ukuran limestone (batu kapur) hasil tambang umumnya masih besar, sehingga hasil tambang tadi dibawa ke Crusher. Crusher berfungsi untuk mengecilkan ukuran limestone hasil tambang. Maksimum ukuran limestone yang masuk ke crusher adalah 1500 mm dan setelah keluar crusher menjadi sekitar 75 mm. Mungkin ada sebagian yang bingung gimana persiapan dari bahan baku yang lain seperti clay, pasir silika dan pasir besi. Ketiga bahan baku itu juga punya treatment sendiri-sendiri.Setelah limestone melewati crusher, limestone tersebut ditampung di sebuah tempat (storage). Ditempat ini terjadi proses pre-homogenization. Limestone hasil dari crushing tadi tentunya belum sepenuhnya memiliki ukuran yang sama, sebagian ada yang terlalu kecil, artinya ukurannya belum sama. Pada storage ini, limestone yang ukurannya berbeda tersebut disebar merata (komposisinya) sehingga homogen. Ada beberapa alat yang dipakai pada proses pre-homogenization ini, seperti stack dan reclamer.

2. Raw Meal PreparationDari storage tersebut limestone dibawa oleh belt conveyor menuju bin silo, demikian pula dengan clay, pasir silika dan pasir besi masuk ke bin silo masing-masing seperti gambar berikut.

Bin SiloKeempat bahan baku tersebut mulai dicampurkan pada Bin Silo. Setelah bahan baku tersebut dicampur,maka material tersebut yang disebut Raw Material. Bahan baku tersebut kemudian masuk ke dalam unit operasi yang disebut Raw Mill (RM), seperti pada gambar berikut.

Vertical Raw Mill

Tujuan utama Raw Mill adalah:1. GrindingMaterial campuran yang masuk dihaluskan lagi, yang semula 70 mm, setelah keluar dari RM menjadi 9 Mikro.2. DryingMaterial campuran dikeringkan sampai kelembaban 1%. Media pengeringan adalah hot gas yang berasal dari Kiln3. TransportHot gas yang dipakai untuk mengeringkan material pada Raw Mill juga berfungsi untuk mentransportasikan material campuran tersebut. 4. SeparatingSelama proses di RM, material yang sudah halus kemudian menuju tahapan proses berikutnya, sedangkan yang masih kasar akan terus mengalami penggilingan (grinding) sampai halus.

Setelah keluar dari RM, bahan material ini disebut dengan istilah Raw Mix atau Raw Meal. Raw meal ini kemudian masuk lagi ke sebuah storage atau biasa disebut Blending Silo. Selain bertujuan untuk penyimpanan sementara, Blending Silo berfungsi untuk tempat homogenization. Proses Homogenization intinya sama Pre-homogenization, cuma ukurannya aja yang beda dan bahan penyusunnya juga sudah tercampur. Pre-homogenization materialnya hanya limestone saja, sedangkan Homogenization terdiri dari empat bahan baku semen. Sehingga proses homogenisasi yang dilakukan bertujuan untuk memaksimalkan pencampuran dari keempat bahan tersebut.

3. Clincker ManufactureRaw Meal kemudian masuk ke sebuah unit operasi yang disebut dengan Pre-heater. Pre-heater ini terdiri dari beberapa siklon, umunya terdiri dari 4-5 siklon (4-5 stage) seperti gambar berikut.

Pre-heater

Fungsinya sebagai pemanasan awal sebelum masuk ke proses selanjutnya. Media pemanasan sama di RM, yaitu berasal dari hot gas dari Kiln. Namun, Inti utamanya dari proses pemanasan ini adalah untuk terjadinya proses Pre-calcination. Dari proses kalsinasi ini mulai lah terbentuk oksida-oksida pembentuk Klinker (hasil proses di Kiln). Proses kalsinasi adalah sebagai berikut:CaCO3 -> CaO + CO2Reaksi ini terjadi pada suhu sekitar 800C. Dari reaksi di atas, yang paling utama adalah CaO. Proses kalsinasi di Pre-heater hanya sekitar 95% nya, sisanya dilakukan di Kiln. Setelah keluar dari Pre-heater, material ini disebut dengan Kiln Feed. Kiln Feed ini masuk ke unit operasi pembentuk klinker (terak) yang disebut dengan Rotary Kiln, seperti gambar berikut.

