Bahan-Bahan Konkrit

1.0 Simen

 

1.1                SIMEN

Ø  Simen adalah merupakan bhn yg digunakan utk kerja² konkrit yg m’punyai sifat m’jelekit & perekat yg m’blhkan simen mengikat bt baur utk m’jadikan jasad padu.

1.2                  JENIS² SIMEN & KEGUNAANNYA

Jenis Simen	Kegunaan
Simen Portland Biasa	Ø  Bhn mentah yg digunakan adlh kalsium karbonat(bt kapur) manakala silica, aluminium & besi oksida dlm tanah liat Ø  Paling byk digunakan. Ø  M’punyai kdr pengerasan yg sederhana Ø  Kegunaannya ialah utk tnh yg tdk b’sulfur & b’air Ø  Biasanya dibuat b’dsrkan piawaian British BS 12:1979
Simen Portland Mengeras Cpt	Ø  Komposisinya sama dgn simen Portland biasa tetapi ianya dikisar lbh halus. Serbuk halus ini menyebabkan proses penghidratan & masa m’beku awal. Ø  Kekuatan yg dicapai dgn simen Portland pd umur 4 hari adlh sama dgn yg dicapai dgn simen portland utk m’bina struktur  yg kekuatannya p’lu dicapai dgn cpt utk bancuhan konkrit pd musim sejuk.
Simen Portland Haba Rendah	Ø  Komposisinya adlh b’beza dgn …………… di mana ianya krg mengandungi trikalsium silikat & lbh dilaksium silikat drp simen Portland biasa. Ø  Jarang digunakan & ianya memerlukan haba yg rendah utk mengeras. Pengeluaran haba 28 hari simen ini adlh sama dgn 7 hari simen Portland biasa Ø  Ianya digunakan utk p’binaan jasad @ konkrit yg besar spt empangan, tembok penahan, tembok landasan .
Simen Portland Penahan Sulfat	Ø  Komposisinya ialah tetrakalsium aluminoferat & sedikit kalsium aluminat. Ø  Digunakan dlm p’binaan struktur konkrit bwh tnh & dlm air Ø  Ianya jg digunakan utk mengelakkan tetulang drp rosak di mana ianya menahan serangan drpd sebatian sulfat yg kerap t’dpt dlm larutan bwh tnh & air laut.
Simen Portland Ubahsuai	Ø  Kdr p’capaian kekuatan adlh sama dgn kekuatan simen Portland biasa. Ø  Pengeluaran habanya  lbh tinggi drp simen Portland biasa & penahan t’hdp                       serangan  sulfat adlh sederhana. Ø  Digunakan utk p’binaan yg sederhana pengeluaran haba & digunkan secara meluas di USA.
Simen  Portland Relau Bagas	Ø  Komposisinya adlh campuran clinker, sangga & bt relau bagas Ø  Ianya dpt  mengelakkan drp ancaman sulfat & ancaman t/balas p’hidratan yg cpt. Ø  Digunakan utk kerja penahan sulfat spt p’binaan tebing laut, kerja jisim konkrit yg bsr  jg sbg p’ganti simen Portland haba rendah. Ø  Ianya lambat mengeras jika dibandingkan dgn simen simen Portland biasa . Ø  Ianya tiada masalah keretakan semasa mengeras.
Simen Portland  Alumina Tinggi	Ø  Komposisinya adlh alumina 40%, silica & bahan2 lain sebyk 8%. Ø  Simen ini m’beku b’beza dgn simen Portland biasa di mana masa m’beku lambat .

1.3              KOMPOSISI SIMEN & KEGUNAANNYA.

Komposisi simen	Kegunaannya
Trikalsium Silikat 3CaO. SiO2 (C3S)	Ø  B’tindak dgn air m’jd seakan agar2 & m’beri kesan bsr t’hdp kekuatan konkrit pd peringkat awal Ø  Peratusan yg tinggi dlm simen m’hasilkan kekuatan & haba p’hidratan yg tinggi.
Dikalsium Silikat 2CaO. SiO2 (C2S)	Ø  B’tindak dgn air secara p’lahan2 & mengeluarkan haba. Ø  B’fungsi utk menambah kekuatan simen dlm masa 14 sehingga 28 hari
Trikalsium Alumnat 3CaO.A1203  (C3 A)	Ø B’tindak dgn air & mengeluarkan haba secara p’lahan2 dgn byk. Ø Bhn ini akan menyebabkan kekuatan awal yg tinggi ttpi kesannya ke atas kekuatan maksimum konkrit adlh kecil.
Tetrakalsium aluminoferat 4CaO. A 1203 fe 203 (C 4AF)	Ø Bhn ini m’punyai kesan yg sedikit ke atas kekuatan & pemejalan.

