Durabilitas Beton

Definisi durabilitas?
Ketahanan beton menghadapi serangan-serangan yang merusak baik fisik maupun kimia. Beton akan selalu rusak, maka tugas perancang beton adalah meminimumkan tingkat kerusakan yang mungkin terjadi

Apa saja zona-zona dalam lingkungan laut?
Zona Atmosfir Laut
Intensitas serangan korosi dipengaruhi oleh jumlah partikel garam yang terbawa angin dan mengendap pada permukaan struktur. Rentan terhadap keretakan yang disebabkan oleh proses pembekuan-pencairan dan perubahan suhu. Frekuensi hujan yang tinggi dapat mengurangi laju korosi
Zona Terpercik
Selalu dibasahi oleh percikan air laut. Keretakan disebabkan oleh abrasi, erosi, benturan serta reaksi kimia antara ion-ion agresif. Zona yang paling agresif terkena korosi
Zona Pasang Surut
Endapan garam dapat tertinggal setelah proses pasang surut. Organisme laut dapat tinggal menyebabkan korosi. Rentan terhadap keretakan sama seperti zona terpercik
Zona Terendam
Kerusakan disebabkan oleh reaksi kimia antara ion-ion agresif misal antara sulfat, klorida dan CO2 dengan beton. Kadar oksigen relatif rendah. Aktivitas biologi maksimum. Adanya kandungan sulfida dan ammonia yang dapat mempercepat korosi

Kerusakan-kerusakan beton di lingkungan laut dan pantai dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu faktor fisik dan faktor kimiawi. Struktur beton di lingkungan laut yang mengalami kerusakan yang parah disebabkan oleh penyebab fisik dan kimia yang bekerja sama

Apa saja kerusakan fisik yang dapat terjadi?
Benturan
Beban yang datang secara tiba-tiba dan mempunyai kecepatan yang tinggi. Bergantung pada kemampuan beton untuk menahan dan menyerap energi benturan yang terjadi
Abrasi
Ausnya permukaan beton yang disebabkan oleh gelombang yang mengandung pasir, kerikil atau benda padat lainnya
Erosi
Kerusakan permukaan beton yang disebabkan oleh air, angin, hujan dan proses mekanik launnya. Dipengaruhi oleh kualitas beton, properti/kualitas dari permukaan beton dan kekuatan & kekerasan agregat kasar
Kavitasi
Kerusakan permukaan beton yang diakibatkan oleh hantaman air berkecepatan tinggi yang memiliki gelembung udara dan pecah dengan kecepatan tinggi pada saat membentur permukaan beton. Dipengaruhi oleh kualitas beton, lekatan antara agregat kasar dan pasta semen, ukuran maksimum agregat kasar
Keretakan Beton
Faktor :
Perubahan volume, pembebanan, terekspos suhu yang ekstrim
Merupakan kombinasi dari satu/lebih mekanisme penyebabnya

Apa saja keretakan beton?
Plastic shrinkage cracking
Ketika air yang menguap dari permukaan beton yang baru dicor lebih cepat dari air yang dihasilkan dalam proses bleeding, maka permukaan beton akan menyusut. Karena adanya restrain dari beton dibawah lapisan permukaan yang mengering, timbul tegangan tarik pada beton yang masih lemah dan baru mulai mengeras, hal ini mengakibatkan retak-retak dangkal dengan berbagai variasi kedalaman
Crazing
Pola dari retak-retak halus yang tidak menembus jauh kebawah permukaan dan umumnya hanya merupakan masalah kosmetik. Kerusakan ini hampir tidak tampak.
Drying shrinkage
Restrain terhadap susut oleh tulangan atau bagian lain struktur menyebabkan timbulnya tegangan tarik pada beton yang mengeras. Restrain terhadap drying shrinkage adalah penyebab retak yang paling umum pada beton
Thermal shrinkage
Kenaikan temperatur diakibatkan oleh panas yang dibebaskan pada proses hidrasi. Ketika interior beton mengalami kenaikan temperatur dan mengembang, permukaan beton mungkin sedang mengalami pendinginan. Jika perbedaan temperatur ini terlalu jauh, maka akan timbul tegangan tarik yang akan mengakibatkan thermal shrinkage pada permukaan beton. Lebar dan kedalaman retak tergantung pada perbedaan temperatur serta karakteristik fisik beton dan tulangan
Beban siklis (fatigue load)
Dipengaruhi oleh karakteristik lekatan antara agregat dengan pasta semen pada zona transisinya. Semakin kecil ukuran maksimum agregat, semakin tinggi ketahanan fatiguenya
Kebakaran
Tergantung dari tinggi temperatur dan lama terjadinya. Pengaruh kebakaran antara lain :
menurunnya kuat tekan, menurunnya modulus elastisitas, menurunnya kuat lekat baja-beton, eksoansi longitudinal dan radial tulangan
Kristalisasi garam
Stress yang diakibatkan oleh kristalisasi garam pada beton yang permeable dapat menyebabkan retak-retak dan spalling
Pembekuan dan Pencairan
Kerusakan dan keretakan beton umumnya disebabkan oleh proses pembekuan dan pencairan yang terus berulang-ulang