Rotary KilnDi sini terjadi proses kalsinasi lanjutan. Suhunya mencapai sekitar 1400C. Suhu sebesar ini diperoleh dari pembakaran bahan bakar, biasanya digunakan batu bara, IDO (Industrial Diesel Fuel Oil), Natural Gas, Petroleum Coke, dan lain sebagainya. Pada suhu sebesar ini, di Kiln terjadi reaksi-reaksi logam sehingga dihasilkan mineral-mineral baru, yaitu:1. C3S (3CaO.SiO2)2. C2S (2CaO.SiO2)3. C3A (3CaO.Al2O3)4. C4AF (4CaO.Al2O3.Fe2O3)Mineral-mineral di atas yang kemudian membentuk Clincker (klinker/terak). Setelah melewati Kiln, klinker ini masuk ke dalam Cooler untuk menurunkan suhu hingga 100 C. Tujuannya diantaranya:1. Heat recuperation2. Keamanan (safety) dalam melakukan transportasi dan storage3. Kualitas Klinker itu sendiri

Clinker (klinker)

Klinker merupakan cikal bakal semen. Kualitas dari Klinker ini sebetulnya bisa dikendalikan, yaitu semenjak proses pencampuran oleh Bin Silo yang dilakukan sebelum masuk ke Raw Mill. Indikator-indikator kuliatasnya adalah dengan menghitung nilai LSF (Lime Stone Factor), SM (Silica Modulus) dan AM (Aluminate Modulus). Nilai ini juga dapat memandu untuk membuat berbagi jenis atau tipe semen.

4. Cement GrindingSetelah melewati Cooler, Klinker ini kemudian dilewatkan ke Finish Mill. Pada equipment ini klinker berubah menjadi powder. Jadi di dalam Cement Mill ini klinker tadi ditumbuk, digerus pakai bola-bola besi, Cemen Mill berputar sehingga bola-bola tersebut menggerus klinker menjadi powder lagi. Bentuk Cement Mill atau Finish Mill sebagai berikut.

Finish Mill atau Cement MillSebelum digiling, biasanya komposisi Klinker ditambah oleh bahan-bahan tambahan seperti Gipsum, Pozzolan, Trash dan lain sebagainya. Untuk membuat semen Tipe I cukup ditambah gipsum saja. Setelah halus, klinker ini berubah namanya menjadi hasil akhir yaitu semen. Semen ini kemudian ditampung di Cement Silo sebelum akhirnya dikirim ke Bin Cement untuk proses Packing and Dispatch.

5. Packing and DispatchLangkah terakhir adalah pengepakan semen-semen. Setelah dari Cement Silo, semen ditransport ke Bin Cement dan akhirnya ada yang di packing dan ada yang dimasukan ke bulk (curah). Bulk (curah)

Packing

Diagram Alir Tahapan Produksi Semen

JENIS SEMENa. SEMENT PORTLAND (OPC)Semen portland diklasifikasikan dalam limatipe yaitu :1. Tipe I (Ordinary Portland Cement)Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratn khusus seperti yang dipersyaratkan pada tipe-tipe lain. Tipe semen ini paling banyak diproduksi dan banyak di pasaran.2. Tipe II (Moderate sulfat resistance)Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau panas hidrasi sedang. Tipe II ini mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah dibanding semen Portland Tipe I. Pada daerahdaerah tertentu dimana suhu agak tinggi, maka untuk mengurangi penggunaan air selama pengeringan agar tidak terjadi srinkage (penyusutan) yang besar perlu ditambahkan sifat moderat Heat of Hydration3. Tipe III (High Early Strength)Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan yang tinggi pada tahap permulaan setelah pengikatan terjadi.Semen tipe III ini dibuat dengan kehalusan yang tinggi blaine biasa mencapai 5000 cm2/gr dengan nilai C3S nya juga tinggi. Beton yang dibuat dengan menggunakan semen Portland tipe III ini dalam waktu 24 jam dapat mencapai kekuatan yang sama dengan kekuatan yang dicapai semen Portland tipe I pada umur 3 hari, dan dalam umur 7 hari semen Portland tipe III ini kekuatannya menyamai beton dengan menggunakan semen portland tipe I pada umur 28 hari4. Tipe IV (Low heat Of Hydration)Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi rendah. Penggunaan semen ini banyak ditujukan untuk struktur Concrette (beton) yang massive dan dengan volume yang besar, seprti bendungan, dam, lapangan udara. Di mana kenaikan temperatur dari panas yang dihasilkan selama periode pengerasan diusahakan seminimal mungkin sehingga tidak terjadi pengembangan volume beton yang bisa menimbulkan cracking (retak). Pengembangan kuat tekan (strength) dari semen jenis ini juga sangat lambat jika dibanding semen portland tipe I.5. Tipe V (Sulfat Resistance Cement)Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat. Semen jenis ini cocok digunakan untuk pembuatan beton pada daerah yang tanah dan airnya mempunyai kandungan garam sulfat tinggi seperti: air laut, daerah tambang, air payau. Sangat cocok untuk instalasi pengolahan limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan, dan pembangkit tenaga nuklir.b. WATER PROOFED CEMENTWater proofed cement adalah campuran yang homogen antara semen Portland dengan Water Proofing Agent, dalam jumlah yang kecil seperti: Calcium, Aluminium, atau logam stearat lainnya. Semen ini banyak dipakai untuk konstruksi beton yang berfungsi menahan tekanan hidrostatis, misalnya tangki penyimpanan cairan kimia.