1.4              PROSES PENGILANGAN SIMEN

Ø  Terdapat 2 proses pengilangan simen iaitu:-

a.                   Proses basah

b.                  Proses kering

a.       Proses Basah

Ø  Proses basah adlh proses p’hancuran bhn dilakukan di dlm keadaan lembap utk m’btk sluri.

Ø  Proses ini sesuai digunakan utk bhn yg mudah larut dlm air utk m’btk sluri spt kapur & tnh liat.

Ø  P’prosesan dilakukan:-

1.      Dgn memasukkan bt baur & tnh liat ke dlm mesin pengisar di mana ianya dihancurkan m’jadi debu & dicampurkan dgn air

2.      Campuran ini kemudiannya digaul mengikut kdr yg sesuai bg m’btk sluri & ditapis utk mengasingkan bhn² kasar.

3.      Campuran sluri kemudiannya dialirkan  ke dlm  tanur putar yg dibina m’curam sdkt yg sentiasa b’putar p’lahan & mengawal pengaliran sluri utk dibawa ke kwsn p’bakaran.

4.      Sluri ini kemudiannya dibakar dlm relau b’putar pd suhu 1500 C.

5.      Semasa p’bakaran, kapur silica & alumina b’gabung secara kimia lalu m’btk bt hangus yg panas & kemudiannya disejuk lalu dimasukkan  ke dlm mesin pengisar b’sama² gypsum utk m’hasilkan simen Portland.

6.      Tujuan m’campur gypsum ialah utk m’p’tahankan t/balas kimia simen semasa simen  memejal.

b.      Proses Kering

Ø  P’hancuran  bhn dilakukan  tanpa m’gunakan air dipanggil proses kering.

Ø  P’prosesan ini dilakukan :-

1.      Tnh liat & bt kapur dihancurkan sehingga m’jd serbuk halus & ditapis utk m’buang  saiz² yg bsr.

2.      Ianya dimasukkan ke dlm relau b’putar & disimpan di dlm  tangki penyimpan t’lbh dahulu.

3.      Sluri² ini kemudiannya dibakar dgn suhu lbh kurang 1300C sehingga 1450 C. Sluri yg tlh dibakar kemudiannya dikeluarkan sbg bt hangus yg panas & disejukkan.

4.      Strsnya ia dimasukkan ke dlm mesin pengisar utk dihaluskan m’jd simen.

5.      Semasa proses pengisar kira² 4% hingga 7% gypsum dimasukkan b’sama-sama sbg agen mengawal kdr p’bekuan simen.

1.5              KAEDAH² PENYIMPANAN SIMEN

Kaedah Penyimpanan Simen	Keterangan
Di Kilang	Ø  Simen disimpan di silo Ø  Silo m’punyai ketahanan drp udara lembap Ø  Simen hendaklah dihantar secara b’peringkat2 utk mengelakkan b’lakunya p’bekuan udara. Sekiranya b’laku jg, simen t’sbt hendaklah dipam dr bwh ke atas silo. Ø  Keadaan kalis udara & air hendaklah diperiksa dr semasa ke samasa & penyimpanan jenis ini m’jimatkan tenaga buruh & beg simen.
Di tapak bina	Ø Simen2 ini biasanya disimpan di dlm kampit & mengandungi 50 kg & akan disimpan dlm stor. Ø Stor yg digunakan hendaklah kalis air, keluasan yg cukup utk p’udaraan  & m’punyai p’mukaan lantai yg kering serta semua p’bukaan penutup ditutup dgn rapat. Ø Kampit yg mengandungi simen disusun  pugak tdk melbh 1.5m tinggi & dilapik lbh krg 6 ½ inci dr lantai. Simen hendaklah disusun mengikut peringkat masa spy tdk ada simen lama & hendaklah disusun rapat utk mengelakkan b’lakunya p’bekuan udara dgn m’hadkan pengedaran udara. Sekiranya simen disimpan di tmpt lapang ianya hendak b’ada di atas plastik tinggi & ditutup dgn penutup kalis air.

