Article

* Beton ringan aerasi

Teknologi material bahan bangunan berkembang terus, salah satunya beton ringan aerasi (Aerated Lightweight Concrete/ALC) atau sering disebut juga (Autoclaved Aerated Concrete/ AAC). Sebutan lainnya Autoclaved Concrete, Cellular Concrete, Porous Concrete, di Inggris disebut Aircrete and Thermalite.

Bata ringan AAC ini pertama kali dikembangkan di Swedia pada tahun 1923 sebagai alternatif material bangunan untuk mengurangi penggundulan hutan. Bata ringan AAC ini kemudian dikembangkan lagi oleh Joseph Hebel di Jerman di tahun 1943. Hasilnya, bata ringan aerasi ini dianggap sempurna, termasuk material bangunan yang ramah lingkungan, karena dibuat dari sumber daya alam yang berlimpah. Sifatnya kuat, tahan lama, mudah dibentuk, efisien, dan berdaya guna tinggi. Di Indonesia sendiri bata ringan mulai dikenal sejak tahun 1995, saat didirikannya PT Hebel Indonesia di Karawang Timur, Jawa Barat.

Proses bata aerasi

Pembuatan bata ringan ini pada prinsipnya membuat rongga udara di dalam beton.

Ada tiga macam cara membuat bata aerasi. Pertama yang paling sederhana yaitu dengan memberikan agregat/campuran isian bata ringan. Agregat itu bisa berupa batu apung, stereofoam, batu alwa, atau abu terbang yang dijadikan batu.

Cara kedua dengan menghilangkan agregat halus (agregat halusnya disaring. Contohnya debu/abu terbangnya dibersihkan). Cara ketiga meniupkan atau mengisi udara di dalam beton. Cara ketiga ini terbagi lagi menjadi secara mekanis dan secara kimiawi.

Proses pembuatan bata ringan atau autoclaved aerated concrete secara kimiawi kini lebih sering digunakan.

Sebelum bata diproses secara aerasi dan dikeringkan secara autoclave,dibuat dulu adonan beton ringan ini. Adonannya terdiri dari pasir kwarsa, semen, kapur, sedikit gypsum, air, dan dicampur alumunium pasta sebagai bahan pengembang (pengisi udara secara kimiawi). Setelah adonan tercampur sempurna, nantinya akan mengembang selama 7-8 jam. Alumunium pasta yang digunakan dalam adonan tadi, selain berfungsi sebagai pengembang ia berperan dalam mempengaruhi kekerasan beton. Volume aluminium pasta ini berkisar 5-8 persen dari adonan yang dibuat, tergantung kepadatan yang diinginkan. Adonan bata aerasi ini lantas dipotong sesuai ukuran.

Adonan bata ringan aerasi yang masih mentah ini, kemudian dimasukkan ke autoclave chamber atau diberi uap panas dan diberi tekanan tinggi. Suhu di dalam autoclave chamber sekitar 183 derajat celsius. Hal ini dilakukan sebagai proses pengeringan atau pematangan. Kenapa tidak dijemur saja? Kalau adonan ini dijemur di bawah terik matahari hasilnya kurang maksimal karena tidak bisa stabil dan merata hasil kekeringannya. (ada gambarnya)

- Rongga udara dari reaksi kimia

Saat pencampuran pasir kwarsa, semen, kapur, sedikit gypsum, air, dan dicampur alumunium pasta ini terjadi reaksi kimia. Bubuk alumunium bereaksi dengan kalsium hidroksida yang ada di dalam pasir kwarsa dan air sehingga membentuk hidrogen. Gas hidrogen ini membentuk gelembung-gelembung udara di dalam campuran beton tadi. Gelembung-gelembung udara ini menjadikan volumenya menjadi dua kali lebih besar dari volume semula. Di akhir proses pengembangan atau pembusaan, hidrogen akan terlepas ke atmosfir dan langsung digantikan oleh udara. Nah, rongga-rongga udara yang terbentuk ini yang membuat beton ini menjadi ringan.