c. WHITE CEMENT(SEMEN PUTIH)Semen putih dibuat umtuk tujuan dekoratif, bukan untuk tujuan konstruktif. Pembuatan semen ini membutuhkan persyaratan bahan baku dan proses pembuatan yang khusus, seperti misalnya bahan mentahnya mengandung oksida besi dan oksida manganese yang sangat rendah (dibawah 1 %).d. HIGH ALUMINA CEMENTHigh Alumina cement dapat menghasilkan beton dengan kecepatan pengersan yang cepat dan tahan terhadap serangan sulfat, asam akan tetapi tidak tahan terhadap serangan alkali. e. SEMEN ANTI BAKTERISemen anti bakteri adalah campuran yang homogen antara semen Portland dengan anti bacterial agent seperti germicide. Bahan tersebut ditambahkan pada semen Portland untuk Self Desinfectant beton terhadap serangan bakteri dan jamur yang tumbuh. Sedangkan sifat-sifat kimia dan fisiknya hampir sama dengan semen Portland tipe I. Penggunaan semen anti bakteri antara lain: Kamar mandi Kolam-kolam Lantai industri makanan Keramik Bangunan dimana terdapat jamur pathogenic dan bakterif. OIL WELL CEMENTOil well cement adalah semen Portland semen yang dicampur dengan bahan retarder khusus seperti asam borat, casein, lignin, gula atau organic hidroxid acid. Fungsi dari retarder disini adalah untuk mengurangi kecepatan pengerasan semen, sehingga adukan dapat dipompakan kedalam sumur minyak atau gas. g. BLENDED CEMENT (SEMEN CAMPUR) Semen campur dibuat karena dibutuhkannya sifat-sifat khusus yang tidak dimiliki oleh semen portland. Untuk mendapatkan sifat khusus tersebut diperlukan material lain sebagai pencampur. Jenis semen campur:1. Semen Portland Pozzolan (SPP) atau Portland Pozzolan Cement (PPC)Semen Portland pozzolan (SPP) atau dikenal juga sebagai Portland Pozzolan Cement (PPC) adalah merupakan semen hidrolisis yang terdiri dari campuran yang homogen antara semen Portland dengan bahan pozzolan (Trass atau Fly Ash) halus, yang diproduksi dengan menggiling klinker semen Portland dan bahan pozzolan bersama-sama atau mencampur secara merata semen Portland dan bahan pozzolon atau gabungan antara menggiling dan mencampur.2. Portland Blast Furnace Slag CementPortland Blast Furnace Slag Cement adalah semen Portland yang dicampur dengan kerak dapur tinggi secara homogen dengan cara mencampur bubuk halus semen Portland dengan bubuk halus slag atau menggiling bersama antara klinker porland dengan butiran slag. Activitas slag (Slag Activity) bertambah dengan bertambahnya ratio CaO + MgO/SiO2 + Al2O3 dan glass content. Tetapi biasanyan keberadaan ratio oksida dan glass Content tersebut saling berkebalikan. Beberapa sifat slag semen adalah sabagai berikut : Jika kehalusannya cukup, mempunyai kekuatan tekan yang sama dengan semen portland. Betonnya lebih stabil dari pada beton semen portland Mempunyai permebility yang rendah3. Semen MosonrySemen masonry pertama kali diperkenalkan di USA, kemudian berkembang kebeberapa negara.Secara tradisional plesteran untuk bangunan umumnya menggunakan kapur padam, kemudian meningkat dengan dipakainya semen portland yang dicampur dengan kapur padam. Namun karena dianggap kurang praktis maka diperkanalkan Semen Masonry .4. Semen Portland Campur (SPC) atau Portland Composite Cement (PCC) Menurut SNI 17064-2004, Semen Portland Campur adalah Bahan pengikat hidrolisis hasil penggilingan bersama sama terak (clinker) semen portland dan gibs dengan satu atau lebih bahan anorganik, atau hasil pencampuran antara bubuk semen portland dengan bubuk bahan bahan anorganik lain. Bahan anorganik tersebut antara lain terak tanur tinggi (blastfurnace slag), pozzoland, senyawa silika, batu kapur, dengan kadar total bahan anorganik 6 35 % dari massa semen portland composite. Menurut Standard Eropa EN 197-1 Portland Composite Cement atau Semen Portland Campur dibagi menjadi 2 Type berdasarkan jumlah Aditive material aktif Type II/A-M mengandung 6 20 % aditif Type II/B-M mengandung 21 35 % aditifJika pada Portland Pozzolan Cement (Semen Portland Pozzolan) aditif yang digunakan hanya 1 jenis maka pada Portland Composite Cement ini aditif yang digunakan lebih dari 1 jenis atau 2 jenis maka semen ini dikelompokkan pada TERNARY CEMENT.

