Table of Contents

Analisa Penggunaan Additive Pengeras Beton Sikament NN untuk Pengecoran Gorong-Gorong

Pekerjaan pengecoran gorong-gorong pada praktiknya menuntut workability yang stabil, pemadatan efektif pada cetakan silinder dengan pembesian rapat, serta pencapaian kekuatan awal yang memadai agar siklus produksi (dari proses buka cetakan hingga setel ulang) tidak menjadi bottleneck. Pada skenario ini, penggunaan superplasticizer / high range water reducer (HRWR) seperti Sikament® NN / Sikament® NN Extra lazim dipilih untuk:

• Menurunkan rasio air-semen (w/c ratio) tanpa menurunkan kelecakan.
• Meningkatkan kuat tekan (fc') awal dan 28-hari.
• Meminimalkan kebutuhan energi pemadatan (vibrator/rojok) dan menurunkan risiko honeycombing pada tulangan kongesti.

Ringkasan teknis Sikament NN

Klasifikasi dan komposisi kimia

Berdasarkan Product Data Sheet (PDS), Sikament® NN Extra adalah dual action liquid superplasticizer dan chloride free, dengan komposisi Naphthalene Formaldehyde Sulfonate serta memenuhi ASTM C494 Type F (HRWR) (Sika Indonesia, PDS Sikament® NN Extra, Okt 2025).

PDS lain untuk Sikament® NN (varian/regional) menunjukkan basis kimia yang konsisten (naphthalene formaldehyde sulfonate), densitas sekitar 1.18–1.20, dan kepatuhan ASTM C494 Type F.

Dosis rujukan pabrikan

PDS Sikament® NN Extra merekomendasikan dosis 0,30%–2,30% dari berat semen/bahan pengikat (bergantung kebutuhan workability dan strength), serta menegaskan pentingnya trial mix untuk menentukan dosis optimum.

Mekanisme kerja yang relevan terhadap gorong-gorong

Secara praktik teknologi beton, HRWR bekerja melalui dispersi partikel semen (deflokulasi) sehingga:

• Untuk target slump yang sama, kebutuhan air berkurang → w/c turun → kuat tekan naik.
• Untuk w/c yang sama, slump meningkat → placeability naik → risiko rongga menurun.

Pedoman PUPR Surat Edaran 22/SE/M/2015 juga mengklasifikasikan superplasticizer sebagai bahan tambah pengurang penggunaan air dosis tinggi (HRWR/SP), dengan kemampuan pengurangan air hingga ~30% dan potensi meningkatkan slump secara signifikan (mis. 75 mm menjadi 200 mm) bila desain campuran dan kontrol mutu memadai.

Data Empiris Lapangan

Reduksi kebutuhan air (indikator langsung penurunan w/c)

Dokumen lapangan mencatat percobaan berulang dengan 1 zak semen + agregat:

• Tanpa Sikament NN: 25–30 L (rata-rata 27 L)
• Dengan Sikament NN: 20–24 L (rata-rata 23 L)

Implikasi teknis: reduksi air rata-rata 4 L per zak (~14,8% dari 27 L). Pada kadar semen tetap, ini secara langsung menurunkan w/c, sehingga secara teoritis meningkatkan fc' dan menurunkan permeabilitas, asalkan selama tidak terjadi overdosis/segregasi.

Metode dosing & kontrol human error

Praktik lapangan yang dicatat:

• Sikament NN dicampur ke air pengecoran.
• Media pencampuran: drum bekas sebagai tampungan air.
• Kapasitas drum air = 80 L.
• Dosis aplikasi lapangan yang ditetapkan: 1 liter Sikament NN per 80 liter air.
• Kontrol penambahan air ke molen menggunakan ember cor 4 L (bertanda batas), untuk mengurangi deviasi akibat faktor operator.
• Prosedur operasional: awalnya memasukkan ±20 L (5 ember), lalu setelah semen+agregat tercampur dilakukan koreksi penambahan air.

Catatan kritis: dokumen juga menegaskan "slump beton yang terlalu encer akan mengurangi kekuatan beton", karena hal ini sejalan dengan prinsip bahwa peningkatan slump yang dicapai lewat penambahan air (bukan admixture) akan menaikkan w/c dan menurunkan fc'.

Data biaya penambahan admixture pada unit gorong-gorong

Dokumen menyajikan dampak biaya Sikament terhadap RAP untuk 2 diameter:

Diameter gorong-gorong	Material+upah RAP (A)	Penambahan Sikament (B)	Total (A+B)
60 cm	Rp 320.618	Rp 8.619	Rp 329.237
100 cm	Rp 502.806	Rp 13.544	Rp 516.350

Secara persentase, kontribusi biaya admixture terhadap A:

• Ø60 cm: 8.619 / 320.618 ≈ 2,69%
• Ø100 cm: 13.544 / 502.806 ≈ 2,69%

Ini menarik karena konsisten (≈2,7%), sehingga dapat dibaca sebagai kebijakan cost add-on yang proporsional terhadap volume beton/unit.

