Dalam dunia konstruksi modern, kebutuhan akan beton yang lebih kuat, tahan lama, dan efisien terus meningkat. Salah satu cara untuk memenuhi kebutuhan tersebut adalah dengan menambahkan bahan aditif bernama silica fume ke dalam campuran beton.
Silica fume dikenal sebagai material pozzolan berkadar silika tinggi yang berasal dari proses sampingan produksi logam silikon atau ferosilikon. Penggunaan bahan ini diketahui mampu meningkatkan kekuatan tekan, daya tahan, serta mengurangi porositas beton secara signifikan.
Mari kenali lebih dalam tentang silica fume, mulai dari pengertian, fungsi, hingga proses produksinya di bawah ini!
Apa Itu Silica Fume?
Mikro silika atau silica fume adalah serbuk sangat halus yang merupakan hasil samping produksi ferrosilicon dan silikon. Dengan ukuran partikel sekitar 100 kali lebih kecil dari partikel semen biasa, silica fume memiliki kandungan silika amorf sangat tinggi yang membuatnya sangat reaktif saat dicampur dengan semen.
Partikel silica fume yang berdiameter 0,1–1,0 mikrometer ini berperan penting dalam memengaruhi sifat kimia dan mekanik beton. Secara geometris, silica fume mampu mengisi celah-celah antarpartikel semen sehingga memperkecil diameter pori dan mengurangi total volume pori pada beton.
Awalnya, beton ringan seringnya hanya digunakan untuk dinding non-struktural karena kekuatannya yang tidak sebaik jenis beton lain. Namun, belakangan diketahui juga penambahan silica fume yang kaya SiO2 ke dalam campuran beton dapat meningkatkan kekuatan beton ringan secara signifikan.
Hal tersebut menjadikan penggunaan silica fume sebagai alternatif terbaik untuk menghasilkan beton berkekuatan tinggi. Selain meningkatkan kekuatan, penggunaan silica fume juga berpotensi menghemat material.
Silica fume juga dapat menggantikan sebagian proporsi material lain dalam campuran beton, khususnya semen dengan harga mahal sehingga biaya produksi beton dapat berkurang. Secara keseluruhan, penambahan silica fume pada campuran beton ringan terbukti meningkatkan kuat tekan, kuat tarik belah, dan kuat lentur.
Oleh karena itu, silica fume dapat menjadi solusi efektif untuk menghasilkan beton ringan yang kuat. Dengan kekuatan yang meningkat dan biaya lebih rendah, beton ringan yang diperkuat silica fume menjadi pilihan ideal untuk mendukung pemerataan pembangunan saat ini.
Baca juga: Beton Precast: Pengertian, Jenis, dan Keunggulannya
Fungsi Silica Fume pada Konstruksi Beton
Silica fume tidak hanya dikenal sebagai bahan tambahan berukuran mikro, tetapi juga memiliki peran penting dalam meningkatkan kualitas beton.
Penggunaannya memberikan berbagai manfaat yang mendukung kekuatan dan ketahanan beton dalam jangka panjang. Berikut beberapa fungsi silica fume pada beton.
1. Meningkatkan Daya Tahan
Penambahan silica fume pada beton mampu meningkatkan daya tahannya secara signifikan. Beton jadi lebih kuat dalam menghadapi siklus beku-cair dan serangan sulfat sehingga menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk penggunaan di lingkungan dengan cuaca ekstrem.
2. Tahan Terhadap Penetrasi Air atau Bahan Kimia Lainnya
Dengan adanya silica fume, beton menjadi lebih padat karena pori-porinya mengecil. Ini membuatnya sangat tahan terhadap penetrasi air dan bahan kimia berbahaya. Manfaat ini penting untuk struktur yang sering terpapar lingkungan keras, misalnya jembatan atau bangunan di dekat laut.
3. Meningkatkan Kuat Tekan Beton
Salah satu keunggulan utama silica fume adalah kemampuannya meningkatkan kuat tekan beton. Saat ditambahkan ke campuran, silica fume dapat bereaksi dengan kalsium hidroksida dari hidrasi semen. Reaksi ini menghasilkan lebih banyak kalsium silikat hidrat (C-S-H), yaitu komponen penting yang memberikan kekuatan pada beton.
4. Lebih Hemat Biaya
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, penggunaan silica fume juga membantu mengurangi kebutuhan material lain, terutama semen yang harganya cukup tinggi. Efisiensi ini membuat biaya produksi beton menjadi lebih rendah.