SELF COMPACTING CONCRETE

Seringkali pula diperlukan beton dengan mutu dan slump sangat tinggi, dua hal yang pada dasarnya saling bertolak belakang pada beton campuran normal. Beton dengan spesifikasi slump sangat tinggi (encer) lebih dikenal dengan sebutanbeton dengan pemadatan mandiri(self compacting concrete SCC)atau sering juga disebut beton alir(flowing concrete). Self Compacting Concrete adalah beton segar yang sangat plastis dan mudah mengalir karena berat sendirinya mengisi keseluruh cetakan yang dikarenakan beton tersebut memiliki sifat-sifat untuk memadatkan sendiri, tanpa adanya bantuan alat penggetar untuk pemadatan. Beton jenis ini semakin banyak dipakai karena selain dapat memiliki kekuatan yang sangat tinggi, tetapi tetap lecak dalam pelaksanaan. Sedemikian lecaknya sehingga dalam pengetesannya dikenal juga istilahslump flow testuntuk mengetahui daya sebar dari campuran beton segar. Beton SCC yang baik harus tetap homogen, kohesif, tidak segregasi, tidak terjadi blocking dan tidakbleeding.Pemakaian beton SCC dapat meningkatkan kualitas beton oleh karena dapat menghindari sebagian dari potensi kesalahan manusia akibat manualcompaction. Pemadatan yang kurang sempurna pada saat proses pengecoran dapat mengakibatkan berkurangnya durabilitas beton. Sebaliknya dengan beton SCC,strukturbeton menjadi lebih padat terutama pada daerah pembesian yang sangat rapat, dan waktu pelaksanaan pengecoran juga lebih cepat. Kinerja kelecakan ini tercapai berkat bahan tambahsuperplasticizer yang dimasukkan ke dalam beton seperti jenis polymer. Aditif ini seolah-olah akan menyelimutipartikel-partikel semen sehingga dalam interval waktu tertentu, antar partikel semen tidak terjadi reaksi tarik-menarik. Tambahan super platicizer, aditif mineral dan aditif lain ini selain membuat beton tetap lecak/encer, tetapi juga akan menghasilkan beton dengan kuat tekan tinggi bahkan berkinerja tinggi(high performanceconcrete).SCC cocok untukstruktur-strukturyang sangat sulit untuk dilakukan pemadatan manual misalnya karena tulangan yang sangat rapat ataupun karena bentuk bekisting tidak memungkinkan, sehingga dikhawatirkan akan terjadi keropos apabila dipadatkan secara manual. Selain itu bisa juga diaplikasikan untuk lantai, dinding, tunel, beton precast dan lain-lain.Di Indonesia sendiri, saat ini relatif tidak menemukan kesulitan untuk membuat SCC, namun untuk beton dengan tujuan pencapaian kekuatan awal tinggi, SCC masih memerlukan bahan tambahan lain sehingga menghasilkan SCC dengan kekuatan awal tinggi yang biasa disebutHigh Early Strength Self Compacting Concrete (HESSCC).PenggunaanSilica Fumesebesar 2 % danGlenium Ace-80sebesar 2.5 % sudah mampu mencapai kriteriaself compactiblesekaligus kuat tekan awal (High Early Strength) yang baik pula, karena nilaiwater-binder ratiotetap dijaga pada nilai yang rendah.Untuk mendapatkan campuran beton SCC dengan tingkat workability yang tinggi perlu juga diperhatikan hal-hal sebagai berikut : Agregat kasar dibatasi jumlahnya sampai kurang lebih 50% dari volume padatnya. Pembatasan jumlah aggregat halus kurang lebih 40% dari volume mortar. Water Binder Ratio dijaga pada level kurang lebih 0.3Saat ini terdapat beberapa produsen yang menyediakan aditif super plasticizer dan aditif lain untuk keperluan SCC. Aditif mineral tertentu juga relatif mudah didapat dengan harga yang ekonomis. Meskipun demikian, pemahaman memadai mengenai material, perilaku dan metode pelaksanaannya tetap harus diperhatikan sebelum menggunakan SCC.Beberapa pakar meramalkan SCC akan merupakan salah satu beton masa depan karena keunggulannya, tentunya dengan kinerja yang lebih baik lagi.