Analisa teknis: korelasi reduksi air–workability–kuat tekan

1) Titik kendali utama: effective w/c (bukan “sekadar slump”)

Dalam praktik site mix, ada dua cara “menaikkan slump” yang konsekuensinya sangat berbeda:

• Cara yang merusak mutu: tambah air → slump naik, tetapi w/c naik → porositas pasta naik → fc' turun, bleeding meningkat, risiko segregasi naik.
• Cara yang benar: tambah HRWR (Sikament NN) → slump naik/terjaga pada air yang sama, atau air diturunkan pada slump yang sama → w/c turun → fc' naik (dengan syarat pemadatan / curing terkendali).

Dokumen empiris lapangan menunjukkan pola kedua: kebutuhan air turun dari rata-rata 27 L/zak menjadi 23 L/zak (≈ 14,8%) saat Sikament NN digunakan.

Secara teknis, reduksi air ~15% pada kadar semen konstan akan menurunkan effective w/c dengan orde yang sama (tergantung moisture agregat dan air bebas), dan inilah “mesin” utama peningkatan kuat tekan, dan hal tersebut terjadi bukan karena beton dibuat lebih encer.

2) Mengkuantifikasi benefit: dari reduksi air ke potensi kuat tekan

Untuk first-cut analysis, relasi empiris yang sering dipakai di teknologi beton adalah pendekatan tipe Abrams’ law (kuat tekan berbanding terbalik dengan w/c). Tanpa perlu mengunci pada satu persamaan tertentu, implikasinya jelas:

• Bila slump dipertahankan konstan, penurunan w/c umumnya menaikkan fc'.
• Bila w/c dipertahankan konstan, kenaikan slump dari HRWR meningkatkan placeability dan menurunkan kebutuhan energi pemadatan → mengurangi voids → fc' bisa naik walau w/c sama.

Namun, catatan penting untuk gorong-gorong (pracetak/semi-pracetak): variance terbesar sering berasal dari air bebas agregat dan konsistensi batching. Karena itu, benefit HRWR “tidak otomatis keluar” bila moisture agregat tidak dikoreksi.

3) Tabel perbandingan kuat tekan: tanpa vs dengan Sikament NN (rujukan data)

Dokumen lapangan 09-04-2016 tidak memuat hasil uji kuat tekan silinder/kubus. Agar tetap ada basis numerik yang defensible, berikut benchmark dari:

• Studi eksperimental (Miswar, Portal: Jurnal Teknik Sipil, Vol.13 No.2, 2021): benda uji kubus, FAS 0,45, Sikament-NN 2% bwoc, uji umur 7/14/28 hari.
• Product Data Sheet (Sikament®-NN, Pansar/Sika, Ed.0606): contoh performa plain vs high strength vs high flow concrete.

Catatan: angka literatur di bawah adalah untuk konteks material, agregat, curing, dan metode uji tertentu, dan dipakai sebagai range/benchmark, bukan pengganti trial mix proyek.

A) Data studi eksperimental (Miswar, 2021)

Umur uji	Beton normal (BN) (MPa)	Beton + Sikament NN (BSN) (MPa)	Kenaikan BSN vs BN
7 hari	23,94	30,05	+25,5%
14 hari	30,03	33,24	+10,7%
28 hari	33,08	36,72	+11,0%

(Konversi dari tabel asli kg/cm² dengan 1 kg/cm² = 0,0980665 MPa.)

B) Data tipikal dari Product Data Sheet (Sikament®-NN, Ed.0606)

Skenario campuran (contoh PDS)	w/c	Slump (mm)	fc' 1 hari (MPa)	fc' 3 hari (MPa)	fc' 7 hari (MPa)	fc' 28 hari (MPa)
Plain concrete	0,54	80	20,0	32,5	42,0	50,0
High strength concrete (+ Sikament-NN)	0,36	100	32,0	47,5	59,0	68,0
High flow concrete (+ Sikament-NN)	0,45	240	25,0	38,0	48,0	59,0

Pembacaan engineer terhadap dua tabel di atas:

• Early strength sensitif terhadap w/c dan derajat pemadatan. Pada gorong-gorong, peningkatan kekuatan awal / percepatan stripping sering tercapai melalui kombinasi: HRWR (turun w/c) + workability (mudah padat) + curing awal.
• Kenaikan fc' tidak selalu linear terhadap dosis; beberapa studi menunjukkan adanya dosis optimum (mis. 1,3%–1,8% bwoc) sebelum efek samping (segregasi/slump terlalu tinggi) muncul.

4) Dosis lapangan harus dikunci ke basis bwoc (bukan “liter per drum air”)

Dokumen lapangan mengoperasionalkan dosing sebagai 1 liter Sikament NN per 80 liter air. Ini praktis untuk operasional, tetapi untuk kontrol mutu harus diturunkan menjadi parameter yang engineer-friendly:

• mL/zak atau L/m³
• % berat semen (bwoc)

Tujuannya:

• Menghindari kondisi di mana volume air berubah (mis. koreksi moisture agregat), tetapi dosis admixture tidak ikut terkoreksi → efektifnya menjadi overdosis/underdosis.
• Memudahkan korelasi dengan data uji (slump, fc', set time).