Meskipun hidrogennya hilang, tekstur beton tetap padat tetapi lembut. Sehingga mudah dibentuk balok, atau palang sesuai kebutuhan. Untuk membentuknya adonan cukup dipotong dengan kawat sesuai ukuran yang diinginkan. Selanjutnya, dimasukkan ke dalam autoclave chamber selama 12 jam. Selama proses pengerasan ini berlangsung, saat temperatur mencapai 190 derajat celsius, dan tekanannya mencapai 12 bar atau 174 psi, pasir kwarsa bereaksi dengan kalsium hidroksida menjadi kalsium hidrat silika. Pada proses ini menentukan kekuatan atau kekerasan beton aerasi.

Setelah keluar dari autoclave chamber, bata ringan aerasi ini sudah siap digunakan sebagai konstruksi bangunan. Jika ditimbang beton ringan aerasi yang sudah jadi ini 80 persen bobotnya adalah udara. Meskipun berupa rongga udara, bata ringan aerasi dapat menahan beban hingga 1200 psi.

Satu adonan bisa apa saja

Dengan kehadiran AAC menciptakan sistem membangun yang menyeluruh dan lengkap. Singkatnya sebuah gedung atau rumah dari pondasi hingga ke atap cukup satu material saja yaitu beton AAC. Hal ini tak lepas dari keserbabisaan material ini yang mudah dibentuk.

Produk AAC bisa berupa bata ringan putih, panel dinding, lintel (balok beton), panel lantai, atap, serta kusen atau ambang pintu dan jendela. Beberapa produk ada yang diperkuat lagi dengan ditanamkan besi beton di dalamnya. Salah satu contoh untuk panel dinding atau panel lantai.

Dengan memanfaatkan semua produk AAC ini dapat membuat struktur bangunan sekaligus. AAC mempermudah proses konstruksi, membangun rumah atau gedung seperti bermain LEGO (permainan menyusun balok kubus) saja.

Ukuran bata ringan aerasi ini sangat akurat, sehingga meminimalkan sisa-sisa bahan bangunan yang tak terpakai. Misalnya untuk membentuk dinding rumah, pada sudut dinding ini sisi-sisi batu bata beton bisa saling mengisi mengikuti pola geometri tertentu, tak perlu memotong atau tiang cor untuk pengikat dinding. Untuk pemasangan panel dinding atau panel atap ada plat besi yang dirancang untuk mengikatnya dengan paku fischer.

Beton AAC tak sekuat beton konvensional. Perbandingannya hanya 1/6 dari kekuatan beton konvensional, sehingga perlu perlakuan khusus untuk digantungi benda yang cukup berat misalnya wastafel, lemari atau blok kitchen set. Dengan menggunakan paku fischer jenis tertentu benda-benda yang cukup berat tadi tetap dapat kokoh tergantung. Beton AAC dijamin tidak ambrol.

Bata ringan AAC ini perlu perekat semen. Bisa dengan semen biasa, tetapi untuk hasil yang maksimal ada semen khusus yang memiliki daya rekat yang lebih tinggi, contohnya Prime Mortar. Hanya perlu sedikit semen untuk merekatkan. Cukup 2-3 mm saja. Untuk hasil akhirnya dinding dilapisi lagi dengan plester semen tipis.

Bahan bangunan yang memudahkan Safety, kenyamanan. Bisa faktor kriminal atau kebakaran.

1. Bata ringan AAC mudah dibentuk. Dengan cepat dan akurat dipotong atau dibentuk untuk memenuhi tuntutan dekorasi gedung. Alatnya cukup menggunakan alat pertukangan kayu.
2. Karena ukurannya yang akurat tetapi mudah dibentuk, meminimalkan sisa-sisa bahan bangunan yang tak terpakai.
3. AAC mempermudah proses konstruksi. Untuk membangun sebuah gedung dapat diminimalisir produk yang akan digunakan. Misalnya tidak perlu batu atau kerikil untuk mengisi lantai beton.
4. Bobotnya yang ringan mengurangi biaya transportasi. Apalagi pabrik AAC dibangun sedekat mungkin dengan konsumennya.
5. Karena ringan, tukang bangunan tidak cepat lelah. Cepat dalam pengerjaan.
6. Semennya khusus cukup 3 mm saja.
7. mengurangi biaya struktur besi sloff atau penguat.
8. mengurangi biaya penguat atau pondasi
9. waktu pembangunan lebih pendek.
10. tukang yang mengerjakan lebih sedikit
11. sehingga secara keseluruhan bisa lebih murah dan efisien