KELEBIHAN SELF COMPACTING CONCRETE (SCC)Kelebihan dari SCC diantaranya : Sangat encer, bahkan dengan bahan aditif tertentu bisa menahan slump tinggi dalam jangka waktu lama(slump keeping admixture). Tidak memerlukan pemadatan manual. Lebih homogen dan stabil. Kuat tekan beton bisa dibuat untuk mutu tinggi atau sangat tinggi. Lebih kedap, porositas lebih kecil. Susut lebih rendah. Dalam jangka panjangstrukturlebih awet(durable). Tampilan permukaan beton lebih baik dan halus karena agregatnya biasanya berukuran kecil sehingga nilai estetis bangunan menjadi lebih tinggi. Karena tidak menggunakan penggetaran manual, lebih rendah polusi suara saat pelaksanaan pengecoran. Tenaga kerja yang dibutuhkan juga lebih sedikit karena beton dapat mengalir dengan sendirinya sehingga dapat menghemat biaya sekitar 50 % dari upah buruh.

SUPERPLASTIZER

Penggunaan superplasticizer mulai dkembangkan di Jepang dan Jerman pada tahun 1960-an dan menyusul kemudian diAmerikaSerikat pada 1970-an.Superplasticizer adalah polimerlinearyang mengandungsulfonic acid(asam sulfonat), yang secara umum terbagi menjadi 4 jenis/kelompok: Sulfonated melamine-formaldehyde condensates (SMF) Sulfonated naphthalene-formaldehyde condensates (SNF) Modified lignosulfonates (MLS) Polycarboxylatederivatives, misal jenis polycarbonix ether (PCE)

SIFAT SUPERPLASTICIZERSuperplasticizertersusun atasasamsulfonat yang berfungsi menghilangkan gaya permukaan pada partikel semen sehingga lebih menyebar, melepaskan air yang terikat pada kelompok partikel semen,untukmenghasilkan viskositas/kekentalan adukan pasta semen atau beton segar yang lebih rendah.

