BETON RINGAN
(Autoclaved Aerated Concrete/ AAC)

Latar Belakang
Dengan semakin pesatnya pertumbuhan pengetahuan dan teknologi di bidang konstruksi yang mendorong kita lebih memperhatikan standar mutu serta produktivitas kerja untuk dapat berperan serta dalam meningkatkan sebuah pembangunan konstruksi dengan lebih berkualitas. Diperlukan suatu bahan bangunan yang memiliki keunggulan yang lebih baik dibandingkan bahan bangunan yang sudah ada selama ini. Selain itu bahan tersebut harus memiliki beberapa keuntungan seperti bentuk yang dapat menyesuaikan dengan kebutuhan, spesifikasi teknis dan daya tahan yang kuat, kecepatan pelaksanaan konstruksi serta ramah lingkungan. Jenis bahan bangunan pada bangunan konstruksi tersebut sangat bervariasi misalnya beton, pasir, kerikil.
Dewasa ini kata “Beton” sudah tidak asing lagi di kalangan para Engineer. Karena sudah hampir sebagian besar gedung-gedung dan sarana infrastruktur di daerah kota menggunakan beton sebagai bahan dasar dari bangunan mereka. Penggunaan beton pada gedung dilakukan dalam rangka menghemat pengeluaran dalam suatu proses konstruksi. Selain harganya yang terjangkau beton juga memiliki kuat tekan yang tinggi.
Rasa tertarik pada penggunaan beton ini, akhirnya menimbulkan banyaknya jenis dari beton itu sendiri. Salah satu yang kita kenal adalah Beton Ringan (lightweight concrete) atau yang lebih dikenal dengan sebutan Hebel. Dalam paper ini penulis akan menjelaskan mengenai “Beton Ringan”.

Definisi Beton Ringan
Beton ringan adalah beton yang memiliki berat jenis (density) lebih ringan daripada beton pada umumnya. Beton ringan bisa disebut sebagai beton ringan aerasi (Aerated Lightweight Concrete/ALC) atau sering disebut juga (Autoclaved Aerated Concrete/ AAC) yang mempunyai bahan baku utama terdiri dari pasir silika, kapur, semen, air, ditambah dengan suatu bahan pengembang yang kemudian dirawat dengan tekanan uap air. Tidak seperti beton biasa, berat beton ringan dapat diatur sesuai kebutuhan. Pada umumnya berat beton ringan berkisar antara 600 – 1600 kg/m3. Karena itu keunggulan beton ringan utamanya ada pada berat, sehingga apabila digunakan pada proyek bangunan tinggi (high rise building) akan dapat secara signifikan mengurangi berat sendiri bangunan, yang selanjutnya berdampak kepada perhitungan pondasi.


Sejarah Beton Ringan
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 (semen dengan cairan kimia penghasil gelembung udara ), Porous Concrete, dan di Inggris disebut Aircrete and Thermalite.
Beton ringan AAC ini pertama kali dikembangkan di Swedia pada tahun 1923 sebagai alternatif material bangunan untuk mengurangi penggundulan hutan. Beton ringan AAC ini kemudian dikembangkan lagi oleh Joseph Hebel di Jerman Barat di tahun 1943.
Dia memutuskan untuk mengembangkan sistem bangunan yang lebih baik dengan biaya yang lebih ekonomis. Inovasi-inovasi brilian yang dilakukannya, seperti proses pemotongan dengan menggunakan kawat, membuka kemungkinan-kemungkinan baru bagi perkembangan produk ini.
Hasilnya, beton 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.
Kesuksesan Hebel di Jerman segera dilihat negara-negara lain. Pada tahun 1967 bekerja sama dengan Asahi Chemicals dibangun pabrik Hebel pertama di Jepang. Sampai saat ini Hebel telah berada di 29 negara dan merupakan produsen beton aerasi terbesar di dunia. Di Indonesia sendiri beton ringan mulai dikenal sejak tahun 1995, saat didirikannya PT Hebel Indonesia di Karawang Timur, Jawa Barat.