1.6              UJIAN² YG DIJALANKAN KE ATAS SIMEN

Ujian yg dijalankan	Keterangan
Ujian Kehalusan   (alat Ridgen)	Ø  Utk menentukan kdr haba p’hidratan yg terhasil. Ø  P’mukaan tentu ialah luas ukuran halus serbuk simen/unit jisim ditentukan jg dgn m’gunakan alat Ridgen Ø   Semakin halus serbuk simen semakin bsr p’mukaan tentunya.
Ujian Kekuatan	1. Ujian mampatan (Kiub mortar simen)  Ø Bancuhan motar simen dgn nisbah 1:3 digunakan & kandungan air dlm bancuhan ialah 10% dr jumlah berat simen. Ø Bancuhan motar simen ini kemudiannya dimasukkan ke dlm acuan kuib 70.7mm p’segi & acuan ini kemudiannya dipsg di atas mesin getaran yg b’getar. Ø Pengujian dilakukan semasa kiub itu masih basah lagi. Tiga kiub hendaklah diuji utk kekuatan mampatan selama 3 hari & tiga kiub lagi untuk 7 hari. Strsnya kekuatan mampatan hendaklah diambil dr nilai2 purata ketiga-tiga kiub itu. Ø Kekuatan mampatan yang diperolehi :       Kekuatan mampatan =        Bbn maksima                                        Luas p’mukaan sampel.
	2. Ujian tegangan ( Briket mortar simen) Ø  Dlm ujian ini, 1:3 nisbah mortar simen pasir dgn kandungan air 8% dr berat simen dicampur dgnnya & dibtk di dlm acuan briquettes. Ø  Pasir yg biasa digunakan ialah m’punyai saiz yg sama iaitu 0.0336 & 0.0236 dlm garispusat. Ø  Mortar yg dimasukkan ke dlm acuan disimpan selama 24 jam pd suhu antara 64oF & 62oF & kemudiannya diuji dgn m’gunakan mesin tegangan. Ø  Briquette ini dikepilkan dikedua-dua hjgnya dgn penyepit & kemudiannya ditegangkan dgn bbn dlm kdr 2.67 kN/minit. Ø  Biasanya 6 briquette digunakan & diambil puratanya. Ø  Kekuatan tegangan minima utk 1 hari bg simen portland mengeras cepat ialah kira2 300lb/in (2N/mm2) & diambil nilai purata bg 6 ujian briquette.
Ujian masa        p’bekuan awal & akhir  (alat vikat)	1. Ujian P’bekuan Awal Ø  1 jarum pelucuk yg m’punyai luas p’mukaan keratan seluas 1 mm digunakan (dlm btk bulat @ segiempat). Apbl penurunan jarum pelucuk ialah 5 mm dr bwh acuan, p’bekuan awal tlh t’capai & masa p’bekuannya ialah masa yg diambil dr masa m’campurkan air bancuhan simen sehingga penurunan jarum pelucuknya ialah 5 mm dr bwh acuan. Ø  Mengikut piawaian, masa p’bekuan awal simen Portland biasa hendaklah sekurang2nya 45 minit. 2. Ujian P’bekuan Akhir Ø  Bg menentukan masa p’bekuan akhir, 1 jarum pelucuk khas digunakan. Ia dipsg dgn 1 logam yg b’garis pusat 5 mm dr hjg jarum. Ø  Masa p’bekuan akhir adlh masa yg diambil dr waktu m’campurkan simen sehingga jarum diturunkan ke pasta simen & meninggalkan kesan. Ø  Masa yg diambil  utk p’bekuan akhir ialah tdk lbh drp 10 jam bg simen portland biasa.
Ujian kepaduan	Ø  Acuan silinder diletakkan di suatu plat & di isikan dgn simen yg kental. Ø  Silinder itu kemudiannya ditutup dgn plat lain  & direndam kesemuanya ke dlm air yg b’suhu 18 hingga 20oC selama 24 jam.

 2.0 Batu Baur

 

2.1        Batu Baur Halus (Pasir)

Fungsi pasir sebagaimana berikut:

Ø   Mengisi ruang-ruang kosong dalam bancuhan konkrit bagi menguatkan bancuhan konkrit.

Ø   Untuk mengelakkan tetulang keluli daripada berkarat.

Ø   Sebagai ikatan yang memastikan bancuhan betul-betul padat.

 

2.2.        Batu Baur Kasar

Fungsi batu baur kasar sebagaimana berikut:

Ø   Sebagai pengisi kepada isipadu konkrit.

Ø   Sebagai bahan yang menambahkan kekuatan konkrit.

Ø   Memberi ketahanan konkrit dan menahan pengecutan.