PEMANFAATAN SUPERPLASTICIZEREfek superpasticizer pada beton segar yang dimanfaatkan adalah kemampuannya untuk :meningkatkan slump dan workability (slumphingga23 cm) mengurangi pemakaian air mengurangi pemakaian semenSecara umum tujuan yang ingin dicapai dengan penggunaan superplasticizer adalahuntuk : mencapai posisi pengecoran yang sulitmelakukan pemadatan denganvibrator--karena dapatmenghasilkan beton segar yang dapat mengalir dengan lebih baik dengan slump hingga 23 cm menghasilkan beton mutu tinggi-- dengan mengurangi air sehingga faktor air semen yangmerupakan faktor utama penentu mutu beton dapat diminimalkan sekecil mungkin, sehingga hanya air yang diperlukan untuk reaksihidrasi semen saja yang digunakan menghasilkan beton dengan permeabilitas yang lebih rendah (lebih kedap air) -- dengan pengurangan pemakaianair dankemampuan menyebarkan partikel semen dalam adukan beton segar, dapat menghasilkan kepadatan beton yanglebih baik sehingga lebihkedap air menghasilkan beton yang setara mutunya dengan faktor air semen yang lebih kecil, sehingga pemakaian semen menjadi lebih sedikit -- namun pemakaian untuk tujuan ini tidak terlalu sering digunakan, karena jumlah semen minimum yang disyaratkan untuk beton tertentu harus dipenuhiKemampuan superplasticizer untuk meningkatkan slump beton segar tergantung pada : jenis, takaran dan waktu penambahan superpasticizer faktor air semen dan jumlah semen yang digunakan dalam adukan beton segarSuperplasticizer dapat digunakan untuk hampir semua jenis semen. Takaran penggunaan superplasticizer harus mengikuti rekomendasi dari produsen, yang dapat dilihat pada brosur teknis atau panduan pemakaian -- secara umum penggunaannya pada beton normal adalah 1-3 liter per mbeton segar untuk tujuan meningkatkan workability (dapat dicampurkan di lokasi proyek sebelum penuangan beton segar)Penggunaan untuk mengurangi pemakaian air dapat dilakukan dengan takaran 5-20 liter per m beton segar namun hal ini harus dilakukan dibatching plantdengan pengawasan engineer sehubungan dengan penggabungannya dengan bahan tambah yang bersifat retarding -- yang tujuan utamanya adalah menghasilkan beton mutu tinggi dengan pemakaian semen yang tetap.

KEKURANGAN SUPERPLASTICIZEREfek negatif dari penggunaan superplasitcizer adalah kehilangan slump yang relatif cepat, sehingga walaupun workability meningkat cukup besar, waktu pengerjaannya menjadi lebih singkat -- dalam waktu sekitar satu jam setelah penambahan superplasticizer, workability-nya akan relatif hilang karena slump loss (kehilangan slump) yang sangat cepat.Slump loss atau kehilangan slump berbeda dengan setting beton, walaupun dalam bahasa praktis di lapangan sering dikatakan bahwa jika ditambah superplasticizer maka waktu setting menjadi lebih cepat -- sebenarnya waktu settingnya tidak menjadi lebih cepat namun karena penurunan nilai slump (kehilangan slump) yang relatif cepat, secara visual dan pengerjaannya menimbulkan kesan bahwa beton sudah mengeras dalam arti memasuki masa setting.Untuk mengakali efek negatif ini, penambahan superplasticizer dapat dicampurkan sesaat sebelum beton segar dituang di lapangan -- namun perlu sangat diperhatikan takaran/dosis penggunaannya terutama jika penambahan superplasticizer dilakukan setelah beton segar dituang sebagian yang mengakibatkan kesulitan mengetahui sisa beton segar yang masih ada di dalam mobil mixer.

SERAT FIBER

Penambahan serat kedalam beton akan meningkatkan kuat tarik beton yang umumnya sangat rendah. Pertambahan kuat tarik akan memperbaiki kinerja komposit beton serat dengan kualitas yang lebih bagus dibandingkan dengan beton konvensional.Lebih rinci, keuntungan penambahan serat pada beton adalah: pertama, serat terdistribusi secara acak di dalam beton pada jarak yang relatif sangat dekat satu dengan yang lainnya. Hal ini akan memberi tahanan terhadap tegangan berimbang ke segala arah dan memberi keuntungan material struktur yang disiapkan untuk menahan beban dari berbagai arah. Kedua, perbaikan perilaku deformasi seperti ketahanan terhadap impak, daktilitas yang lebih besar, kuat lentur dan kapasitas torsi yang lebih baik. Ketiga, serat meningkatkan ketahanan beton terhadap formasi dan pembentukan retak. Keempat, peningkatan ketahanan pengelupasan {spalling} dan retak pada selimut beton akan membantu pada penghambatan korosi besi tulangan dari serangan kondisi lingkungan yang berpotensi korosi. Penggunaan serat sintetik akan meningkatkan ketahanan material beton terhadap bahan api. Secara umum semua keuntungan tersebut akan berarti peningkatan ketahanan struktur bangunan. Imam,M {1997}.