Secara keseluruhan, penambahan silica fume terbukti mampu meningkatkan kuat tekan, kuat tarik belah, dan kuat lentur pada beton ringan, menjadikannya solusi yang efektif dan ekonomis untuk mendukung pemerataan pembangunan.
Baca juga: Rabat Beton: Pengertian, Fungsi, dan Kelebihannya
Proses Produksi Silica Fume
Silica fume dihasilkan dari proses penguapan silikon dioksida dalam tungku listrik bersuhu tinggi. Saat gas yang mengandung SiOâ‚‚ keluar dan bersentuhan dengan udara, terjadi pendinginan cepat yang membentuk partikel amorf berbentuk seperti bola kaca halus.
Partikel ini kemudian dikumpulkan melalui sistem filtrasi. Kandungan silika dalam silica fume sangat tinggi, yaitu sekitar 85–98% dengan ukuran partikel sangat kecil, sekitar 0,1–1,0 mikron.
Dalam campuran beton, silica fume digunakan untuk meningkatkan kekuatan tekan dan daya tahan, terutama pada beton berkinerja tinggi, seperti kolom struktural, dinding geser, beton pracetak, serta beton prategang.
Umumnya, silica fume ditambahkan 0–30% dari total campuran, disertai superplasticizer agar beton tetap mudah dikerjakan meskipun memiliki kadar air rendah.
Selain memperbaiki kekuatan dan ketahanan, silica fume juga mengisi pori-pori semen, memperkecil diameter dan volume pori, serta memperkuat zona transisi antara agregat dan pasta semen sehingga menghasilkan struktur beton yang lebih padat, kuat, serta tahan lama.
Keuntungan Silica Fume
Penggunaan silica fume bersama superplasticizer pada campuran beton menawarkan banyak keuntungan. Beberapa di antaranya adalah memiliki kuat tekan dan kuat tarik yang lebih tinggi. Selain itu, beton juga menunjukkan rangkak dan susut lebih kecil, serta regangan yang rendah.
Selain itu, beton menjadi lebih tahan terhadap keausan dan serangan klorida karena permeabilitasnya rendah. Semakin kecil permeabilitas beton, maka semakin sulit zat kimia menembus dan merusaknya sehingga membuat beton lebih tahan lama di lingkungan ekstrem.
Kendala dalam Penggunaan Silica Fume
Meskipun silica fume memiliki banyak manfaat, ada beberapa kendala yang perlu diperhatikan dalam penggunaannya, seperti penanganan, risiko kesehatan kerja, masalah air entrainment, plastic shrinkage, dan quality control.
Silica fume memiliki sifat yang sangat halus dan mudah beterbangan. Maka proses penanganan, seperti pemuatan, pengangkutan, penyimpanan, dan pencampuran harus dilakukan dengan ekstra hati-hati.
Selain itu dari sisi kesehatan, pekerja wajib dilengkapi dengan alat pelindung pernapasan untuk mencegah terhirupnya partikel halus silica fume yang berisiko bagi kesehatan.
Demikian penjelasan lengkap mengenai silica fume, mulai dari pengertian, fungsi, hingga proses produksinya. Penggunaan silica fume sebagai bahan tambahan telah terbukti meningkatkan kualitas beton secara signifikan.
Namun, untuk mendapatkan hasil terbaik, penting juga memilih jenis semen yang tepat, terutama dalam industri beton precast yang menuntut efisiensi tinggi, presisi, serta mutu yang konsisten.
Untuk itu, Semen Merah Putih menghadirkan berbagai produk unggulan, seperti ULTRAMIX-P yang dirancang khusus untuk beton mutu tinggi, ULTRAMIX-G untuk kebutuhan konstruksi umum, serta ULTRAMIX-A yang cocok untuk industri bata ringan.
Ada pula FLEXIPLUS yang telah bersertifikasi ramah lingkungan, serta SUPERMIX dengan daya ikat dan kekuatan tekan optimal. Semua produk unggulan ini menjadi solusi tepat untuk mendukung proses produksi beton pracetak yang efisien dan berkualitas tinggi.
Dengan dukungan pabrik modern dan standar mutu tinggi, Semen Merah Putih siap menjadi mitra terbaik Anda dalam menghadirkan konstruksi yang kuat dan efisien. Hubungi kami untuk informasi lebih lanjut dan solusi terbaik bagi proyek Anda!
Baca juga: Beton Ready Mix: Jenis, Mutu, Keunggulan, dan Cara Buatnya
