BETON

Selamat buat adekku… dek Dhora dan Nila, adik kelas di SMA I PONOROGO yang mendapatkan medali emas dalam Indonesian Science Project Olympiad 2010. mereka berhasil membuat beton bangunan yang kuat, ringan, dan bernilai ekonomis tinggi. Salut buat mereka. Tiga tahun sekolah di SMA N I Ponorogo, dahulu hanya ada 1 anak yang bisa jebol medali perak dalam ajang olimpiade internasional. Tahun ini alhamdulillah bisa dua anak ya meskipun mereka berkelompok.
Sebagai mahasiswa Kimia, kita harus tahu dan kenal dengan beton. Meskipun nantinya yang banyak menggunakan adalah anak-anak teknik sipil.
BETON
Beton akan awet/tahan lama bila mempunyai ketahanan terhadap pengaruh cuaca, zat-zat kimia dalam air, pengaruh reaksi kimia yang terjadi dalam betonnya sendiri, keausan (abrasi) dan berkemampuan menahan beban.
Beton akan jauh lebih awet bila kedap air atau permeabilitasnya rendah, air di permukaan beton tidak tembus ke dalam sehingga tidak terjadi reaksi kimia di dalam beton karena zat kimia lebih reaktif bila terjadi larutan.
Selain beberapa faktor lain sifat kedap air dari beton ditentukan mutu mortar/semen, karena secara langsung menentukan kepadatan atau porositas beton, bila beton mempunyai volume mortar yang cukup mudah dikerjakan, waktu digetar untuk pemadatan memberi respon baik dan menutup permukaan cetakan sampai merata.
Bila kekurangan mortar, beton akan kaku/sukar dikerjakan dan mudah terjadi segregasi, sedang bila berlebihan maka beton terlalu plastis/sticky akan memperbesar resiko susut dan terjadi retak plastis.
Agregat halus atau disebut pasir sangat berperanan menentukan mudahnya pengerjaan (workability), kekuatan (strength) dan tingkat keawetan beton (durability), karenanya mutu pasir perlu dikendalikan agar dihasilkan beton yang lebih seragam.
Pasir sebagai pembentuk mortar bersama dengan semen dan air, yang berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu-kesatuan yang kompak dan kuat sedangkan baik-tidaknya ikatan ini tergantung dari mutu dan kekuatan mortarnya.
Butiran halus pada pasir sangat diperlukan untuk mengendalikan workability dan menghasilkan kepadatan maksimal, bila butiran halus kurang dari 5% dan pasir kasar 10-15% dicampur dengan agregat kasar (kerikil/batu pecah) maka tidak tercapai beton yang padat dan kedap air, kekuatan dan keawetan berkurang, beton kaku, timbul bleeding dan segregasi.
Faktor yang menentukan mutu beton dan masing-masing faktor saling mempengaruhi yaitu mutu dan sifat bahan dasar, susunan campuran bahan, cara pelaksanaan, teknik pengerjaan dan cara perawatan, sedangkan pengaruh pasir terhadap kekuatan dan keawetan beton dapat dilihat pada dua segi yaitu:
• Peranan pasir sebagai pembentuk mortar (mortar berperanan sangat penting dan mempunyai fungsi sebagai pengendali workability, pemberi daya rekat dan kekuatan, pengendali keawetan beton)
• Pengaruh pasir terhadap mutu mortar dan beton yaitu agar mortar berfungsi seperti di atas maka susunan campuran mortar dan beton dihitung dengan cermat serta mempertimbangkan susunan besar butir (grading), kadar semen dan faktor air semen (butiran semen portland sangat kecil dengan luas permukaan spesifik antara 280-360 m3/kg dicampur air terjadi reaksi hidrasi maka terbentuk gel semen yang akan menutupi dan mengisi celah permukaan agregat dalam beton, makin lama reaksi berjalan pada suhu yang sesuai makin banyak gel semen terbentuk yang berpori- pori sangat kecil dan selalu terisi air yang menjaga kestabilan struktur gel dalam pasta semen).
BETON RINGAN
Teknologi material bahan bangunan berkembang terus, salah satunya beton ringan aerasi (Aerated Lightweight Concrete/ALC) atau sering disebut juga (Autoclaved Aerated Concrete/ AAC). Sebutan lainnya Autoclaved Concrete, Cellular Concrete, Porous Concrete, di Inggris disebut Aircrete and Thermalite.
Beton ringan AAC ini pertama kali dikembangkan di Swedia pada tahun 1923 sebagai alternatif material bangunan untuk mengurangi penggundulan hutan. Beton ringan AAC ini kemudian dikembangkan lagi oleh Joseph Hebel di Jerman di tahun 1943. Hasilnya, beton ringan aerasi ini dianggap sempurna, termasuk material bangunan yang ramah lingkungan, karena dibuat dari sumber daya alam yang berlimpah. Sifatnya kuat, tahan lama, mudah dibentuk, efisien, dan berdaya guna tinggi. Di Indonesia sendiri beton ringan mulai dikenal sejak tahun 1995, saat didirikannya PT Hebel Indonesia di Karawang Timur, Jawa Barat.
Pembuatan beton ringan ini pada prinsipnya membuat rongga udara di dalam beton. Ada tiga macam cara membuat beton aerasi, yaitu :
• Yang paling sederhana yaitu dengan memberikan agregat/campuran isian beton ringan. Agregat itu bisa berupa batu apung, stereofoam, batu alwa, atau abu terbang yang dijadikan batu.
• Menghilangkan agregat halus (agregat halusnya disaring, contohnya debu/abu terbangnya dibersihkan).
• Meniupkan atau mengisi udara di dalam beton. Cara ketiga ini terbagi lagi menjadi secara mekanis dan secara kimiawi.
Proses pembuatan beton ringan atau Autoclaved Aerated Concrete secara kimiawi kini lebih sering digunakan. Sebelum beton diproses secara aerasi dan dikeringkan secara autoclave, dibuat dulu adonan beton ringan ini. Adonannya terdiri dari pasir kwarsa, semen, kapur, sedikit gypsum, air, dan dicampur alumunium pasta sebagai bahan pengembang (pengisi udara secara kimiawi). Setelah adonan tercampur sempurna, nantinya akan mengembang selama 7-8 jam. Alumunium pasta yang digunakan dalam adonan tadi, selain berfungsi sebagai pengembang ia berperan dalam mempengaruhi kekerasan beton. Volume aluminium pasta ini berkisar 5-8 persen dari adonan yang dibuat, tergantung kepadatan yang diinginkan. Adonan beton aerasi ini lantas dipotong sesuai ukuran.
Adonan beton aerasi yang masih mentah ini, kemudian dimasukkan ke autoclave chamber atau diberi uap panas dan diberi tekanan tinggi. Suhu di dalam autoclave chamber sekitar 183 derajat celsius. Hal ini dilakukan sebagai proses pengeringan atau pematangan. Kenapa tidak dijemur saja? Kalau adonan ini dijemur di bawah terik matahari hasilnya kurang maksimal karena tidak bisa stabil dan merata hasil kekeringannya.
Rongga Udara Dari Reaksi Kimia
Saat pencampuran pasir kwarsa, semen, kapur, sedikit gypsum, air, dan dicampur alumunium pasta ini terjadi reaksi kimia. Bubuk alumunium bereaksi dengan kalsium hidroksida yang ada di dalam pasir kwarsa dan air sehingga membentuk hidrogen. Gas hidrogen ini membentuk gelembung-gelembung udara di dalam campuran beton tadi. Gelembung-gelembung udara ini menjadikan volumenya menjadi dua kali lebih besar dari volume semula. Di akhir proses pengembangan atau pembusaan, hidrogen akan terlepas ke atmosfir dan langsung digantikan oleh udara. Nah, rongga-rongga udara yang terbentuk ini yang membuat beton ini menjadi ringan.
Meskipun hidrogennya hilang, tekstur beton tetap padat tetapi lembut. Sehingga mudah dibentuk balok, atau palang sesuai kebutuhan. Untuk membentuknya adonan cukup dipotong dengan kawat sesuai ukuran yang diinginkan. Selanjutnya, dimasukkan ke dalam autoclave chamber selama 12 jam. Selama proses pengerasan ini berlangsung, saat temperatur mencapai 190 derajat celsius, dan tekanannya mencapai 12 bar atau 174 psi, pasir kwarsa bereaksi dengan kalsium hidroksida menjadi kalsium hidrat silika. Pada proses ini menentukan kekuatan atau kekerasan beton aerasi.
Setelah keluar dari autoclave chamber, beton ringan aerasi ini sudah siap digunakan sebagai konstruksi bangunan. Jika ditimbang beton ringan aerasi yang sudah jadi ini 80 persen bobotnya adalah udara. Meskipun berupa rongga udara, beton ringan aerasi dapat menahan beban hingga 1200 psi.