Kerusakan akibat korosi?
Dimulai ketika terjadi kerusakan pada lapisan oksida pelindung tulangan. Disebabkan karena terakumulasinya ion klorida dalam konsentrasi tertentu pada permukaan tulangan atau karena karbonasi. Aksi utamanya adalah menyerang tulangan beton dan tidak menyerang material beton. Dapat mengakibatkan berkurangnya luas penampang baja tulangan. Pengendali proses korosi di lingkungan laut adalah mekanisme penetrasi ion klorida yang masuk ke dalam beton melalui selimut beton. Air laut mengandung ion klorida yang amat agresif yang dapat menghancurkan lapisan pasif bahkan pada kondisi nilai pH yang tinggi. Beton bersifat basa karena mengandung ion hidroksil (OH-) membentuk lapisan pelindung pasif atau pasif film pada permukaan tulangan. Lapisan ini bertindak sebagai pelindung bagi tulangan baja dengan cara menghalangi kontak antara tulangan dengan air dan oksigen. Selama tidak ada klorida dan karbon dioksida maka lapisan tersebut akan terus terbentuk.

Proses yang bisa menghancurkan lapisan pasif?
Reaksi karbon dioksia dengan ion hidroksil pada beton
Penetrasi ion klorida

Mekanisme korosi pada tulangan baja?
Proses elektrokimia. Sel nya terbentuk ketika terdapat perbedaan potensil sepanjang tulangan beton. Terdapat dua lokasi yang berbeda di sepanjang baja tulangan yang sama yaitu anoda dan katoda



Pembentukan karat mengakibatkan peningkatan volume beton pada permukaan tulangan di daerah perbatasan tulangan dan beton. Harus bisa diakomodasi jika tidak akan retak-retak

Karbonasi?
Korosi pada beton bertulang yang disebabkan oleh gas karbon dioksida. Berasal dari penyerapan CO2 di atmosfir atau pembusukan tanaman laut. Konsentrasi CO2 sebesar 0,03% sudah cukup untuk menimbulkan serangan pada beton. Hidrat semen yang diserang adalah Ca(OH)2 dengan produk reaksi adalh kalsium karbonat CaCO3. Jika hampir habis akan bereaksi dengan hidrat kalsium silika C-S-H membentuk gel silika dengan pori-pori ukuran besar. Pada kandungan CO2 yang tinggi seperti pada muara/teluk maka akan bereaksi lebih lanjut membentuk kalsium bikarbonat Ca(HCO3)2 atau ketika habis akan membentuk gel silika 2SiO2.H2O. Hal ini mengakibatkan pH pori beton yang sebelumnya 12.6-13.5 menjadi <9. pH rendah akan menyebabkan hancurnya lapisan pasif sebagai pelindung tulangan beton. Akibat lain adalah terbentuknya lapisan karbonasi yang membagi beton menjadi 2 bagian, zona terkarbonasi dan zona tidak terkarbonasi. Depasivasi terjadi saat ini. Faktor yang mempengaruhi karbonasi antara lain :
Ketebalan selimut beton
Karakteristik beton
Laju difusi CO2 kedalam beton
CO2 berdifusi hampir seluruhnya berbentuk gas dan hampir tidak pernah berpenetrasi kedalam beton yang jenuh, Depasivasi sangat tergantung pada kandungan air/kelembaban beton. Laju karbonasi sebenarnya lebih tergantung pada mikrostruktur permukaan beton pada saat difusi CO2 berlangsung. Curing mempunyai pengaruh yang besar terhadap karbonasi, kalau tidak porositas beton akan meningkatkan laju karbonasi.

