KONKRIT

3.1  Pengenalan

Konkrit merupakan sejenis bahan yang dihasilkan daripada hasil gabungan simen ( cement ), batu baur halus ( fine aggregate ), batu baur kasar ( coarse aggregate ) dan air mengikut nisbah tertentu.

3.1.1  Komponen Konkrit

a.    Simen

• Simen bertindak balas dengan air dan menjadi bahan pengikat komponen-komponen konkrit.
• Terdapat pelbagai jenis simen seperti:

• Simen portland (biasa digunakan dalam pembinaan dan kejuruteraan;
• Simen putih (biasa digunakan untuk kemasan)
• Simen bewarna;
• Simen cepat mengeras.

 

Simen Portland merupakan simen paling biasa digunakan.  Ia merupakan bahan asas bagi konkrit, mortar pembinaan dan plaster.  Jurutera British, Joseph Aspdin mepaten simen Portland pada tahun 1824, dan ia dinamakan sempena tebing batu kapur di Kepulauan Portland Isle of Portland di England disebabkan warnanya, menyerupai batu yang dikuari di situ.  Ia terdiri daripada campuran kalsium oksida, silikon dioksida dan aluminum okside. Simen Portlanddan bahan seumpamanya dihasilkan dengan memanaskan batukapur (sumber kalsium) dengan selut dan mengiling bahan ini (dikenali sebagai klinker), dengan sumber sulfate (biasanya gypsum).   Apabila bercampur air serbuk yang terhasil akan membentuk hidrate pepejal selepas tempoh tertentu.

Applikasi suhu tinggi, seperti oven batu-bata dan seumpamanya, pada kebiasaannya memerlukan penggunaan konkrit pantulan, disebabkan konkrit berasaskan simen Portland mampu musnah atau dirosakkan oleh suhu tinggi, tetapi konkrit refraktori (refractory concretes) mampu tahan keadaan seperti itu.

b.    Air

 

Air memainkan 3 peranan dalam kerja-kerja konkrit:

1. Air menyebarkan simen supaya tiap-tiap butir batu diliputi dengan rapat.
2. Air memberikan kesenangan kerja pada bancuhan konkrit.
3. Air merupakan agen tindakbalas kimia dalam sime untuk mengikat semua batu dalam bancuhan konkrit

Nisbah air berbanding simen (w/c ratio - water to cement) merupakan faktor utama menentukan kekuatan konkrit. Nisbah w/c akan menghasilkan konkrit yang lebih kuat, sementara nisbah w/c lebih tinggi menghasilkan konkrit dengan kekuatan yang kurang.  Paste simen merupakan bahan yang terbentuk hasil campuran air dan bahan bersimen; iaitu bahagian konkrit tanpa agregat atau sokongan.  Kelenturan atau kelikatannya ditentukan oleh kandungan air, jumlah kandungan pes simen dalam campuran keseluruhan dan ciri-ciri fizikal (saiz maksima, bentuk dan gred) agregats.

c.    Batu-Baur

 Campuran air dan simen mengeras dan semakin kukuh dalam tempoh tertentu.  Untuk mendapatkan penyelesaian yang ekonomik dan pratikal, kedua-dua agregats halus dan kasar digunakan bagi membentuk sebahagian besar campuran konkrit.  Pasir, anak batu dan batu kelikir merupakan bahan utama yang digunakan bagi tujuan ini.  Bagaimanapun, ia semakin menjadi kebiasaan bagi agregat dikitar semula (dari sisa pembinaan, perobohan dan pembongkaran) untuk digunakan sebagai sebahagian penggantian agregat semulajadi, sementara sebahagian agregat bahan sampingan industri, termasuk sanga (sisa) relau bagas dingin udara (air-cooled blast furnace) dan abu dasar adalah juga dibenarkan.

