Adonan Semen

Adonan semen dapat disesuaikan untuk mendapatkan sifat yang diinginkan dalam beton pada keadaan segar dan mengeras. Sebuah pilihan yang tepat:

  • jenis dan jumlah semen
  • air terhadap rasio semen
  • sifat dan jumlah pencampuran kimia memungkinkan untuk memperoleh kemampuan kerja yang sesuai, kekuatan dan daya tahan

Mulai dari penambahan air, komposisi kimia dari pasta semen mengalami perubahan terus menerus, maka waktu merupakan faktor utama yang harus dipertimbangkan dalam teknologi beton.


SEMEN PORTLAND


SEMEN POZZOLAN


Di semen pozzolan, klinker sebagian diganti dengan bahan pozzolan alam atau buatan (pozzolana, fly ash, silika fume, abu sekam, metakaolin, dll) sampai sekitar 50%, sedangkan dalam ledakan terak tungku klinker semen sebagian diganti dengan ledakan tungku terak sampai sekitar 95%.

Dalam kedua kasus, penambahan tersebut bertujuan untuk:

  • meningkatkan daya tahan beton (ketahanan terhadap pencucian air dan serangan kimia)
  • mengurangi pengembangan panas selama pengaturan (terutama untuk iklim panas dan / atau elemen struktur besar)
  • kekuatan jangka panjang (di atas standar 28 hari curing) – meningkatkan keberlanjutan semen, dengan menggunakan oleh-produk (misalnya fly ash, silika fume, abu sekam), pengurangan produksi keseluruhan karbon dioksida, dan pengurangan energi yang dikonsumsi selama proses produksi.

HIDRASI

Ketika air ditambahkan ke semen, reaksi kimia, yang disebut hidrasi, berlangsung dan pasta melewati dari keadaan cairan dan bisa diterapkan untuk satu padat yang mengikat agregat bersama-sama. Selama reaksi ini, semen dan air yang dikonsumsi untuk membentuk beberapa senyawa terhidrasi, memiliki penampilan struktur jaringan batang, yang menyelubungi agregat dan bertanggung jawab untuk kekuatan akhir beton. Semen sangat reaktif dengan air, karena itu mungkin melembabkan dan kemudian mengeras juga dengan udara kelembaban relatif. Ini adalah alasan mengapa semen tidak harus diisi untuk waktu yang lama sebelum digunakan, terutama dalam iklim lembab.


PENYUSUTAN

Pada dini, ketika terkena udara tidak jenuh (iklim ringan atau kering), beton segar dikenakan penguapan cepat air dari pasta semen, dengan penyusutan konsekuen. Penyusutan adalah kontraksi volume beton dan dapat menyebabkan retak, sehingga mengurangi kekuatan mekanik dari struktur beton dan memfasilitasi korosi tulangan baja.

Selama hidrasi dan pengerasan, beton harus disembuhkan untuk memastikan tercapainya kekuatan yang diharapkan dan menghindari retak pembentukan. Cepat penguapan air dari permukaan beton harus dihindari, misalnya dengan menutup permukaan beton dengan bahan penahan air, lembaran plastik atau membran tahan air, atau menjaga permukaan beton terus menerus lembab dengan semprotan air, atau melindungi beton baru cor dari sinar matahari langsung dan angin. Hal ini disebabkan karena setidaknya untuk setidaknya 1 hingga beberapa hari setelah pengecoran.


PEMANASAN

Reaksi antara semen dan air adalah eksotermik, yang berarti bahwa ia melepaskan panas.
Karena konduktivitas termal rendah dari beton, bagian dalam dari elemen beton (terutama untuk elemen struktur tebal) mungkin mencapai suhu tinggi dan retak mungkin terjadi. Produksi panas selama hidrasi dapat dibatasi oleh rata-rata dari pilihan yang tepat dari jenis semen (slag blast-furnace semen atau semen pozzolan) dan / atau dengan menggunakan pencampuran cocok memperlambat reaksi (retarder, lihat di bawah).


PERAN WAKTU

Selama reaksi hidrasi, beton semakin mengeras. Lagi pula, dua tahap dapat dilihat:

  • Pengaturan adalah hilangnya bertahap workability beton. Bahkan jika hidrasi dimulai ketika air ditambahkan ke semen, waktu setting awal dianggap sebagai waktu ketika kerugian kemampuan kerja yang signifikan dapat diamati dalam beton. ini kehilangan fluiditas ditentukan oleh rata-rata tes standar pada pasta semen (misalnya, dengan jarum Vicat). Di Uni Eropa, saat setting awal harus ≥45 atau 60 menit, tergantung pada jenis semen. Pengaturan berakhir setelah sekitar 12 jam, ketika beton benar-benar solid.
  • Pengerasan adalah peningkatan kekuatan secara bertahap tahap concrete.This membutuhkan beberapa minggu, bahkan berbulan-bulan, sebagai reaksi hidrasi yang awalnya sangat cepat dan kemudian lebih lambat dan lebih lambat. Sesuai dengan standar nasional dan internasional, kekuatan akhir beton adalah kekuatan tercapai setelah 28 hari.
    Namun, beberapa nilai kekuatan minimum sering tetap juga untuk 2 dan 7 hari.

Setelah air ditambahkan ke semen, hidrasi tidak bisa dihentikan. Sebuah pencampuran berkepanjangan tidak dapat menghindari pengaturan: sebaliknya, itu mengganggu awal produk hidrasi dibentuk dan membuat beton akhir lemah. Nor Selain air dapat mengganggu hidrasi: itu tampaknya meningkatkan kemampuan kerja beton, tetapi sebenarnya mengurangi kekuatan akhir.


KUALITAS AIR

Kualitas air pencampuran dapat mempengaruhi pengaturan waktu, kekuatan akhir dan tulangan baja korosi. bahan organik dalam air biasanya menunda pengaturan, sedangkan tanah liat negatif mempengaruhi adhesi antara pasta semen dan agregat atau bahkan menyebabkan ekspansi jangka panjang dan retak.

Garam terlalu mungkin sangat berbahaya bagi beton: misalnya, klorida (terutama yang terkandung dalam air laut atau anti-icing garam untuk jalan raya) menyebabkan korosi baja, sedangkan sulfat (mungkin terkandung di dalam tanah) menyebabkan ekspansi dan retak.
air minum selalu cocok untuk membuat beton, sementara air sangat tercemar (limbah industri, limbah, dll) harus dihindari.

standar nasional dan internasional memperbaiki beberapa persyaratan untuk komposisi pencampuran air dan batas harus dihormati. Di banyak negara, penggunaan air limbah dari mixer beton cuci diperbolehkan untuk produksi beton struktural, asalkan jumlah materi padat dalam air dianggap dalam perumusan beton.


RASIO AIR TERHADAP SEMEN

Air untuk semen (w / c) rasio adalah parameter dasar dalam teknologi beton. Air teoritis untuk rasio semen benar-benar diperlukan untuk reaksi hidrasi disebut rasio stoikiometri dan sangat rendah: sekitar 0,23, nilai yang tepat tergantung pada jenis semen. Tentu saja rasio ini terlalu rendah untuk menyediakan untuk beton yang cocok workability segarnegara, maka lebih tinggi w / c yang saat ini digunakan, bahkan sampai 0,8. Namun, air lebih sehubungan dengan rasio w / c 0,23 tidak bereaksi dengan semen dan menguap progresif, meninggalkan beton lebih berpori dan, karenanya, lebih lemah. Menurut skema pada Gambar 4, dengan meningkatkan air partikel semen yang lebih jauh dari satu sama lain dan jaringan batang akhir kurang silang, maka pori-pori yang hadir
Rasio w / c memiliki pengaruh besar pada kekuatan tekan beton.
Untuk alasan ini, setiap penambahan menghormati air untuk perumusan beton asli berpotensi berbahaya.


PEMISAHAN

Ketika w / c rasio sangat tinggi, segregasi beton dan perdarahan air mungkin terjadi segera setelah pengecoran.
Dalam hal ini, agregat kasar mengendap di bagian bawah (segregasi) dan tanaman air di atas permukaan atas (perdarahan). beton yang dihasilkan akan tidak homogen dan dengan demikian lemah.

Misalnya, ketika beton siap dicampur digunakan, setiap penambahan sewenang-wenang air di mixer truk selama transportasi dan di lokasi konstruksi harus dihindari. Juga menuangkan beton ke dalam kerangka di mana air dari hujan akumulasi dapat menyebabkan kerusakan parah.


AGEN PENGURANG AIR

Para agen air-mengurangi (plasticizer, super-plasticizer dan hiper-plasticizer) adalah pencampuran bahan kimia yang paling umum digunakan dalam beton. Mereka memungkinkan: – untuk meningkatkan kemampuan kerja beton tanpa penambahan air, atau- untuk mengurangi jumlah air tanpa kehilangan kemampuan kerja, atau -untuk mengurangi baik jumlah air dan jumlah semen, tanpa mengubah rasio w / c.

Mereka biasanya senyawa polimer (polimer akrilik, senyawa sulfonasi, dll) tersebar di dalam air, maka mereka biasanya dijual dalam bentuk cair. Ini admixtures kimia yang teradsorpsi pada permukaan partikel bubuk semen dan memberi mereka muatan elektrostatik sedikit, yang membuat mereka memukul mundur satu sama lain dan, karenanya, mengalir lebih baik.
Jumlah campuran yang dibutuhkan biasanya sangat rendah, sekitar 1% berdasarkan jumlah semen.

Perbedaan antara plasticizer, super-plasticizer dan hiper-plasticizer terletak pada efektivitas semakin tinggi dalam hal tindakan air mengurangi. Pengaruh agen air mengurangi diharapkan berakhir ketika mengatur dimulai dan tidak mengubah kinerja akhir beton. Anyway, beberapa agen memiliki efek sekunder, biasanya ditetapkan-perlambatan atau percepatan, dan ini ditunjukkan oleh produsen campuran, sehingga jenis plasticizer yang akan digunakan dapat dipilih sesuai.


KEKUATAN SEMEN

Tentu saja, kekuatan akhir beton tidak tergantung hanya pada jumlah air (w / rasio c), tetapi juga pada karakteristik semen. Karena tidak ada cara untuk menentukan kekuatan langsung pada bubuk semen, “kekuatan semen” didefinisikan sebagai 28-hari kekuatan dari mortar standar (dibuat menurut prosedur standar). Di kantong semen, kekuatan dilaporkan, bersama dengan jenis semen (Portland, fly-ash semen, dll.). Ini penting bahwa kuat tekan beton tidak dapat “dihitung” atas dasar kekuatan semen, karena juga tergantung pada air dan agregat: harus eksperimen ditentukan.

Share