Kelebihan bata ringan AAC

1. Tahan panas dan api, karena berat jenisnya rendah.
2. Kedap suara
3. Tahan lama kurang lebih sama tahan lamanya dengan beton konvensional
4. Kuat tetapi ringan, karena tidak sekuat beton. Perlu perlakuan khusus. dibebani AC menggunakan fisher FTP, Wastafel fisher plug FX6/8, panel dinding fisher sistem injeksi.
5. Anti jamur
6. Tahan gempa
7. Anti serangga
8. Biaya perawatan yang sedikit, bangunan tak terlalu banyak mengalami perubahan atau renovasi hingga 20 tahun.
9. nyaman
10. aman, karena tidak mengalami rapuh, bengkok, berkarat, korosi.

Beda bata ringan AAC yang baik

1. Presisi
2. Tidak mudah patah. Sisa material tidak banyak
3. proses kimia sempurna. Buktinya tidak tenggelam jika dicemplungkan sampai kapanpun
4. kalau kurang bagus bisa langsung tenggelam bisa seminggu.
5. paling panjang 6 meter.

Perawatan:

1. 70% AAC berpori tetapi masing-masing pori independen sehingga tidak menyerap air
2. tetap harus diplester untuk anak tangga:

sangat mudah, tidak perlu balok penumbuk. Cukup dijepit diiding ACC, tak perlu pondasi khusus sepanjang lantai beton.

Perbedaan Bata Ringan CLC dan AAC

Untuk menghindari kebingungan kita akan menjelaskan perbedaan antara bata ringan AAC (Autoclaved Aerated Concrete) dan CLC (Cellular Lightweight Concrete).

Bata ringan AAC adalah beton selular dimana gelembung udara yang ada disebabkan oleh reaksi kimia, yaitu ketika bubuk aluminium atau aluminium pasta mengembang seperti pada prosess pembuatan roti saat penambahan ragi untuk mengembangkan adonan. Material pembuatan bata ringan AAC memakai pasir khusus yaitu silika (> 95%  SiO2) dan harus digiling sampai ukuran mikro.

Sama halnya seperti pada pembuatan roti pada AAC tingkat ekspansi adonan juga tidak bisa di kontrol secara tepat sehingga biasanya akan mengembang keluar dari cetakan. Oleh karena itu harus dipotong untuk mendapatkan dimensi yang dibutuhkan. Gelembung udara yang relatif banyak memungkinkan dihasilkannya AAC dengan kerapatan yang rendah yaitu sekitar 700 – 800 kg / m³.

Pada AAC susunan gelembung udara yang terbentuk saling terhubung antara satu sama lainnya, hal ini mengakibatkan air mudah meresap ke dalam beton, oleh karena itu pada pengaplikasiannya harus diberikan perlindungan kedap air seperti plaster kedap air.

Untuk  menghasilkan kuat tekan yang cukup proses pengeringan (curing) pada AAC harus menggunakan tabung autoklaf bertekanan tinggi. Namun sayangnya proses curing tersebut menghancurkan proses hidrasi dari semen yang sedang terjadi. Oleh karena alasan ini juga bata ringan AAC harus benar-benar terlindungi dari kelembaban.

Densitas yang rendah dan susuanan gelembung udara pada bata ringan AAC  mengharuskan penggunaan pen/dowel untuk pemasangan baut/paku pada dinding. Insulasi suara juga kurang  untuk densitas yang serupa jika dibandingkan dengan bata ringan CLC yang di curing secara alami.

Seluruh proses produksi bata ringan AAC berbeda dengan CLC dan membutuhkan pabrikasi dan peralatan canggih serta investasi modal yang besar yaitu 10-30 juta USD dan kapasitas yg di hasilkan juga tinggi sekitar 300 m3 per hari bahkan lebih.

Seperti yang diuraikan di atas, maka sangat tidak mungkin untuk menghasilkan AAC pada lokasi proyek maupun untuk memproduksi panel prefab dengan bentuk dan ukuran yang diinginkan. Pengunaan baja penguat beton (rebar) harus dilindungi dengan bahan anti korosi.