Kelebihan dan Kekurangan Beton Ringan

Ada beberapa Kelebihan dari Beton ringan atau Autoclaved Aerated Concrete (AAC), yaitu :
 Balok AAC mudah dibentuk. Sehingga dapat dengan cepat dan akurat dipotong atau dibentuk untuk memenuhi tuntutan dekorasi gedung. Alat yang digunakan pun sederhana, cukup menggunakan alat pertukangan kayu.
 Karena ukurannya yang akurat tetapi mudah dibentuk, sehingga dapat meminimalkan sisa-sisa bahan bangunan yang tak terpakai.
 AAC dapat mempermudah proses konstruksi. Untuk membangun sebuah gedung dapat diminimalisir produk yang akan digunakan. Misalnya tidak perlu batu atau kerikil untuk mengisi lantai beton.
 Bobotnya yang ringan mengurangi biaya transportasi. Apalagi pabrik AAC dibangun sedekat mungkin dengan konsumennya.
 Karena ringan, tukang bangunan tidak cepat lelah. Sehingga cepat dalam pengerjaannya.
 Semennya khusus cukup 3 mm saja.
 Mengurangi biaya struktur besi sloff atau penguat.
 Mengurangi biaya penguat atau pondasi
 Waktu pembangunan lebih pendek.
o Tukang yang mengerjakan lebih sedikit. Sehingga secara keseluruhan bisa lebih murah dan efisien
 Tahan panas dan api, karena berat jenisnya rendah.
 Kedap suara
 Tahan lama, kurang lebih sama tahan lamanya dengan beton konvensional
 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.
 Anti jamur
 Tahan gempa
 Anti serangga
 Biaya perawatan yang sedikit, bangunan tak terlalu banyak mengalami perubahan atau renovasi hingga 20 tahun.
 Nyaman
 Aman, karena tidak mengalami rapuh, bengkok, berkarat, korosi.

Selain kelebihan, Beton AAC juga memiliki beberapa kelemahan, yaitu :
 Karena ukurannya yang besar, untuk ukuran yang tanggung, akan memakan waste yang cukup besar. Diperlukan keahlian tambahan untuk tukang yang akan memasangnya, karena dampaknya berakibat pada waste dan mutu pemasangan.
 Perekat yang digunakan harus disesuaikan dengan ketentuan produsennya, umumnya adalah semen instan.
 nilai kuat tekannya (compressive strength) terbatas, sehingga sangat tidak dianjurkan penggunaan untuk perkuatan (struktural).
 Harganya cenderung lebih mahal dari bata konvesional. Di pasaran, beton ringan dalam bentuk bata dijual dalam volume m3, sehingga dengan ukuran 60cmx20cmx10cm / m3 bata ringan terdiri dari 83 buah. Jika dikonversikan dalam m2 maka 1 m2 terdiri dari 8.5 buah. Harga per bata kurang lebih Rp. 8000,-, sehingga harga per m2 nya Rp.68.000,-. Belum termasuk semen instan dan ongkos pasangnya.

Pembuatan Beton Ringan
Pembuatan beton ringan ini pada prinsipnya membuat rongga udara di dalam beton. Ada tiga macam cara membuat beton aerasi, yaitu :
a) Yang paling sederhana yaitu dengan memberikan agregat/campuran isian beton ringan. Agregat itu bisa berupa batu apung, stereofoam, batu alwa, atau abu terbang yang dijadikan batu.
b) Menghilangkan agregat halus (agregat halusnya disaring, contohnya debu/abu terbangnya dibersihkan).
c) Meniupkan atau mengisi udara di dalam beton. Cara ketiga ini terbagi lagi menjadi secara mekanis dan secara kimiawi.

