Sederhananya, beton adalah campuran pasta dan agregat, atau batu. Pasta, yang terdiri dari semen Portland dan air, melapisi permukaan angregat halus dan juga kasar. Melalui reaksi kimia, yang disebut hidrasi, pasta tersebut kemudian mengeras dan menguat sehingga dapat membentuk gumpalan seperti batu yang dikenal sebagai beton.
Dalam proses ini, tersimpan ciri kunci beton yang luar biasa: lunak dan mudah dibentuk saat baru dicampourkan atau diaduk, namun kuat dan tahan lama saat mengeras. Kualitas inilah yang menjadi alasan mengapa suatu material (beton) dapat membangun gedung pencakar langit, jembatan, jalan dan jalan raya besar, rumah dan juga bendungan.
Proporsi
Kunci terciptanya beton yang kuat dan tahan lama ada pada pengadukan bahan-bahan dan proporsi campuran yang tepat. Campuran atau adukan yang tidak punya cukup pasta untuk mengisi seluruh ruang kosong atau void di antara agregat akan sulit ditempatkan dan akan menghasilkan permukaan yang kasar dan beton berpori. Adukan yang kelebihan pasta akan mudah ditempatkan dan akan menghasilkan permukaan yang halus; namun, beton yang dihasilkan lebih mudah retak dan tidak efektif secara biaya.
Sifat kimia semen Portland akan aktif dengan adanya air. Semen dan air akan membentuk pasta yang nantinya akan melapisi setiap partikel batu dan pasir (agregat). Melalui sebuah reaksi kimia yang disebut dengan hidrasi, pasta semen ini kemudian akan mengeras dan menguat.
Kualitas pasta menentukan karakter beton. Kekuatan pasta, tergantung pada rasio air dengan semen. Rasio air-semen dihitung dari berat air yang diaduk dibagi berat semen. Beton berkualitas tinggi dihasilkan dengan menurunkan rasio air-semen sampai serendah mungkin tanpa mengorbankan kemampuan kerja beton segar, sehingga memungkinannya untuk tetap menge-set, menguat dan sembuh seperti seharusnya.
Adukan yang didesain dengan baik dan benar akan menghasilkan kemampuan kerja beton segar seperti yang diinginkan dan daya tahan serta kekuatan beton setelah mengeras seperti yang dibutuhkan. Biasanya, adukan beton terdiri dari sekitar 10-15% semen,60-75% agregat, dan 15-20% air. Entrained air (udara yang terjebak di dalam beton) dalam banyak adukan beton mungkin juga membutuhkan ektra 5-8%.
Bahan lain
Hampir semua air layak minum dan tidak memiliki rasa atau bau dapat digunakan untuk adukan beton. ketidakmurnian yang berlebih dalam air adukan tidak hanya akan berpengaruh pada kekuatan dan waktu pemasangan beton, namun juga dapat menyebabkan efflorescence (mekar seperti bunga), pewarnaan, korosi tulangan, ketidakstabilan volume, dan penurunan daya tahan. Spesifikasi adukan semen biasanya terbatas pada klorida, sulfat, alkali, dan padatan dalam air adukan kecuali jika ada tes yang dilakukan khusus untuk menentukan efek dari ketidakmurnian air pada hasil akhir beton.
Walaupun kebanyakan air layak minum cocok untuk adukan beton, agregat harus dipilih secara teliti. Agregat menyusun 60-75% volume total beton. Tipe dan ukuran agregat yang digunakan bergantung pada ketebalan dan kebutuhan hasil beton akhir.
Seksion bangunan yang relatif tipis membutuhkan agregat kasar berukuran kecil, walaupun agregat sampai diameter 6 inci telah digunakan untuk membangun bendungan besar. Gradasi ukuran partikel yang berkelanjutan sangat diperlukan untuk penggunaan pasta yang efisien. Selain itu, agregat yang digunakan harus bersih dan bebas dari apapun yang bisa memengaruhi kualitas beton.
Hidrasi
Segera setelah agregat, air dan semen dicampurkan, campuran akan mulai mengeras. Semua semen Portland adalah semen hidrolik yang akan mengeras melalui reaksi kimia dengan air yang disebut hidrasi. Dalam reaksi ini, simpul (node) akan terbentuk di permukaan setiap partikel semen. Simpul tersebut kemudian membesar dan mengembang sampai akhirnya saling terhubung dengan simpul partikel semen yang lain atau melekat pada agregat terdekat.
Setelah beton tercampur rata dan bisa dikerjakan, beton harus ditempatkan dalam bentuk yang teah dirancang sebelum menjadi terlalu kaku.
Selama proses penempatan berlangsung, beton dikonsolidasi agar dapat memadat sesuai dengan bentuk yang diinginkan dan agar terhindar dari potensi cacat, seperti adanya kantong udara dan honeycomb dalam beton.
Untuk pengerjaan pelat, beton dibiarkan terlebih dahulu sampai kelembaban di permukaannya hilang, lalu handfloat (papan penekan tangan) logam atau kayu digunakan untuk menghaluskan permuakaan beton. Proses floating menghasilkan testur relatif rata namun sedikit kasar dengan resistansi selip baik dan sering digunakan sebagai bahan finishing akhir untuk pelat-pelat eksterior. Jika diperlukan permukaan halus, keras dan padat, proses floating akan diikuti dengan proses troweling baja.
Proses curing atau penyembuhan beton dimulai setelah permukaan beton yang terekspos sudah cukup keras untuk menahan marring. Proses ini memastikan hidrasi semen terus berlangsung sehingga beton dapat terus bertambah kuat. Permukaan beton disembuhkan dengan cara memercikan kabut air, atau dengan menggunaan kain penahan kelembaban seperti kain goni atau tikar cotton. Metode penyembuhan beton lain yang dapat dilakukan adalah dengan mencegah penguapan air dengan cara menyegel permukaan beton dengan plastik atau semprotan khusus yang disebut senyawa penyembuh.
Proses penyembuhan ini akan menggunakkan teknik khusus untuk melindungi beton saat cuaca dingin atau panas estrim. Penyegelan kelembaban beton perlu diperhatikan. Semakin lama, semakin kuat dan tahan lama. Tingkat pengerasan beton tergantung pada komposisi dan kehalusan semen, proporsi adukan, serta kelembaban dan suhu. Beton akan terus menguat seiring waktu. Sebagian besar proses hidrasi dan penguatan beton berlangsung di bulan pertama siklus hidupnya, namun proses hidrasinya akan terus berlanjut sampai bertahun-tahun dengan tingkat kecepatan yang lebih lambat.
Sumber : https://www.cement.org/cement-concrete-applications/how-concrete-is-made
Bagikan:
