Langkah Perawatan Pada Beton

A.                 Proses Curing

Proses curing (perawatan) pada beton memainkan peran penting pada pengembangan kekuatan dan daya tahan beton, proses curing dilaksanakan segera setelah proses pencetakan selesai. Proses curing ini meliputi  pemeliharaan kelembaban dan kondisi suhu, baik dalam beton maupun di permukaan beton dalam periode waktu tertentu . Proses curing  pada beton bertujuan  memberikan kelembaban yang cukup pada proses  hidrasi lanjutan dan pengembangan kekuatan, stabilitas volume, ketahanan terhadap pembekuan dan pencairan serta abrasi. Lamanya proses curing tergantung pada faktor-faktor sebagai berikut :

1. Jenis semen yang digunakan
2. Proporsi dari campuran
3. Ukuran dan bentuk daripada beton
4. Kondisi cuaca disekitarnya
5. Kondisi cuaca setelahnya

Beton di tanah (misalnya trotoar,  tempat parkir, jalanan, lantai, pelapis saluran) dan beton struktur (misalnya deck jembatan, dermaga, kolom, balok, lempengan) membutuhkan waktu curing minimal  tujuh hari dengan suhu sekitar 5°C  diatas suhu sekitarnya. Institut Beton Amerika (American Concrete Institute-ACI) merekomendasikan jangka waktu minimum curing, proses curing dilakukan minimum hingga mencapai kekuatan 70 % dari kekuatan yang direncanakan. 70% kekuatan dapat dicapai dengan cepat apabila curing dilakukan pada temperatur yang tinggi dan atau dengan penggunaan bahan kimia tambahan yang digunakan untuk mempercepat perkembangan kuat tekan.

Komite Institut Beton Amerika merekomendasikan waktu minimum curing sbb :

1. ASTM C 150 semen tipe I,  waktu minimum curing 7 hari
2. ASTM C 150 semen tipe II, waktu minimum curing 10 hari
3. ASTM C 150 semen tipe III, waktu minimum curing 3 hari
4. ASTM C 150 semen tipe IV atau V minimum curing 14 hari
5. ASTM C 595, C 845, C 1157 waktu curing bervariasi

Berikut adalah grafik pengaruh waktu curing terhadap perkembangan kuat tekan dan grafik pengaruh temperatur curing terhadap perkembangan kuat tekan

Temperatur curing yang tinggi dapat membantu perkembangan kuatan tekan awal beton  tetapi dapat menurunkan kekuatan pada umur 28 hari.

B.                  Akibat Beton Tidak Terawat

Penguapan mengakibatkan kehilangan air, sehingga proses hidrasi terhenti, dengan konsekuensi :

• Berkurangnya peningkatan kekuatan.
• Penyusutan kering yg terlalu awal dan cepat, mengakibatkan timbulnya tegangan tarik  yg menyebabkan beton retak.

C.                  Pengaruh Curing terhadap Kekuatan Beton 

Dapat dinyatakan bahwa perkembangan yang baik dari kekuatan beton tidak hanya dipengaruhi keseluruhan semen terhidrasi, dan ini terbukti dalam praktik di lapangan. Kualitas beton juga tergantung kepada gel/space ratio dari pasta semen. Jika sekiranya ruang yang terisi air dalam beton segar lebih besar dari volume yang dapat diisi oleh produksi dari hidrasi, hidrasi yang lebih banyak akan menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi dan permeabilitas  yang lebih rendah (Neville, 1982).

Oleh sebab itu kehilangan air dari beton harus diproteksi, dan selanjutnya kehilangan air secara internal oleh pengeringan sendiri harus digantikan oleh air dari luar. Yaitu pemasukan air ke dalam beton harus difasilitasi sebaik mungkin, sehingga  proses hidrasi yang terjadi pada pengikatan dan pengerasan beton sangat terbantu oleh pengadaan airnya. Meskipun pada keadaan normal, air tersedia dalam jumlah yang memadai untuk hidrasi penuh selama pencampuran, perlu adanya jaminan bahwa masih ada air yang tertahan atau jenuh untuk memungkinkan kelanjutan proses hidrasi itu sendiri. Penguapan dapat menyebabkan suatu kehilangan air yang cukup berarti sehingga mengakibatkan terhentinya proses hidrasi, dengan konsekuensi berkurangnya peningkatan kekuatan (Neville, 1982 dan Soroka, 1979).