Material Beton 2

Penjelasan tentang agregat?
Agregat yang digunakan dalam campuran beton ada 2 jenis, yaitu agregat halus (pasir) dan agregat kasar (kerikil/batuan pecah). Pembedaan pada ukurannya. Menurut standar ASTM (American Society of the International Association for Testing and Materials), agregat kasar merupakan agregat yang memiliki ukuran lebih besar dari 4.75 mm. Selain itu dianggap agregat halus

Apa saja jenis agregat?
Berdasar sumbernya : alam (kerikil & pasir alami) dan buatan (bijih besi, terak tanur tinggi, fly ash)
Berdasar beratnya : berat (> 2800 kg/m3) dan normal (2200-2500 kg/m3)
Berdasar tekstur permukaannya : halus, berbutir, kasar, honeycomb, dsb.
Bedasar bentuknya : bulat, bersudut, pipih, pipih panjang, dsb.

Apa saja pembagian agregat kasar berdasarkan batuan asalnya?
Batuan beku : granit, quartz-diorit, syenit, basalt, dll.
Batuan endapan : dolomit, chert, batu kapur, dll.
Batuan metamorf : marmer, kuartsit, dll.

Apa itu kurva gradasi?
Distribusi dari ukuran agregat. Dilakukan pengujian melalui analisa saringan sesuai dengan standard. Hasilnya biasanya disajakin secara grafis dalam suatu kurva, yaitu kurva gradasi itu sendiri.

Contoh kurva gradasi. Diatas merupakan : Kurva Gradasi Agregat Kasar

Tabel Gradasi Kombinasi Agregat Kasar menurut ASTM C-33

Ada beberapa variasi distribusi gradasi :

Gradasi sela : salah satu/lebih ukuran butir tidak ada

Gradasi menerus : memiliki semua ukuran butiran

Gradasi seragam : agregatnya mempunyai ukuran yang sama

Apa itu modulus kehalusan?

Indeks yang dipakai untuk mengukur kehalusan atau kekasaran agregat. Didefinisikan jumlah persen kumulatif dari butir agregat yang tertinggal diatas satu set saringan, memberikan indikasi kemungkinan perilaku suatu campuran beton pada suatu gradasi tertentu, dan dapat dipakai sebagai dasar untuk mencari perbandingan dari suatu campuran agregat.

Apa pengaruh kekuatan agregat terhadap kekuatan beton?

Untuk mendapatkan kualitas beton yang baik, maka gradasi agregatnya harus menerus. Selain variasi berbagai ukuran, juga harus terdistribusi dengan baik sehingga menimbulkan interlocking yang baik. Beton mutu tinggi mengalami keruntuhan biasanya terjadi karena kegagalan lekatan antara pasta semen dan agregat, dicegah dengan memiliki karakteristik daya ikat yang kuat dengan mortar semen baik secara kimia maupun fisik. Kekuatan ikatan pasta semen dengan agregatnya pada zona transisi (bagian yang terlemah dalam mortar, lebih berpori-pori dibandingankan dengan struktur pasta semen lainnya) merupakan faktor utama yang menentukan daya tahan abrasi untuk beton. Ukuran, bentuk serta sifat-sifat fisik dan kimiawi agregat amat mempengaruhi karakteristik zona transisi termasuk pembentukan microcracking (crack yang sangat kecil sehingga tidak terlihat secara kasat mata), ini penyebab utama tingginya tingkat permeabilitas pada beton.

Penjelasan tentang agregat maksimum?

Semakin besar ukuran agreagat, semakin kecil kebutuhan airnya. Untuk agregat > 38.1 mm, walaupun kekuatan meningkat tapi daerah lekatan berkurang, sehingga terjadi penurunan kekuatan. Sedangkan agregat > 40 mm menyebabkan resikio segregasi. Ada pembatasan struktural ACI 318 (American Concrete Institute) dan PBI, 1989 (Peraturan Beton Indonesia) untuk penulangan dan pemadatan 

Metoda standar yang digunakan sekarang :

Spec ASTM c136-84a – Standard Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates.

ACI 318 dan PBI 1989 – Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary.

SNI 03-1968-1990 – Metode Pengujian Analisis Saringan Agregat Halus dan Kasar.

