Perpustakaan Digital ITB

Beton Kinerja Mutu Tinggi atau High-Performance Concrete (HPC) umumnya menggunakan rasio air-semen yang rendah (w/c). Penggunaan rasio air-semen yang rendah (w/c) berarti air yang digunakan jumlahnya sedikit dan jumlah semen lebih banyak, selain itu sehingga jumlah pasta menjadi banyak. Hal ini akan meningkatkan jumlah produk hidrasi CaOH yang tinggi yang menyebabkan area transisi antar muka interfacial transition zone (ITZ) menjadi kurang padat. Sehingga diperlukan tambahan bahan mineral pozolan, seperti silica fume (SF), slag, fly ash (FA) atau lainnya untuk memaksimalkan produk hidrasi. Namun penambahan bahan pozzolan akan semakin meningkatkan jumlah pasta yang akan menyebabkan peningkatan susut pada beton. Penyusutan beton itu sendiri merupakan salah satu akibat dari hilangnya kadar air selama proses pengerasan. Penyusutan mempengaruhi keretakan pada usia dini (early age cracking) yang akan mempercepat retak akibat pembebanan dan penguapan air. Sehingga diperlukan proses perawatan yang efektif untuk memberikan air tambahan untuk menjaga kelembaban beton dan mengurangi potensi susut pada beton. Secara konvensional, air tambahan dapat disediakan dengan teknik perawatan eksternal seperti perendaman, pengasapan, penyemprotan, dan aplikasi goni basah. Namun, dalam HPC, porositas kapiler akan terputus selama beberapa hari pertama hidrasi, yang akan menyebabkan air eksternal ini hanya dapat menembus kedalaman beton sedalam 2 mm dari curing yang diterapkan pada permukaan. Sehingga perawatan ekternal sudah tidak lagi efektif untuk beton dengan pengerasan di umur awal yang sangat cepat. Maka diperlukan metode curing langsung dari dalam beton itu sendiri yang sering disebut perawatan beton dari dalam atau Internal Curing (IC). Penelitian yang dilakukan merupakan kajian eksperimental yang diawali investigasi bahan dasar tanah, pengujian sifat-sifat material agregat ringan buatan atau Artificial Lightweight Aggregate (ALWA) sesuai dengan standar ASTM C1761M-13b (Standard Specification for Lightweight Aggregate for Internal Curing of Concrete) antara lain karakteristik fisik bahan (kadar lumpur, gradasi agregat, bulk density, absorpsi, desorpsi) dan karakteristik kimiawi (organic impurities, staining, dan loss of ignition, LOI). Pengembangan material IC akan diterapkan pada beton kinerja mutu tinggi dengan variasi w/cm rendah yaitu 0,27; 0,3; 0,35, untuk kemudian dilakukan beberapa pengujian terhadap sifat-sifat mekanik beton antara lain kuat tekan, modulus elastisitas dan kuat lentur. Lebih lanjut dilakukan pengujian terhadap potensi ketahanan beton terhadap susut autogenous, susut kering dan melakukan pengujian perilaku susut dalam kondisi terkekang dengan menggunakan ring test set. Hasil pengujian sifat mekanik kemudian divalidasi dengan hasil lain yang bersifat mikro terkait senyawa yang terbentuk dan bentuk struktur yang dihasilkan. Digunakan analisis thermal menggunakan Analisa thermogravymetri (TGA) dan differential thermal analysis (DTA), Analisa mikrostruktur beton menggunakan scanning electron microscopy (SEM) dan karakterisasi fasa menggunakan x-ray diffraction (XRD). Hasil pengujian dapat menjadi analisis pendukung terhadap hasil pengujian sifat mekanik beton dan hasil pengujian perilaku beton terhadap susut. Sehingga bisa di identifikasi hal apa saja yang berpengaruh terhadap perbaikan atau penurunan sifat beton, baik karena terjadinya peningkatan hidrasi pada beton, perbaikan area ITZ atau lainnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan ALWA sebagai material internal curing pada beton cukup efektif di mana beton menunjukkan sifat mekanik yang lebih baik, kuat tekan dan modulus elastisitasnya lebih besar dibandingkan kuat tekan beton dalam kondisi normal, modulus rupture yang memenuhi standar minimum American Concrete Institute (ACI). Beton juga lebih tahan terhadap susut, di mana hasil pengujian menunjukkan terjadinya penurunan susut autogenous dan susut kering, serta terjadi peningkatan umur retak yang menunjukkan adanya pengurangan tegangan tarik pada beton yang berada pada kondisi terkekang. Penelitian sifat mekanik dan ketahanan susut ini juga divalidasi dengan hasil analisis pengujian lain, antara lain analisis thermal dengan TGA DTA, analisis komposisi dengan XRD dan analisis mikrostruktur dengan SEM-EDS yang menunjukkan bahwa senyawa C-S-H terbentuk lebih banyak yang mengindikasikan reaksi hidrasi seketika dan reaksi hidrasi lanjutan berlangsung lebih sempurna sehingga secara umum penggunaan alwa dalam kondisi jenuh tidak terlalu mempengaruhi sifat mekanik dari beton, sehingga beton dapat mengembangkan kekuatannya secara maksimal. Dengan demikian penggunaan ALWA pada beton dapat meningkatkan kemampuan beton HPC baik secara sifat-sifat mekanik maupun perilakunya dalam hal susut. Sehingga beton bisa digolongkan ke dalam beton dengan susut yang rendah (low shrinkage concrete).