Dapat ditambahkan juga, bahwa penguapan dapat menyebabkan penyusutan kering yang terlalu awal dan cepat, sehingga berakibat timbulnya tegangan tarik yang mungkin menyebabkan retak, kecuali bila beton telah mencapai kekuatan yang cukup untuk menahan tegangan ini. Oleh karena itu direncanakan suatu cara perawatan untuk mempertahankan beton supaya terus menerus berada dalam keadaan basah selama periode beberapa hari atau bahkan beberapa minggu. Hal ini termasuk pencegahan penguapan dengan pengadaan beberapa selimut pelindung yang sesuai maupun dengan membasahi permukaannya secara berulang-ulang.

Sehari setelah pengecoran merupakan saat yang terpenting untuk periode sesudahnya. Oleh sebab itu diperlukan perawatan dengan air sehingga untuk jangka panjang, kualitas beton, baik kekuatan maupun kekedapan airnya, dapat lebih baik. Perawatan dengan cara membasahi menghasilkan beton yang terbaik. Semakin erat pendekatan kondisi perawatan, semakin kuat beton yang dihasilkan. Hal ini diperlihatkan pada Gambar 3 (Murdock dan Brook, 1999).

Dalam menafsirkan hasil pengujian laboratorium, harus diperhitungkan bahwa bahan yang diuji umumnya kecil. Oleh karenanya sifat-sifat bahan ini sangat dipengaruhi oleh perubahan dari lapisan permukaannya. Karena umumnya lapisan permukaan mudah terpengaruh oleh kondisi perawatan. Hal ini dibuktikan oleh kerusakan tampang melintang yang tebal jauh lebih kecil daripada yang ditunjukkan oleh contoh bahan uji yang lebih kecil.

Penggenangan atau penyiraman secara terus menerus tidak selalu merupakan suatu cara yang praktis, dan akan lebih baik bila disokong dengan penerapan cara-cara lain. Proteksi terhadap penguapan air segera setelah pengecoran yaitu menyelimuti permukaan beton dengan lembaran polythene atau kertas bangunan merupakan cara yang paling efektif pada langkah-langkah berikutnya. Tetapi, karena kurang baiknya daya insulasi bahan-bahan ini, mungkin diperlukan tambahan perlindungan untuk mengurangi pengaruh panas sinar matahari.

Secara alternatif, hessian (sejenis karung goni) yang basah dapat ditutupkan langsung pada permukaan, segera setelah beton cukup keras agar hessian tidak menyebabkan kerusakan atau melekat pada permukaan beton. Pasir basah, pada lapisan setebal 50 mm juga dapat digunakan untuk merawat permukaan horizontal yang luas. Baik hessian basah ataupun pasir basah jarang dikerjakan dengan baik, penyiraman atau pembasahan beton pada interval waktu tertentu siang dan malam hari sering terlupakan. Menggunakan pasir basah mempunyai kelemahan karena akan menambah biaya sehubungan dibutuhkannya tenaga kerja tambahan untuk menempatkan dan mengambil kembali pasir itu (Lubis, 1986 dan 1995).

Permukaan lantai akan mengering lebih cepat sehubungan dengan ketebalannya yang lebih tipis. Oleh karena itu harus diadakan sarana yang memadai untuk mencegah kekeringan  dengan menyelimuti dengan kertas atau lembaran polythene yang kedap air. Lapisan tipis untuk perawatan beton, yang harus diterapkan sementara beton masih basah umumnya diterima sebagai suatu sarana yang memuaskan untuk perawatan beton. Meskipun bukan yang paling efisien, perawatan yang paling praktis dan ekonomis bentuknya ialah penggunaan senyawa kimia untuk perawatan beton dengan penyiraman terutama pada permukaan horizontal yang luas. 

D.                  Sistem Perawatan Beton

Cara – Cara Perawatan Beton yang Umum Digunakan

• Lapisan pasir yang dibasahi dengan tebal tidak kurang dari 5 cm ditaruh diatas permukaan beton yang sedang kita rawat.
• Permukaan beton ditutup dengan karung yang dibasahi terus menerus.
• Dengan mempergunakan lapisan curing compound.
• Digenangi air diatas pelat beton, dengan terlebih dahulu membuat tonjolan tanah liat sekeliling daerah yang akan digenangi.
• Ditutup dengan membrane kedap air seperti politherene atau kertas berlapis ter
• Perawatan dengan uap biasanya untuk beton pracetak.

Perawatan Beton dengan Air

• Menggunakan semprotan terus menerus (untuk menahan erosi semprotan air, gunakan karung goni lembab dibawah semprotan air),
• Air yg mengalir atau kolam
• Penyelimutan dengan pasir, goni atau bahan penyerap lainnya yg lembab secara terus menerus.