ASTM c136-1992 – Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates.

ASTM c33-90 – Standard Spesification for Concrete Aggregates.

ASTM c131-1989 – Standard Test Method for Resistance to Degradation of small size coarse aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles machine (AASHTO no. T96).

 SNI 03-2417-2008 revisi SNI 2417-1991 – Metode Pengujian Kehalusan Agregat dengan Mesin Abrasi Los Angeles.

ENV 206:1997 – Concrete - Performance, Production, Placing and Compliance Criteria

ASTM c88-1990 – Test Method for Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate.

ASTM c227-1990 – Test Method for Potential Alkali Reactivity of Cement-Agregate Combinations (Mortar-Bar Method).

SNI 03-3407-2008 – Metode Pengujian Sifat Kekekalan Bentuk Batu terhadap Larutan Natrium.

AS 2758.1 – Agregates and Rock for Engineering Purposes. Part 1: concrete aggregates.

ASTM c289-1987 – Test Method for Potential Alkali Silica Reactivity of Aggregates (Chemical Method).

ASTM c40-92 – Test Method for Organic Impurities in Fine Aggregates for Concrete.

SNI 03-2816-1992 – Metode Pengujian Kotoran Organik dalam Pasir untuk Campuran Mortar atau Beton

ASTM c117-90 – Test Method for Material Finer than 75-mm (No. 200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing.

SNI 03-4142-1996 – Metode Pengujian Jumlah Bahan dalam Agregate yang Lolos Saringan Nomor 200 (0,0075 mm).

AS 1141-section-31 – Method for Sampling and Testing Aggregates.

SNI 03-3416-1994 – Metode Pengujian Partikel Ringan dalam Agregat.

ASTM c123-1990 – Test Method for Lightweight Particles in Aggregate.

BS 3148:1980 – Method of Test for Water for Making Concrete (including notes on the suitability of the water).

Material Beton

Apa itu Beton?
Beton adalah campuran pasir, kerikil atau batu pecah, semen, dan air. Ada beberapa bahan lain atau admixtures yang dapat ditambahkan pada campuran beton untuk meningkatkan workability, durability dan waktu pengerasan. Beton mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dan kekuatan tarik yang rendah. Beton dapat retak karena adanya tegangan tarik akibat beban, susut yang tertahan, atau perubahan temperatur. Kombinasi dari beton dan baja, dimana baja tulangan memberikan keuatan tarik yang tidak dimiliki beton, dinamakan beton bertulang.

Apa saja yang meliputi workability dan durability?
Workability meliputi :
1. Jumlah air yang digunakan
2. Jumlah semen yang digunakan
3. Gradasi campuran pasir dan kerikil
4. Pemakaiaan butiran bulat
5. Pemakaiaan butiran maksimum
6. Cara pemadatan
7. Kadar udara
Dilakukan slump test untuk menguji workability

Durability meliputi :
1. Kekuatan (dari w/c ratio, atau water/cement ratio)
2. Susut (shrinkage)
3. Rangkak (creep)

Apa saja keuntungan dan kerugian penggunaan beton bertulang untuk material struktur?
+ Mempunyai kekuatan tekan yang tinggi
+ Tahan terhadap api dan air
+ Sangat kaku
+ Pemeliharaan mudah
+ Umur yang relatif panjang
+ Mudah diproduksi
+ Dapat digunakan untuk berbagai bentuk elemen struktur
+ Ekonomis
+ Tidak perlu tenaga kerja khusus

- Kekuatan tarik yang rendah (berkisar antara 9-15% kuat tekannya)
- Perlu cetakan/bekisting serta formwork, biaya cukup tinggi
- Struktur umunya berat
- Dimensi yang cukup besar
- Properti dan karakteristik beton yang bervariasi
- Adanya susut dan rangkak

Apa saja kriteria-kriteria agar beton yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik?
Ketika beton masih segar
- Konsistensi campuran
- Adukan cukup kohesif untuk ditempatkan agar tidak terjadi segregasi (pemishan kerikil)