 

2.3 Ujian yang dijalankan keatas batu baur

Ujian yang dijalankan

Keterangan

a. Ujian Hentaman

Ø  2 kg batu baur yang telah diasingkan dalam ketuhar dan di ayak dengan menggunakan saiz ayak 14mm dan 10mm serta batu baur yang tersekat dalam ayak saiz 10mm diambil. Ø  Mangkuk hentaman ditimbang dan dicatatkan beratnya kepada 0.5g batu baur yang terdekat. Ø  Batu baur ynag tersekat diisi ke dalam mangkuk hentaman dan dipadatkan dengan rod pemampat sebanyak 25 kali. Ø  Batu baur di aras ke permukaan mangkuk dan kemudiannya ditimbang kepada 0.5g yang terdekat. Ø  Mangkuk hentaman dipasang kepada alat penghentam dan skru pengetat diketatkan dengan kuat. Ø  Kunci yang terdapat pada alat penghentam dibuka dan penghentam dijatuhkan sebanyak 25 kali, kemudiannya tukul penghentam dinaikkan di tempat asalnya dan dikunci. Ø  Batu baur yang dihentam dimasukkan ke dalam ayak 2.36mm dan batu baur yang melepasi ditimbang. Ø  Nilai hentaman boleh dicari mengikut formula di bawah:    Nilai hentaman – berat batu baur yang telus ayak 2.36mm  x 100 Berat contoh batu baur ( bersama mangkuk)

3.0              AIR

Ø  Peranan air dalam bancuhan konkrit ialah untuk menjalankan tindak balas simen dan bahan aktif serta sebagai faktor utama yang mempengaruhi taraf kerja.

Ø  Jenis-jenis air yang digunakan dalam bancuhan konkrit ialah:

i.              Diambil dari punca yang dijamin kebersihan seperti air yang digunakan untuk minum seperti air paip.

ii.            Diambil daripada punca yang bebas daripada bahan-bahan galian dan bahan organik seperti garam, alkali dan lain-lain lagi.

 

4.0              BAHAN TAMBAH

4.1        Pemudah adun

Ø   Pemudah adun adalah sejenis bahan yang bergerak cergas di permukaan yang membantu simen bergerak dengan lebih berkesan di dalam air.

Ø   Bahan tambah ini adalah berguna dalam membuat konkrit tegasan tinggi dan ianya juga membolehkan konkrit di bancuh dalam kadar air nisbah simen yang rendah tetapi mengekallkan tarafkerjanya.

Ø   Apabila bahan ini berpadu dalam konkrit, ia akan memberi keputusan yang sering mempercepatkan sifat kejengkilan dan mengekalkan kebolehan yang diperlukan walaupun pada kadar air / simen yang berkurangan.

Ø   Ianya adalah merupakan garam dari segi asid organik komplek seperti natrium glukonat dan kalsium ligno sulfarat dan ia biasanya dicampurkan ke dalam kuantiti yang kecil iaitu sehingga 0.2% dari berat simen.

4.2        Bahan pencepat

Ø   Sejenis bahan yang mempercepatkan kadar pemejalan awal simen dan air.

Ø   Bahan pencipta yang sering digunakan dalam konkrit adalah kalsium klorida dan satu kesan buruk bahan ini ialah ia akan menyebabkan kakisan kepada bar tetulang.

Ø   Kalsium klorida biasanya dalam bentuk pepejal, biasanya ia larutkan dahulu sebelum digunakan.

Ø   Tidak memberi kesan kepada mortar kerana kuantiti simennya adalah terlalu kecil untuk dilindungi.

Ø   Berfungsi seperti simen portland mengeras cepat.

Ø   Biasanya digunakan di negara-negara beriklim sejuk dan pembinaan struktur yang cepat siap.

4.3        Bahan penangkis air

Ø   Bahan ini boleh menahan air di bawah tekanan, jadi ianya boleh menahan keretakan struktur.

Ø   Kalsium sterat biasanya digunakan untuk membentuk lapisan berliang rerambut dan liang seni di dalam konkrit.

Ø   Biasanya digunakan untuk struktur penahan air.

4.4        Bahan Pelambat

Ø   Bahan yang memperlambatkan kadar pemejalan simen dan air.

Ø   Mengurangkan penjujusan dan pengecutan kering.

Ø   Berfungsi seperti simen portland haba rendah.

Ø   Digunakan di negara-negara beriklim panas dan pembinaan struktur yang besar.

4.5        Bahan perangkap udara.

Ø   Bahan ini dapat menahan konkrit daripada tindakan frost.

Ø   1% bahan perangkap udara berbanding dengan berat simen ditambah akan menghasilkan 5% kandungan udara di dalam konkrit.

Ø   Bahan ini akan melemahkan kekuatan konkrit, jadi penambahan simen dan air yang berpatutan diperlukan.