Satu Adonan Bisa Apa Saja
Dengan kehadiran AAC menciptakan sistem membangun yang menyeluruh dan lengkap. Singkatnya sebuah gedung atau rumah dari pondasi hingga ke atap cukup satu material saja yaitu beton AAC. Hal ini tak lepas dari keserbabisaan material ini yang mudah dibentuk.
Produk AAC bisa berupa batu bata beton, panel dinding, lintel (balok beton), panel lantai, atap, serta kusen atau ambang pintu dan jendela. Beberapa produk ada yang diperkuat lagi dengan ditanamkan besi beton di dalamnya. Salah satu contoh untuk panel dinding atau panel lantai.
Dengan memanfaatkan semua produk AAC ini dapat membuat struktur bangunan sekaligus. AAC mempermudah proses konstruksi, membangun rumah atau gedung seperti bermain LEGO (permainan menyusun balok kubus) saja.
Ukuran beton ringan aerasi ini sangat akurat, sehingga meminimalkan sisa-sisa bahan bangunan yang tak terpakai. Misalnya untuk membentuk dinding rumah, pada sudut dinding ini sisi-sisi batu bata beton bisa saling mengisi mengikuti pola geometri tertentu, tak perlu memotong atau tiang cor untuk pengikat dinding. Untuk pemasangan panel dinding atau panel atap ada plat besi yang dirancang untuk mengikatnya dengan paku.
Beton AAC tak sekuat beton konvensional. Perbandingannya hanya 1/6 dari kekuatan beton konvensional, sehingga perlu perlakuan khusus untuk digantungi benda yang cukup berat misalnya wastafel, lemari atau blok kitchen set. Dengan menggunakan paku jenis tertentu benda-benda yang cukup berat tadi tetap dapat kokoh tergantung. Beton AAC dijamin tidak ambrol.
Batu bata beton AAC ini perlu perekat semen. Bisa dengan semen biasa, tetapi untuk hasil yang maksimal ada semen khusus yang memiliki daya rekat yang lebih tinggi, contohnya Prime Mortar. Hanya perlu sedikit semen untuk merekatkan. Cukup 2-3 mm saja. Untuk hasil akhirnya dinding dilapisi lagi dengan plester semen tipis.
Kelebihan AAC:
1. Balok AAC mudah dibentuk. Dengan cepat dan akurat dipotong atau dibentuk untuk memenuhi tuntutan dekorasi gedung. Alatnya cukup menggunakan alat pertukangan kayu.
2. Karena ukurannya yang akurat tetapi mudah dibentuk, meminimalkan sisa-sisa bahan bangunan yang tak terpakai.
3. AAC mempermudah proses konstruksi. Untuk membangun sebuah gedung dapat diminimalisir produk yang akan digunakan. Misalnya tidak perlu batu atau kerikil untuk mengisi lantai beton.
4. Bobotnya yang ringan mengurangi biaya transportasi. Apalagi pabrik AAC dibangun sedekat mungkin dengan konsumennya.
5. Karena ringan, tukang bangunan tidak cepat lelah. Cepat dalam pengerjaan.
6. Semennya khusus cukup 3 mm saja.
7. mengurangi biaya struktur besi sloff atau penguat.
8. mengurangi biaya penguat atau pondasi
9. waktu pembangunan lebih pendek.
10. tukang yang mengerjakan lebih sedikit
11. sehingga secara keseluruhan bisa lebih murah dan efisien
12. Tahan panas dan api, karena berat jenisnya rendah.
13. Kedap suara
14. Tahan lama kurang lebih sama tahan lamanya dengan beton konvensional
15. Kuat tetapi ringan, karena tidak sekuat beton. Perlu perlakuan khusus. dibebani AC menggunakan fisher FTP, Wastafel fisher plug FX6/8, panel dinding fisher sistem injeksi.
16. Anti jamur
17. Tahan gempa
18. Anti serangga
19. Biaya perawatan yang sedikit, bangunan tak terlalu banyak mengalami perubahan atau renovasi hingga 20 tahun.
20. Nyaman
21. Aman, karena tidak mengalami rapuh, bengkok, berkarat, korosi.
Perawatan:
1. 70% AAC berpori tetapi masing-masing pori independen sehingga tidak menyerap air
2. Tetap harus diplester
SUMBER:
Isma Rosdianti UG Student Journalism