Mengenali Apa Itu Hidrasi Semen

Oleh : Josua Haloho, Hery Ramadhan, Enia Limbong, Arya Aldinata, Octavianus Hutabarat

S1 Teknik Sipil Universitas Negeri Medan 2020

Apa itu hidrasi ? 

Hidrasi adalah suatu reaksi di mana ion dikelilingi oleh molekul-molekul air yang tersusun dalam keadaan tertentu. Pada prosesnya, hidrasi membantu menstabilkan ion-ion dalam larutan dan mencegah kation untuk bergabung kembali dengan anion. Hidrasi dapat juga kita temukan pada salah satu material penyusun beton yaitu semen, juga mengalami reaksi hidrasi.

Bagaimana hidrasi pada semen itu dapat terjadi ? 

Hidrasi Semen adalah suatu reaksi yang terjadi pada semen setelah bercampur dengan air yang kemudian mengeluarkan panas. Adanya pelepasan panas ini membantu mempercepat pengerasan. Menurut Popovich, proses hidrasi dapat digambarkan dalam beberapa tahap seperti berikut :

1.Tahap zero stage, yaitu ketika permulaan semen dan air pertama terjadi kontak.

2.Tahap first stage, yaitu kelanjutan dari tahap pertama ketika gel dari hasil proses hidrasi mulai menempel pada permukaan partikel semen dalam jumlah yang banyak, kemudian membuat lapisan pelindung untuk mencapai bagian dari semen yang belum terhidrasi dan pada tahap ini membutuhkan cukup banyak air untuk semua proses reaksi tersebut.

3.Tahap second stage, yaitu proses setelah tahap first stage, ketika lapisan gel menjadi begitu tebal yang menempel pada pemlUkaan partikel semen. Pada tahap ini reaksi menjadi lebih lambat.

Apa dampak dari hidrasi semen pada beton ? 

Reaksi hidrasi ini dapat menjadi suatu masalah apabila panas yang dihasilkan dari proses hidrasi ini tidak mampu disalurkan dengan baik pada bagian beton sehingga berpotensi menimbulkan keretakan pada beton. Keretakan ini kemudian memicu konsrtuksi dapat runtuh. Untuk itu dibutuhkan bahan tambah pada campuran beton untuk mengurangi panas maupun untuk dapat menyalurkan panas yang baik pada beton. Bahan tambah untuk mengurangi panas hidarsi dapat berupa bahan tambah mineral seperti Fly Ash, Slag, Silika Fume, dan Penghalus Gradasi.

Bagaimana mengatasi dampak buruk hidrasi ? 

Panas yang dihasilkan reaksi hidrasi dapat meningkatkan temperatur beton. Hal ini deisebabkan oleh konduktivitas termal beton yang rendah sehingga menghambat perpindahan panas dari dalam beton ke lingkungan. Pada temperatur tinggi, bagian dalam beton akan memuai, sedangkan pada temperatur lingkungan yang rendah, bagian permukaan beton akan menyusut. Perbedaan muai tersebut menyebabkan terjadinya retak termal pada beton.

Agar retak tidak terjadi, panas yang dihasilkan reaksi hidrasi perlu di pindahkan ke media lain. Perpindahan panas dapat dilakukan dengan menyisipkan pipa pendingin di dalam beton. Pendinginginan dilakukan dengan mengalirkan air pendingin di dalam pipa tersebut. Untuk keperluan perancangan sistem pendinginan, perlu diketahui jumlah panas yang dihasilkan dari reaksi hidrasi. 

Jumlah panas yang dihasilkan dari reaksi hidrasi tidak hanya ditentukan oleh jumlah semen dalam campuran beton. Namun, sejumlah faktor lain berikut ikut mempengaruhi jumlah panas yang dihasilkan. 

Diantaranya adalah: perbandingan massa air terhadap semen di dalam campuran cor, tingkat kekasaran semen, temperatur semen, dan tingkat kekasaran pasir yang digunakan. Keteregantungan jumlah panas hidrasi yang dihasilkan terhadap faktor-faktor diatas menyebabkan tidak adanya data standar yang dapat digunakan secara universal. Hal ini dikarenakan komponen penyusun semen Pendahuluan Agung Subagia (1210913035) 2 dan jenis pasir/agregat yang digunakan berbeda-beda.