Diperlukan sekelompok tim ahli yang  berpengalaman untuk mengoperasikan pabrik tersebut untuk menghasilkan pro-duct yang berkualitas, namun bata ringan AAC menawarkan densitas terendah dan memiliki rasio terbaik atas kepadatan berbanding dengan kuat tekan terhadap semua jenis beton.

Bata ringan CLC  adalah beton selular yang mengalami proses curing secara alami, CLC adalah beton konvensional yang mana agregat kasar (kerikil) digantikan oleh udara, dalam prosesnya mengunakan busa organik yang sangat stabil dan tidak ada reaksi kimia ketika proses pencampuran adonan, foam/busa berfungsi sebagai media untuk membungkus udara.

Pabrikasi dan mesin bata ringan yang digunakan untuk menghasilkan CLC juga standard, sehingga produksi dengan mudah dapat pula diintegrasikan ke dalam pabrikasi beton konvensional. Hanya pasir, semen, air  dan foam yang digunakan dan kepadatan yand didapatkan dapat disesuaikan mulai dari 350 sampai 1.800 kg / m³ dan kekuatan dapat juga dicapai dari serendah 1,5 sampai lebih 30 N / mm ².

Pasir sungai  berukuran 2, 4, 6 dan 8mm dapat digunakan, tergantung pada kepadatan yang diinginkan. Semen portland menawarkan kinerja paling optimal tetapi kebanyakan jenis lain semen juga bisa digunakan.  kepadatan beton bisa disesuaikan, berbagai ukuran dan maupun panel prefab dapat diproduksi, di atas kepadatan dari 1.200 kg / m³ (setengah dari berat beton konvensional) untuk aplikasi struktural dapat mengunakan rangka baja.

Pada CLC Gelembung udara yang dihasilkan benar-benar terpisah satu sama lain, sehingga penyerapan air jauh lebih sedikit dan baja tidak perlu dilapisi dengan lapisan anti korosi,  beton dengan kepadatan diatas 1.200 kg/m3 juga tidak memerlukan pla-ster, seperti pada AAC, hanya cukup di cat saja. Penyerapan air lebih rendah daripada di AAC dan masih cukup baik dibandingkan dengan beton konvensional.

CLC sama halnya dengan beton konvensional kekuatan akan bertambah seiring dengan waktu melalui kelembapan alamiah pada tekanan atmosfir saja. Meskipun tidak seringan AAC, CLC tetap menawarkan penurunan berat badan yang cukup besar dibandingkan dengan beton konvensional dan isolasi termal 500% lebih tinggi dan tahan api.

Paku dan Sekrup dapat dengan mudah dipaku ke CLC terus tanpa harus menggunakan pen, CLC juga dapat dipotong atau digergaji. Bahkan panel dinding rumah seluruhnya dapat dicetak hanya dalam sekali tuang.

Beton CLC menawarkan banyak ruang lingkup pengaplikasian, mulai dari isolasi atap rumah pada kepadatan serendah 350 kg / m³ sampai dengan produksi panel dan lantai beton dengan kepadatan 1800 kg / m³.

Sl.No.	Parameter	CLC			AAC
		Cellular Lightweight Concrete			Autoclaved Aerated Concrete Contoh: Hebel, Siporex, Ytong, dll
1.	Bahan Dasar	Semen, Pasir, Busa senyawa, air			Semen, Kapur, Pasir, Lime, Aluminium Pasta
2.	Proses Produksi & Set up	Tidak Memerlukan Oven Autoclave			Hanya diproduksi di Pabrik yang mahal dilengkapi dengan Oven Autoclaves
3.	Kepadatan Kering Kg/m 3	400-600	800-1000	1200-1800	650	750
4.	Kekuatan tekan (28 hari) Kg/m 3	10-15	25-35	60-250	40	40
5.	Penggunaan	Isolasi	Partisi Non-beban bantalan	Beban bantalan	Mengingat beban non-blok	Diperkuat panel
6.	Ukuran Blok pracetak	500x250x90/190mm Setiap bentuk & ukuran dalam rentang kepadatan 400-1800 Kg / m 3			625x250x100/200mm Tidak Layak
7.	Penuaan	Keuntungan kekuatan dengan usia sebagai beton biasa			Tidak ada
8.	Konduktivitas termal Unit (W/mk)	0,098 untuk 400 Kg / m 3 0,151 untuk 700 Kg / m 3 0,238 untuk 1000 Kg / m 3			0132-0,151 untuk 650 Kg / m 3
9.	Isolasi Suara	Unggul			Unggul
10.	Mudah bekerja	Dapat dipotong, dipaku, dibor sebagai kayu			Dapat dipotong, angsa, dipaku, dibor sebagai kayu
11.	Eco-ramah	Bebas polusi dengan kebutuhan Energi minimal			Bebas polusi proses dengan kebutuhan energi tinggi