Perawatan Beton dengan Pembasahan

• Segera setelah pengecoran, beton harus dilindungi dari pengeringan dini, temperatur yg terlalu panas, dan gangguan mekanis.
• Perawatan harus segera dimulai setelah beton mulai mengeras (sebelum terjadi retak susut basah), diselimuti dengan bahan yg dapat menyerap air (dalam keadaan basah) paling sedikit selama 7 hari.
• Untuk yg mengandung fly Ash minimal 10 hari
• Semua bahan perawatan/lembaran bahan penyerap air harus menempel pada permukaan beton yang dirawat.
• Bilamana acuan kayu tidak dibongkar, maka acuan harus dalam kondisi basah sampai acuan dibongkar, untuk mencegah terbukanya sambungan-sambungan dan pengeringan beton.
• Permukaan beton yg langsung digunakan sebagai lapis aus harus dirawat setelah permukaannya mulai mengeras (sebelum terjadi retak susut basah) dg ditutupi oleh lapisan pasir lembab setebal 50 mm paling sedikit 21 hari.
• Beton semen yg mempunyai sifat kekuatan awal yg tinggi, harus dibasahi sampai kuat tekannya mencapai 70% dari kekuatan rancangan beton umur 28 hari.

Perawatan Beton dengan Uap

• Beton yg dirawat dg uap untuk mendapatkan kekuatan awal yg tinggi, tidak diperkenankan menggunakan bahan tambahan kecuali atas persetujuan direksi pekerjaan
• Perawatan dg uap harus dikerjakan secara menerus sampai waktu dimana beton telah mencapai 70% dari kekuatan rancangan beton berumur 28 hari.
• Tekanan uap pada ruang uap selama perawatan beton tidak boleh melebihi tekanan atmosphir
• Temperatur pada ruang uap selama perawatan beton tidak boleh melebihi 38ºC selama beton dalam proses pengikatan awal (minimal 2 jam setelah pengecoran selesai), kemudian temperatur dinaikan berangsur-angsur sampai mencapai 65ºC dengan kenaikan temperatur maksimum 14ºC perjam secara bertahap.
• Perbedaan temperatur pada dua tempat didalam ruangan uap tidak boleh melebihi 5,5ºC
• Penurunan temperatur selama pendinginan secara bertahap dan tidak boleh lebih dari 11ºC per jam
• Perbedaan temperatur beton pada saat dikeluarkan dari ruang penguapan tidak boleh lebih dari 11ºC dibanding udara luar
• Selama perawatan dg uap, ruangan harus selalu jenuh dg uap air.
• Semua bagian struktural yg mendapat perawatan dg uap harus dibasahi selama 4 hari sesudah selesai perawatan dg uap tersebut.
• Pipa uap harus diatur atau beton harus dilindungi agar tidak terkena langsung semburan uap, yg akan menyebabkan perbedaan temperatur pada bagian-bagian beton.

Perawatan Beton dengan Lembaran Kedap Air

• Lembaran plastik tipis atau kertas kedap air
• Menahan penguapan air pencampur beton
• Melindungi beton dari kerusakan selama pelaksanaan
• Hindari plastik berwarna gelap selama cuaca panas, kecuali untuk bagian dalam
• Beton harus basah pada saat lembaran kedap air dipasang dan secara berkala dibasahi.

Perawatan beton yang dipercepat (accelerated curing):

Dengan kondisi  curing normal, beton mengeras secara perlahan.  Curing harus dipertahankan minimal 14 hari untuk mendapatkan kekuatan akhir yang mendekati kekuatan beton yang dirawat 28 hari. Dengan mengerasnya pasta beton, akan terbentuk penampang beton sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Lamanya pencapaian kekuatan beton yang direncanakan supaya dapat memikul beban menyebabkan pembongkaran bekisting dapat dilaksanakan setelah umur beton mencapai empat minggu (28 hari).

Pencapaian kekuatan beton dalam waktu yang lebih singkat dapat dilakukan dengan menambah bahan tambahan untuk mempercepat pengerasan atau dengan menaikkan temperatur saat  curing. Mempersingkat waktu  curing untuk mendapatkan kekuatan umur normal beton 28 hari mempunyai beberapa keuntungan:

-  Pembangunan dapat dipercepat.

-  Penggunaan cetakan atau bekisting dapat digunakan secara berulang-ulang dengan frekuensi yang tinggi, sehingga dapat menghemat biaya bekisting.

-  Dapat mengurangi gudang penyimpanan beton yang telah mengeras, terutama pada produksi beton pracetak.

-  Mempercepat produksi beton dan mempercepat pengantaran ke lapangan.