JENIS SERAT Serat yang digunakan pada konstruksi beton fiber terdiri atas serat alami dan serat buatan.1. Serat alami (Natural Fiber)Umumnya terbuat dari bermacam-macam tumbuhan Sifatnya umumnya mudah menyerap dan melepaskan air, serat alam mudah lapuk sehingga tidak dianjurkan digunakan pada beton bermutu tinggi atau untuk penggunaan khusus. Contohnya : Jerami Serabut kelapa Ijuk serat pelepah pisang serat daun nanas Serat bambu/kayu Sisal (rumput) dll

2. Serat buatanUmumnya dibuat dari senyawa-senyawa polimer. Mempunyai ketahanan tinggi terhadap perubahan cuaca. Mempunyai titik leleh, kuat tarik, dan kuat lentur tinggi. Digunakan untuk beton bermutu tinggi dan yang akan digunakan secara khusus Berikut jenis-jenis serat buatan:

a. Serat Baja (Steel Fiber)Sejumlah laporan riset dan penggunan praktis beton serat menunjukkan bahwa untuk peningkatan kemampuan kontruksi umumnya digunakan serat baja berukuran makro dengan panjang sekitar 2 cm atau lebih. Penggunaan serat baja modern dengan berbagai bentuk; permukaan kasar ujung berangkuar, bergelombang dan beberapa bentuk lain terbukti sangat efektif meningkatkan kemampuan lentur, duktilitas ketahanan menahan retak, ketahanan torsi dan ketahanan lelah (fatigue resistance), Maidl,R B(1995) dan Ding,Y (2003). Dosis penggunaan yang umum adalah 0,25-2% takaran volume atau sekitar 20-50 kg serat baja per meter kubik produksi beton.

Steel FiberKelebihan serat baja:1. Serat baja mempunyai kekuatan dan modulus elastisitas yang tinggi 2. Bahan ini tidak memberikan reaksi terhadap kandungan alkali semen dan air3. sifat mekanik serat baja adalah tahan lama, jadi kekuatan maupun sifat mekaniknya tidak akan rusak dalam waktu yang singkat

Kekurangan serat baja:1. Dapat menimbulkan karat jika tidak dilindungi dan hal ini menambah berat konstruksi 2. Serat baja juga akan mengakibatkan terjadi penggumpalan (balling) selama proses pengadukan.

b. Serat Kaca (Glass Fiber)Serat kaca (glass fiber) banyak juga digunakan pada pekerjaan beton pada pencampuran biasa atau beton semprot (shotcrete). Serat kaca banyak dimanfaatkan untuk pembuatan pipa ,lembaran asbes dan sejumlah produk beton pracetak. Keunggulan serat gelas adalah sifat alkali resistent yang terksdang menjadi persoalan pada serat baja. Dosis penggunaan serat kaca adalah sekitar maksimum 5 % takaran volume atau sekitar 1-1,5 kg serat kaca per meter kubik beton.

Serat Kaca

Kekurangan serat kaca:1. sangat mudah bereaksi dengan alkali semen. 2. Masalah lain serat kaca adalah harganya yang relatif mahal.

c. Serat sintetis (Synthetic Fiber) Serat sintetik adalah serat buatan yang diperoleh dari pengembangan produk petrokimia dan industri tekstil. Material ini di kenal dalam banyak jenis seperti acrylic, aramid, carbon, nylon, polyethilene, polypropylene. Serat sintetik umumnya cocok digunakan untuk ketahaan terhadap retak, khususnya di umur dini, Braunch,J et.al{2002}. Dosis penggunaan serat sintetik beragam dari 0.1% hingga 0,8% takaran volume.Klasifikasi serat dalam plastik diperkuat jatuh ke dalam dua kelas: (i) serat pendek, juga dikenal sebagai serat terputus, dengan rasio aspek umum (didefinisikan sebagai rasio dari panjang serat diameter) antara 20 sampai 60, dan (ii) serat panjang, juga dikenal sebagai serat kontinu, rasio aspek umum adalah antara 200 sampai 500.

Serat Sintetis