Proses pembuatan beton ringan atau Autoclaved Aerated Concrete secara kimiawi kini lebih sering digunakan. Sebelum beton diproses secara aerasi dan dikeringkan secara autoclave, dibuat dulu adonan beton ringan ini. Adonannya terdiri dari pasir kuarsa, Semen, Kapur, Gypsum, Aluminium pasta (Zat Pengembang). Untuk memproduksi 1 m3 beton ringan hanya dibutuhkan bahan sebanyak ± 0,5 – 0,6 m3 saja, karena nantinya campuran ini akan mengembang. Dalam komposisinya, secara umum pasir kuarsa memiliki persentase yang cukup tinggi yaitu berkisar 60%, kemudian perekat yang terdiri dari semen dan kapur sebanyak 30%, dan sisanya sebanyak 10% yaitu campuran gypsum dan aluminium pasta.
Semen yang digunakan merupakan semen tipe I. Semen tipe I merupakan yang biasanya digunakan untuk segala macam jenis konstruksi. Untuk proses produksi, dalam 1 hari dapat dihasilkan beton ringan sebanyak ± 300 – 400 m3. Pembuatan beton ringan ini sepenuhnya dikerjakaan dengan mesin. Mesin yang digunakan seperti mesin penggiling, mesin mixxing, mesin cutting, autoclaved chamber. Untuk proses awal semua bahan baku ditempatkan didalam tangki masing – masing untuk mempermudah proses pencampuran. Khusus untuk pasir kuarsa harus dimasukkan kedalam mesin penggiling terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam tangki, untuk menghaluskan butiran – butiran pasir. Kemudian melalui ruang control, diatur kadar campuran yang akan dibuat. Kadar campuran dapat berubah – ubah tergantung dari keadaan bahan baku yang ada. Kemudian campuran beton ringan tersebut dituangkan kedalam cetakan yang memiliki ukuran 4,20 x 1,20 x 0,60 m. Adonan tersebut diisikan sebanyak ½ bagian saja. Kemudian didiamkan sekitar ± 3 – 4 jam, sehingga adonan dapat mengembang.
Dalam proses pengembangan ini, terjadi reaksi kimia. Saat pencampuran pasir kuarsa, 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. 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. Setelah mengembang, adonan dipotong untuk memperoleh ukuran yang persisi, karena pada saat pengembangan ukurannya tidak dapat dikontrol sehingga dipotong setelah proses pengembangan selesai.
Setelah melalui proses pemotongan, beton ringan dimasukkan kedalam autoclave chamber selama ± 12 jam. Didalam autoclaved ini pasir kwarsa bereaksi dengan kalsium hidroksida menjadi kalsium hidrat silika. Dalam proses ini beton ringan diberi tekanan sebesar 11 bar atau sebesar 264 psi ( = 1,82 Mpa) dengan suhu setinggi 374 ⁰F. Sehingga terbentuk kalsium silikat dan beton ringan berubah warna menjadi putih. Pada saat didalam autoclaved ini, semua reaksi kimia dituntaskan dan dibersihkan pada suhu tinggi, sehingga nantinya pada saat digunakan tidak mengandung reaksi kimia yang berbahaya. Kenapa tidak dijemur saja? Karena kalau adonan ini dijemur di bawah terik matahari hasilnya kurang maksimal, karena tidak bisa stabil dan merata hasil kekeringannya.
Setelah keluar dari autoclave chamber, beton ringan aerasi ini sudah siap untuk dipasarkan dan digunakan sebagai konstruksi bangunan.


Aplikasi Beton Ringan

Dengan berbagai kelebihan dari beton ringan yang telah disebutkan di atas, saat ini beton ringan banyak diaplikasi dalam pelbagai proyek dalam bentuk :

a) Blok (bata)
Contohnya Bata Celcon, yang dapat digunakan pada dinding dan atap.

b) Panel
Contohnya Panel beton ringan yang digunakan sebagai pengganti tembok.

c) Bentuk Khusus
Contohnya bentuk-bentuk dekorasi, sebagai ornamen bangunan.

d) Ready Mix
Contohnya pada ready mix sebagai material pengisi.

Kesimpulan

a) Beton ringan lebih mudah diperoleh karena jumlah produksi yang cukup banyak dalam sehari.
b) Beton ringan lebih ramah lingkungan dan ekonomis, karena bahan – bahan yang digunakan merupakan bahan yang tidak bermanfaat untuk lingkungan dan jumlahnya sangat banyak.
c) Proses pembuatan beton ringan atau Autoclaved Aerated Concrete secara kimiawi lebih sering digunakan.
d) Secara totalitas pengunaan beton ringan lebih mudah dan efektif dibandingkan beton pada umumnya (dalam hal tertentu).

Saran
a) Tidak menggunakan beton ringan sebagai perkuatan (struktural).
b) Dalam pemasangan beton ringan, sebaiknya menggunakan tukang yang memiliki keahlian tambahan.
c) Gunakan Autoclave Chamber dalam proses pengeringan.

Sumber:
http://www.eramuslim.com/konsultasi/arsitektur/penggunaan-bata-celcon.htm
http://www.ilustri.org/
http://indograha.co.id/
http://www.pu.go.id/