 

• Pasir dan serpihan batu adalah batu baur yang lazimnya digunakan dalam bancuhan konkrit. Ia biasanya dibahagikan kepada dua kumpulan:
1. Batu baur halus atau pasir: Batu baur yang saiznya tidak melebihi 5mm. Ia boleh didapati dari pasir lombong, kuari atau sungai.
2. Batu baur kasar: Saiznya antara 5 – 50 mm. Ia biasanya diperolehi dari kuari.
• Kandungan batu-baur adalah 60-80% daripada isipadu konkrit

3.1.2  Campuran Tambahan

Campuran tambahan adalah bahan dalam bentuk serbuk atau cecair yang ditambah kepada konkrit bagi memberikannya ciri-ciri tertentu yang tidak terdapat pada konkrit biasa. Jenis campuran tambahan biasa adalah:

• Pemecut (Accelerators)  bagi mempercepatkan proses hidration (pengerasan) konkrit.
• Perencat (Retarder) memperlahankan penghidratan campuran simen bagi menambah masa kerja.
• Bahan Tambah Perangkap Udara (Air entraining agent)  bagi menambah dan mengedarkan buih udara kecil dalam campuran simen, yang akan mengurangkan kerosakan semasa kitaran cuaca beku dan cair.
• Superpemplastik (Superplastictizer)  boleh digunakan bagi meningkatkan kebolehkerjaan  konkrit, ia mengurang kandungan air dalam simen supaya boleh diletakkan lebih dengan mudah, dengan usaha yang sedikit.  
• Pigmen boleh digunakan untuk mengubah warna konkrit, bagi kecantikan.

3.2  Sifat Konkrit

• Konkrit mengeras dan membeku dengan kehadiran air. Sifat ini penting dalam pembinaan, terutama pembinaan asas pada tempat yang basah.
• Konkrit tidak berkarat atau reput. Ia tidak juga diserang oleh anai-anai atau serangga lain.
• Konkrit boleh dibancuh untuk dibentukkan menjadi sebarang bentuk mengikut acuan.
• Konkrit tahan panas dan tidak terbakar.

Kualiti campuran konkrit bergantung kepada:

• Kualiti bahan-bahan bancuhannya.
• Nisbah campuran bancuhannya. Nisbah yang biasanya digunakan (simen:pasir: batu baur) ialah: 1:2:4, 1:3:6, 1:5:10, mengikut tempat dan tujuan.
• Cara mencampur dan mengangkut.
• Kualiti acuan yang digunakannya.
• Pemampatan setelah ditempatkan dalam acuan.
• Pengawetan yang digunakan.

3.3 Jenis-Jenis Gred Konkrit

Jenis- jenis bancuhan konkrit lebih dispesifikasikan sebagai gred- gred konkrit yang tertentu.  Bancuhan konkrit tidak lagi dikenali dengan campuran nisbah bancuhan.  Campuran konkrit akan digredkan dengan gred- gred berikut a) G15 (1:3:6)

b) G20 (1:2:4)

c) G25 (1:11/2:3)

d) G30 (1:1:2)

Gred ini didefinasikan sebagai satu nombor yang membayangkan “Characteristic Compressive Strenght”, konkrit berkenaan dalam unit N/mm².

3.4  Ujian Keatas Bancuhan Konkrit

 Tujuan utama ujian ini dilakukan adalah untuk mengetahui kekuatan sesuatu konkrit.  Dengan adanya ujian ini ia akan dapat menentukan samada bancuhan itu sesuai untuk kegunaan berkenaan atau pun untuk mencapai kehendak kekuatan mampatan yang dikehendaki dalam kerja- kerja pembinaan. Jenis- jenis ujian konkrit adalah :-

a) Ujian Ricih (slump Test)

b) Ujian Kiub (Cube Test)

3.4.1  Ujian Kericihan (Slump Test)

Ujian pemendapan tidak mengukur betapa bagusnya konkrit yag dibuat tetapi ia adalah mustahak untuk menganalisa segala perubahan sekata dalam sesuatu campuran yang diberikan.  Ia dilakukan sebelum kerja penuangan konkrit pada struktur bangunan dijalankan.  Ujian ini perlu dijalankan ke atas semua ‘truck mixer’ yang masuk ke tapak. 

  I.   Alat- Alat Yang Digunakan ialah

ü   kon kejatuhan konkrit diameter muncung atas 100mm, diameter muncung bawah 200mm dan tinggi 300mm.