Ketika sudah mengeras
- Kekuatan tekan beton
- Durabilitas beton

Apa saja sifat mekanik beton dan penjelasan dari masing-masing sifat tersebut?
Kekuatan Tekan (fc')
Kuat tekan beton hampir selalu menjadi acuan dalam perencanaan suatu campuran beton. Kekuatan beton bisa memberi gambaran keseluruhan kualitas beton tersebut, karena kekuatan terkait langsung dengan struktur hidrasi dari pasta semennya. Ditentukan berdasarkan tes benda uji silinder beton (ukuran 15 x 30 cm) usia 28 hari. Secara umum digunakan sebagai parameter kontrol yang menjadi ukuran bagi kualitas beton.
Dipengaruhi oleh :
- Perbandingan air/semen
- Tipe semen
- Admixtures
- Agregat
- Kelembaban selama curing/perawatan
- Temperatur
- Umur beton
- Kecepatan pembebanan

Tipikal kurva tegangan-regangan beton


Dua faktor utama yang menentukan kekuatan beton adalah :
- Perbandingan air semen (w/c ratio)
- Tingkat kepadatan/kekompakan beton

Hubungan antara kuat tekan beton dengan  perbandingan air semen


Hubungan antara kuat tekan beton dengan perbandingan air semen
Perbandingan air semen mempengaruhi struktur pori beton. Beton dengan w/c ratio yang rendah mempunyai pori-pori yang lebih kecil. Pori-pori yang tinggi/besar akan mengurangi kekuatan tekan beton.

Hubungan antara kuat tekan beton dengan perbandingan air semen
Beberapa jenis semen :
- Tipe I : semen biasa/normal
- Tipe II : semen panas sedang, digunakan pada lingkungan yang terekspos sulfat
- Tipe III : semen cepat mengeras, saat suatu struktur membutuhkan kekuatan awal yang tinggi
- Tipe IV : semen panas rendah, digunakan untuk struktur yang memerlukan panas hidrasi rendah
- Tipe V : semen tahan sulfat, digunakan untuk lingkungan yang memiliki kadar sulfat yang tinggi

Hubungan antara kuat tekan beton dengan jenis semen


Hubungan antara kuat tekan beton dengan umur beton
Kuat tekan beton akan meningkat dengan bertambahnya waktu. Yang digunakan sebagai ukuran kuat tekan beton adalah kekuatannya pada umur 28 hari.

Hubungan antara kuat tekan beton dengan temperatur curing


Selain itu, ada faktor-faktor lain yang menentukan kekuatan beton, yaitu :
- Perbandingan semen terhadap agregat
- Gradasi, tekstur, permukaan, bentuk, kekuatan dan kekakuan agregat kasar
- Ukuran maksimum agregat kasar

Menurut penelitian Walker dan Bloem, kekuatan beton merupakan hasil dari :
- Kekuatan mortar semen
- Lekatan antara mortar semen dengan agregat kasar
- Kekuatan agregat kasar

Modulus Elastitisitas
Konstanta elastis dari material beton yang besarnya dapat ditentukan dari kurva hubungan tegangan-regangan yang merupakan kemiringan atau tangen dari kurva tersebut.
Ada beberapa definisi :
- Modulus awal : slope atau kemiringan kurva tegangan regangan di titik awal kurva
- Modulus tangen : slope atau kemiringan di suatu titik pada kurva tegangan regangan
- Modulus secan : garis yang menghubungkan titik awal kurva dengan titik lain pada kurva



Modulus elastisitas yang tinggi berarti kekuatan beton tersebut tinggi. Modulus elastisitas beton bervariasi antara 20000 sampai 30000 MPa. Modulus elastisitas juga dipengaruhi oleh karakteristik bahan penyusunnya terutama modulus elastitistas dari agregat kasarnya

Susut (shrinkage)
Perubahan (penurunan) volume yang tidak berhubungan dengan beban. Tingkat susut pada beton berbanding lurus dengan faktor air semennya dan berbanding terbalik dengan ukuran agregat kasarnya. Susut diakibatkan oleh air yang menguap saat adukan beton mengeras. Ini mengakibatkan pengurangan kekuatan elemen struktur. Waktunya lama, dan semakin luas permukaan beton yang terbuka maka semakin tinggi tingkat susut yang terjadi. Besarnya susut tergantung dari komposisi beton, yaitu kandungan air, volume dan jenis agregat kasar serta jenis semen



Untuk mengurangi susut :
- Gunakan air secukupnya
- Permukaan beton harus terus dibasahi selama pengeringan berlangsung (curing)
- Pengecoran elemn besar dilangsungkan secara bertahap
- Gunakan sambungan struktur
- Gunakan tulangan susut
- Gunakan agregat yang padat dan tidak berongga