BAHAN BAKU BATA RINGAN

Bahan baku bata ringan yang harus disediakan tergantung pada teknologi yang akan di pakai untuk melakukan produksi.

• Agregat Halus dan Kasar

AGREGAT PASIR SILIKA

Sebagai penentu densitas produk bata ringan (berkisar antara 560 – 900 kg/m3), agregat kasar maupun halus yang terbaik yang dapat digunakan adalah pasir silika. Pasir silika yang digunakan harus dalam kondisi bersih bebas dari lempung (clay). Lempung sangat mempengaruhi setting dan curing time adonan. Fenomena clay swelling dapat menyebabkan bata ringan kekerasannya (compressive dan flexural Strength) akan selalu rendah (dibawah 2 Mpa). Clay swelling juga adalah salah satu faktor yang membuat bata ringan mempunyai residual stress yang menjadi faktor utama timbulnya retak rambut, sehingga bata ringan mudah patah.

Agregat Halus dapat memepercepat kekerasan awal (high early strength) bila kehalusannya berkisar antara 100 – 200 mesh. Sedangkan agregat kasar berkisar antara 40-80 mesh. Sebagai gambaran semen dipasaran umum kehalusannya berkisar 200 mesh.

• Cementitious Material.

Material yang mempunyai sifat cementitious merupakan material penentu dalam hal curing dan setting dari bata ringan. Material ini bersifat sebagai pengikat (binder) agregat baik halus maupun kasar. Mengingat faktor komersial yang harus menjadi pertimbangan pokok dalam usaha bata ringan, maka semen merupakan pilihan terbaik karena murah dan mudah didapat.

Adapun jenis semen itu beragam, pilih yang termurah harganya namun tentunya harus diingat jangan membeli semen palsu yang belakangan ini sering beredar dipasaran. Kita sering terkecoh dengan warna semen. Semakin gelap warna semen, belum tentu yang terbaik. Bisa jadi semen tersebut dioplos dengan menggunakan oker (bahan pewarna) ban.

* Cement Admixtures

Guna meningkatkan sifat alami beton pada bata ringan, biasanya dalam proses produksi ditambahkan bahan kimia campuran yang diperuntukan untuk semen. Cement Admixtures yang dipakai pada produksi bata ringan yang terpenting dan terbaik secara komersial adalah:

(a)   Water reducer + plastisizer

Bahan ini diperuntukan untuk membantu mengurangi dan menjaga faktor Water to Cement Ratio adonan sesuai dengan yang dibutuhkan semen, agar dalam curing dan setting timenya tepat. Dengan menggunakan water reducer, kelebihan penggunaan air akan dibuang dari adonan. Sedangkan plastisizer digunakan untuk menjaga adonan dengan air yang seminimum mungkin masih dapat mengalir. Hal ini diperlukan ketika adonan dituang kecetakan, tidak mengakibatkan adanya air-trap (udara terjebak), sehingga ketika bata ringan akan mudah retak dan patah. Bahan admixtures yang mempunyai dua sifat tadi sekarang dapat diperoleh dengan sangat mudah dah murah.

(b)   Accelerator.

Accelerator admixtures digunakan untuk memepercepat setting time dari adonan bata ringan. Dengan adanya accelarator maka kekerasan bata ringan dapat dicapai dalam waktu singkat (1-2 hari).

(c)    Mold Release Agent.

Mold Release Agent digunakan untuk mencegah adonan yang telah setting tidak menempel dicetakan ketika dilepas. Admixtures ini berperanan dalam hal ketelitian produk. Bata Ringan yang dihasilkan tidak bopeng permukaannya dan akan presisi.

Bahan ini tetap dibutuhkan walaupun proses produksi bata ringan menggunakan mesin potong.

Video Klip Produksi Bata Ringan