ü    Acuan kon yang diletakkan di atas kepingan aluminium.

ü    Rod, diameter 16mm dan panjang 600mm (standard tamping).

ü   Pita ukur untuk mengukur kejatuhan konkrit

  II.    Cara Ujian Runtuh Dijalankan

a.    pertama sekali, konkrit dimasukkan kedalam ‘slump cone’.

b.     Ia dimasukkan secara berperingkat- peringkat mengikut 3 lapisan

c.    Setiap lapisan perlu dipadatkan sebanyak 25 kali dengan rod.

d.    Selepas 4 lapisan dibuat, slump cone dikeluarkan secara perlahan- lahan dari lapisan konkrit yang dipadatkan.

e.    Jika tinggi konkrit yang tidak runtuh itu tidak melebihi 3 inci, maka ujian tersebut lulus dan konkrit akan dibenarkan untuk dibawa masuk kedalam tapak bina.

f.     Jika tingginya kurang daripada 3 inci, maka ujian tersebut gagal dan konkrit tersebut perlu ditukar. • Designed Slump = 75mm(+/-) 25mm

3.4.2  Ujian Kiub (Cube Test)

Ujian kiub merupakan satu lagi ujian penting dalam kerja konkrit.  Tujuan ujian konkrit ini adalah untuk menentukan kekuatan konkrit.  Keputusan daripada ujian- ujian ini akan memberikan gambaran bahawa campuran itu adalah betul dan kekal.  Ia juga akan memberikan gambaran yang jelas kepada konkrit yang dibuat.  Di dalam semua projek, ujian kiub akan dibuat pada setiap kali campuran konkrit ditukarkan.  Ini adalah untuk ujian kekuatan pecahan pada hari ke 7 dan ke 28

I.          Alat- Alat Yang Digunakan 

a.    kiub bersaiz 6” 150mmx150mm

b.     Rod besi diameter 16mm dan panjang 600mm

II..    Cara Ujian Kuib Dijalankan

1. Kiub hendaklah disapu dengan minyak pelicin (geris) untuk mengelakkan daripada konkrit melekat pada kiub.
2.  Acuan yang berukuran 6 inci kiub itu dipenuhkan konkrit dalam 3 lapisan yang hampir sama tebal.
3. Tiap- tiap lapisan konkrit yang diisi perlu dipadatkan dengan rod sebanyak 35 kali hentakan.
4.  Selepas kiub konkrit menjadi keras, ia direndam didalam air.  
5. Pada peringkat pertama, ia akan direndam selama 7 hari dan peringkat kedua adalah selama 28 hari.
6.  Ujian pada peringkat pertama selepas 7 hari, kiub konkrit yang diuji perlu mencapai kekuatan 75%. Jika kurang dari 75% ujian peringkat kedua perlu dijalankan selepas 28 hari.

 III.    Contoh Kiraan Ujian Kiub:-

 Kiub Gred yang digunakan (G25)

 beban yang dikenakan 500KN

 500KN = 500000N Kiraan :

 Luas kiub yang dikenakan beban 150mm x 150mm

 = 22500 mm persegi

= F/A = 500000 / 22500

= 22.22 N/mm²

Jenis gred (G25) Maka peratus kekuatan konkrit ialah :

 22.22 / 25 Gred konkrit

 = 0.88 = 88%

Ujian lulus kerana ia melebihi 75%

3.3.1  Jenis-Jenis Konkrit

Konkrit terbahagi kepada beberapa jenis iaitu konkrit biasa, konkrit bertetulang, konkrit tuang dulu, konkrit tegas dulu, konkrit ringan, konkrit selular, konkrit in-situ, konkrit pre-cast dan konkrit mampat giling.

                       i.        Konkrit Biasa

 

• Konkrit jenis ini tidak mempunyai tetulang besi.
• Ia digunakan dalam binaan yang hanya terdapat tegasan tekanan (compressive stress) dan tiada tegasan tegangan (tensile stress).
• Contoh tempat yang sesuai untuk menggunakan konkrit jenis ini adalah tapak tembok, lantai atas tanah.