                Selain keuntungan di atas, cara  curing ini memerlukan biaya yang cukup besar, sehingga perlu dipertimbangan dari segi ekonomisnya. Metode mempercepat perawatan beton dapat dilakukan dengan perawatan dengan uap panas. Ada 2 jenis perawatan dengan uap panas:

a.       Perawatan dengan uap panas tekanan rendah.

Pemeliharaan dengan cara ini adalah untuk mempercepat waktu pemeliharaan yang dapat dilakukan pada tekanan atmosfir dan temperatur di bawah 100°C dan dimaksudkan untuk menghasilkan siklus pekerjaan yang pendek pada industri komponen beton (beton prefab/pracetak).

b.      Perawatan dengan uap panas tekanan tinggi.

Metode ini sangat berbeda dengan metode pemeliharaan dengan uap bertekanan rendah dan bertekanan atmosfir. Metode ini digunakan bila diperlukan pekerjaan beton yang memerlukan persyaratan berikut:

Ø Diperlukan kekuatan awal tinggi dan kekuatan 28 hari dapat dicapai dalam waktu 24 jam.

Ø Diperlukan keawetan yang tinggi dengan ketahanan terhadap serangan sulfat atau bahan kimia lainnya, juga terhadap pengaruh pembekuan (cold storage) atau temperatur yang tinggi.

Ø Diperlukan beton dengan susut dan rangkak rendah.

Kedua jenis perawatan tersebut memerlukan biaya dan waktu perawatan yang tidak sama. Waktu perawatan dengan tekanan tinggi lebih cepat dari waktu perawatan dengan tekanan rendah.

Senyawa kimia untuk perawatan beton:

Senyawa kimia untuk perawatan dengan membentuk lapisan tipis adalah suatu cairan yang disemprotkan pada permukaan beton untuk menghambat penguapan air dari beton. Sebuah jenis penyemprot kebun yang dapat dipegang dengan tangan sesuai untuk pekerjaan ini. Hampir semua bahan-bahan kimia untuk perawatan beton yang tersedia di pasaran dan terbukti memuaskan pemakaiannya terdiri dari larutan sejenis damar. Setelah digunakan, larutan itu menguap dan meninggalkan permukaan beton.

Lapisan resin (sejenis damar) tersebut tinggal dengan sempurna sekitar empat minggu. Selanjutnya lapisan ini menjadi getas dan mulai mengelupas akibat pengaruh sinar matahari dan cuaca. Pengujian di laboratorium dan pengamatan di lapangan menunjukkan bahwa cara ini telah memberikan perawatan pada beton yang setara dengan membasahinya secara terus menerus selama 14 hari. Penggunaan  curing compound biasanya dilakukan untuk permukaan beton yang vertikal dan terkena sinar matahari seperti kolom, balok dan dinding beton.

Pemeliharaan dengan sistem elektris:

Pemeliharaan dengan uap bila digunakan untuk komponen yang besar di lapangan tidak praktis untuk diterapkan. Untuk tujuan ini, sejumlah cara dengan sistem elektris telah dikembangkan oleh berbagai perusahaan. Namun metode ini kurang banyak digunakan di lapangan pekerjaan. Metode ini menggunakan resistor yang berfungsi menyalurkan arus listrik. Yang berfungsi sebagai resistor itu adalah  campuran beton itu sendiri, tulangan atau benda-benda yang terdapat di dalam penampang beton.

Di dalam pelaksanaannya ditemui kesukaran  yang membuatnya hampir tidak mungkin untuk menyalurkan arus listrik pada keseluruhan bahan di lapangan. Hal ini disebabkan terbatasnya panjang penulangan dan besarnya penampang yang harus dialiri, dan hal yang sama juga terlihat bila menggunakan batang tulangan prategang sebagai resistor. Dari hasil pengamatan, kabel prategang lebih sesuai bila digunakan sebagai resistor. Oleh karena itu pemeliharaan elektrik memberikan hasil yang memuaskan bila menggunakan berkas kabel prategang (Neville, 1982).

 Kesimpulan Pekerjaan Perawatan (Curing)

Banyak penelitian yang dilakukan dalam rangka memperoleh sistem yang terbaik untuk pekerjaan  curing dari beton, antara lain: variasi kondisi penyimpanan sampel, apakah basah terus menerus, kering terus menerus, menggunakan  curing  compound/sealed  ataupun variasi awal basah kemudian terus menerus kering dan awal kering kemudian terus menerus basah, dan dalam variasi waktu maupun variasi campuran beton, memakai bahan pengisi/admixture atau beton normal saja (Lubis, 1986 dan 1995).