Rangkak (creep)
Peningkatan regangan dengan bertambahnya waktu pada kondisi tegangan yang konstan. Pada beton bertulang akan menimbulkan deformasi yang permanen


Kekuatan Tarik
Hanya berikisar antara 9-15% dari kuat tekannya, tergantung dari jenis test yang digunakan ketika pengujian

Apa itu semen portland?
Salah satu jenis semen hidrolik yang paling banyak digunakan untuk pekerjaan konstruksi beton, sedang yang dimaksud dengan semen hidrolik adalah semen yang akan mengeras jika berekasi dengan air dan mempunyai kemampuan mengikat. Bahan utama penyusun semen portland adalah kapur, siliki serta oksida besi dan aluminium

Bagaiman proses pembuatan semen?
Proses penyiapan bahan baku - proses pengolahan bahan - proses pembakaran dan pendinginan - proses penggilingan akhir - proses pengemasan



Apa saja bahan baku pembuatan semen?
1. Batu kapur (50%)
2. Tanah liat
3. Bahan tambahan, berupa : Pasir besi / copper slag, pasir silika dan limestone high grade

Apa saja senyawa utama dari semen portland?
1. Tricalcium silicate (C3S)
2. Dicalcium silicate (C2S)
3. Tricalcium aluminate (C3A)
4. Tetracalcium aluminoferrite (C4AF)
Selain 4 senyawa utama diatas, semen portland juga mengandung senyawa-senyawa lain dalam jumlah kecil, seperti : MgO, TiO2, Mn2O3, K2O, Na2O. Namun yang harus menadi pehatian adalah K2O (0.5-1.2%) dan Na2O (0.2-0.4%), senyawa ini disebut alkalis, bisa merusak bila melebihi kadarnya

Limit umum komposisi oksida dari semen portland?
CaO (60-67%)
SiO2 (17-25%)
Al2O3 (3-8%)
Fe2O3 (0.5-0.6%)
MgO (0.5-4.0%)
K2O dan Na2O (0.3-1.2%)
SO3 (2.0-3.5%)

Hidrasi semen portland?
Reaksi yang terjadi saat semen dicampur dengan air. Pada proses hidrasi terjadi reaksi kimia antara mineral semen dengan air, membentuk produk hidrasi yang membuat semen memiliki kemampuan mengikat. Proses hidrasi terjadi secara simultan antara komponen-komponen mineral yang terkandung dalam semen tapi dengan laju yang berbeda-beda. Komposisi C3S dan C2S jumlahnya antara 70%-80% dari berat semen dan merupakan komponen utama dalam semen, kedua senyawa iniliah yang menentukan sifat fisika dari semen dalam proses hidrasi. Senyawa C3S jika terkena air akan cepat bereaksi dang menghasilkan panas. Senyawa C2S lebih lambat bereaksi dengan air dan hanya berpengaruh terhadap semen setelah umur 7 hari. C2S memberikan ketahan terhadap serangan kimia dan pengaruh susut terhadap pengaruh panas akibat lingkungan.

Reaksi hidrasi :
2 C3S + 6H -> C3S2H3 + 3 Ca(OH)2
100 + 24 -> 75 + 49
2 C2S + 4H -> C3S2H3 + Ca(OH)2
100 + 21 -> 99 + 22

Didapat jika kandungan C2S lebih banyak maka akan terbentuk semen dengan kekuatan awal yang rendah tapi memiliki ketahanan yang tinggi terhadap serangan kimia.

Selain itu ada C3A yang bereaksi amat cepat dengan air dan menyebabkan pasta semen mengeras dengan cepat, fenomena ini sering disebut dengan flash set. Bahayanya semen bisa pecah kalau diserang garam sulfat dari laut. Maka, ditambahkan gypsum pada saat proses pembuatan semen. Gypsum harus sedemikian rupa jumlahnya sehingga hanya tersisa sedikit C3A, kelebihan gypsum akan menyebabkan ekspansi yang mengakibatkan gangguan pada pasta semen

Panas hidrasi?
Panas yang timbul pada saat proses hidrasi. Terlalu tinggi dapat menyebabkan keretakan thermal, merupakan masalah bagi struktur beton berukuran besar atau yang memiliki kandungan semen yang tinggi