 

                     ii.        Konkrit Bertetulang

 

• Konkrit jenis ini sama seperti konkrit biasa kecuali ia mempunyai tetulang keluli didalamnya untuk menambah kekuatan daya tegangan.
• Ia biasanya menggunakan nisbah 1:2:4.

 

                    iii.        Konkrit Tuang Dahulu

 

• Konkrit jenis ini dibuat di dalam acuan dan dibina di dalam bengkel atau tapak pembinaan dengan kuantiti yang banyak.
• Teknik ini menjimatkan masa kerana bahagian binaan ini boleh di bina terlebih dahulu dan kualitinya dapat dikawal dengan baik.

 

                    iv.        Konkrit Tegas Dahulu

 

• Ia seperti konkrit tuang dahulu tetapi mempunyai tetulang keluli bertegangan tinggi.
• Tetulang ini di tegang bagi mewujudkan tegasan supaya ia dapat menanggung beban yang lebih tinggi.
• Ia biasanya mempunyai nisbah bancuhan: 1:11/2: 3,
• Ia boleh dihasilkan dengan dua cara:

ü  Tegas dahulu (pretensioning): Satu hujung keluli dipasak manakala satu hujung lagi ditegangkan menggunakan jek hidraulik sebelum konkrit dituang.

ü  Tegas kemudian (post-tensioning): Hos plastik ditempatkan didalam acuan sebelum bancuhan konkrit dituang.  Sebelum konkrit menjadi keras, hos dikeluarkan, meninggalkan saluran untuk dimasukan kabel tetulang kemudiannya.

• Konkrit ini sesuai digunakan dalam pembinaan rasuk yang jarak rentangannya panjang, struktur kalis air, cerucuk dsb.

 

                     v.        Konkrit Ringan

 

• Konkrit jenis ini dibuat dengan bahan ringan dan dicampurkan dengan agen perangkap udara (seperti CO₂) supaya hasilnya lebih ringan.
• Ia biasanya digunakan sebagai tembok sekatan (partition) atau sebagai struktur yang tidak memegang beban.

 

                    vi.        Konkrit Selular

 

• Ia berbentuk seperti blok konkrit yang mempunyai ruang kosong diantaranya bagi membolehkan rumput atau tumbuhan hidup.
• Kegunaanya utamanya adalah untuk menyokong cerun bukit.  Juga digunakan bagi kawasan letak kereta (occasional use), driveway;
• Tidak begitu selesa untuk berjalan di atasnya.

 

                  vii.        Konkrit In-Situ

 

• Merupakan permukaan kejur yang paling murah;
• Mempunyai bentuk permukaan yang tidak begitu menarik dan mudah retak;
• Digunakan sebagai laluan siar kaki, driveway, kawasan letak

 

                 viii.        Konkrit Pre-Cast Kenderaan

 

• Bahan konkrit dimasukan di dalam acuan dan dibentuk di kilang.
• Saiznya boleh ditentukan mengikut keperluan.
• Digunakan sebagai laluan siar kaki, driveway, dan tempat meletak kenderaan.

                    ix.        Konkrit Mampat Giling

Konkrit mampat giling, kadangkala dikenali sebagai rollcrete, adalah satu konkrit kaku kandungan simen rendah yang diletakkan dengan menggunakan teknik yang dipinjam daripada kerja tanah dan penurapan.  Konkrit diletakkan pada permukaan yang hendak dilitupi, dan ia dipadatkan pada tempatnya dengan menggunakan jengiling (jentera pengiling), penggolek berat besar yang lazimnya digunakan dalam kerja tanah.  Campuran konkrit ini mencapai kepadatan tinggi dan akan mengeras bagi membentuk satu kepingan blok yang teguh.  Konkrit mampat giling lazimnya digunakan untuk turapan konkrit, tetapi juga digunakan untuk membina empangan konkrit, kerana kandungan rendah simen menghasilkan kurang haba semasa pengerasan berbanding kebiasaanya bagi penuangan konkrit biasa yang banyak.