Panas hidrasai yang dihasilkan dari senyawa utama semen :
C3S - 120 kal/g
C2S - 62 kal/g
C3A - 207 kal/g
C4AF - 100 kal/g

Ini bergantung pada komposisi semen. Untuk memperoleh jenis semen yang sesuai untuk pekerjaan tertentu, perlu diketahui karakteristik panas hidrasi yang akan dihasilkan. Dapat dikurangi dengan membatasi kandungan semen serta kontrol komposisi semen serta kontrol kehalusan semen

Kehalusan semen?
Laju hidrasi bergantung pada kehalusan semen, makin tinggi kehalusan semen, makin cepat laju hidrasinya dan makin cepat pengembangan kekuatan awal beton. Kehalusan semen yang tinggi akan mengurangi bleeding (naiknya air campuran ke permukaan) namun kehalusan semen yang tinggi juga akan menyebabkan pasta semen mempunyai kecenderungan yang lebih besar untuk mengalami susut dan retak-retak.

Jenis semen portland?
Tipe I :
C3S 45-55%
C3A 8-12%
Kehalusan : 350 - 400 m2 / kg

Tipe II :
C3S 45-55%
C3A 5-7%
Kehalusan : 300 m2 / kg
Mampu tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi tidak tinggi

Tipe III :
C3S >55%
C3A >12%
Kehalusan : 500 m2/kg
Laju pengerasan awal tinggi, tidak baik untuk beton mutu tinggi

Tipe IV :
C3S maksimal 35%
C3A maksimal 7%
C2S 40-50%
Kehalusan lebih kasar dari tipe I, panas hidrasi rendah

Tipe V :
C3S 45-55%
C3A <5%
Kehalusan 300 m2 / kg
Panas hidrasi rendah, tahan terhadap sulfat (tinggi), laju pengerasan rendah

Apa saja istilah fisik dalam proses hidrasi?
Waktu Ikat
Waktu yang diperlukan oleh semen untuk mengeras dari saat bereaksi dengan air sampai menjadi pasta semen hingga cukup kaku menahan tekanan. Terdapat 2 tahap :
- Waktu ikat awal, dimulai pada saat pasta semen kehilangan workabilitasnya tapi belum benar-benar mengeras
- Waktu ikat akhir, menandakan saat ketika pasta semen baru saja mengeras seluruhnya. Saat ini juga merupakan awal dari proses pengembangan kekuatan beton
Waktu ikat awal yang panjang dibutuhkan bila pelaksanaan pekerjaan beton membtuhkan waktu cukup lama sebelum bisa ditempatkan pada cetakannya, selama itu campuran beton dijaga untuk tidak kehilangan workabilitasnya. 2 senyawa semen yang paling cepat bereaksi dengan air adalah C3A dan C3S, reaksinya akan menentukan waktu ikat awal

Jenis semen lainnya?
Water Proofed Cement
Campuran yang homogen antara semen portland dengan "water proofing agent" dalam jumlah kecil seperti L calcium, aluminium, atau logam stearat lainnya
White Cement
Tujuannya dekoratif, bukan untuk konstruktif, Membutuhkan persyaratan bahan baku dan proses pembuatan yang khusus, bahan mentah mengandung oksida besi dan oksida manganese yang sangat rendah
High Alumina Cement
Dapat menghasilkan beton dengan kecepatan pengerasan yang cepat dan tahan terhadap serangan sulfat, asam akan tetapi tidak tahan terhadap serangan alkali. Bahan bakunya batu kapur dan bauxite
Semen Anti Bakteri
Campuran yang homogen antara semen portland dengan "anti bacterial agent" seperti germicide. Biasanya digunakan pada kamar mandi, kolam-kolam, lantai industri makanan, keramik, dan lain-lain.
Oil Well Cement
Semen portland yang dicampur dengan bahan retarder khusus seperti asam borat, casein, lignin, gula atau organic hidroxid acid. Fungsinya untuk mengurangi kecepatan pengerasan semen, sehingga adukan dapat dipompakan kedalam sumur minyak atau gas. Terdapat kelas A-G.
Blended Cement
Dibuat karena dibutuhkannya sifat-sifat khusus yang tidak dimiliki oleh semen protland. Contohnya ada Semen Portland Pozzolan, Portland Blast Funace Slag Cement, Semen Mosonry dan Semen Portland Campur