5) Risiko teknis yang wajib dikendalikan (khusus pracetak gorong-gorong)

Mengacu PDS dan pedoman PUPR, failure mode paling sering pada HRWR/superplasticizer:

• Overdosis → bleeding/segregasi, set time melenceng, permukaan “keropos” setelah buka cetakan.
• Variasi moisture agregat → deviasi air bebas / w/c.
• Ketidakcocokan (compatibility) dengan semen/admixture lain → respon slump / set time tidak stabil.
• Slump terlalu tinggi pada elemen silinder tipis → paste migration / segregasi radial → kualitas cover turun.

6) Analisa overdosis: dampak terhadap waktu ikat dan durabilitas

Overdosis HRWR berbasis sulfonated naphthalene formaldehyde (SNF) seperti Sikament NN sering dianggap “hanya bikin encer”. Di lapangan pracetak gorong-gorong, efek dominannya justru masuk ke dua parameter kontrol produksi: waktu ikat dan durabilitas.

A) Dampak terhadap waktu ikat (setting time)

Beberapa PDS Sikament® NN menyatakan secara eksplisit bahwa pada kondisi overdosing, set retarding effect meningkat (waktu ikat mundur). Implikasinya pada gorong-gorong:

• Stripping time bergeser (jadwal buka cetakan mundur) atau bahkan yang lebih berbahaya adalah jika dipaksakan pada beton yang belum cukup kaku → deformasi, retak mikro, edge spalling.
• Konsistensi antar-batch turun: satu batch normal set, batch berikutnya lambat ikat karena deviasi dosis dan koreksi air.

B) Dampak terhadap durabilitas (permeabilitas, segregasi, dan cover quality)

Overdosis jarang merusak karena “kimianya”, tetapi karena efek turunan pada homogenitas:

• Bleeding/segregasi → gradien w/c lokal → pori kapiler membesar → permeabilitas naik.
• Pada elemen silinder tipis, segregasi bisa bersifat radial → kualitas cover dan surface hardness turun.
• Jika set time memanjang tanpa curing yang cepat, risiko plastik shrinkage cracking meningkat.

C) Strategi mitigasi (yang kompatibel dengan pola kerja dokumen 2016)

• Kunci dosis ke bwoc (mL/zak atau L/m³) dan gunakan hold point berbasis slump.
• Larang penambahan air setelah admixture masuk, kecuali lewat prosedur koreksi tercatat.
• Terapkan curing awal agresif bila ada indikasi set time drift.

7) Pengaruh temperatur lingkungan: stabilitas viskositas admixture dan risiko slump loss

Pada produksi gorong-gorong (terutama site mix + cetakan repetitif), temperatur lingkungan mempengaruhi rheology beton segar, stabilitas performa admixture, laju slump loss, dan finishing/stripping window.

A) Stabilitas viskositas Sikament NN (dari sudut operasional)

PDS Sikament® NN (regional) mensyaratkan penyimpanan pada rentang temperatur tertentu (mis. +5°C s.d. +30°C atau +10°C s.d. +35°C) dan melarang paparan frost/sinar matahari langsung. Secara operasional:

• Temperatur rendah → viskositas fluida naik → aliran jerigen/drum melambat → risiko under-dose bila takaran manual tidak presisi.
• Temperatur tinggi → viskositas turun → aliran lebih cepat → risiko over-shot saat pouring/pumping.

Pada sistem dosing lapangan berbasis drum 80 L dan takaran manual, efek ini lebih terasa dibanding batching plant dengan flowmeter.

B) Temperatur tinggi mempercepat slump loss dan mempersempit working time

Rujukan hot weather concreting (ACI/NRMCA) menyatakan temperatur tinggi meningkatkan water demand, mempercepat slump loss, dan mempercepat setting time. Pada gorong-gorong, gejalanya sering berupa adukan cepat kaku, pemadatan tidak optimal (honeycomb), kebutuhan rojok/vibrator naik, dan risiko retak susut plastis bila curing terlambat.

C) Mekanisme slump loss yang relevan untuk Sikament NN (SNF-based HRWR)

Slump loss dipicu oleh hidrasi awal yang dipercepat temperatur, re-adsorption admixture pada produk hidrasi, dan perubahan kondisi flokulasi pasta seiring waktu. Beton yang awalnya “flowing” dapat turun slump cepat dalam 30–60 menit bila temperatur tinggi atau ada delay placing.

D) Mitigasi praktis untuk produksi gorong-gorong

• Ukur slump awal dan 30 menit (atau saat rata-rata discharge ke cetakan) untuk memetakan slump loss allowance.
• Kendalikan temperatur material (shading agregat, hindari pemanasan drum air, gunakan air campuran yang tidak terlalu panas).
• Minimalkan delay: sinkronkan molen–logistik cetakan–tim pemadatan.
• Catat temperatur lingkungan/material per batch untuk korelasi deviasi slump dan set time.
• Untuk temperatur ekstrem/haul time panjang, pertimbangkan set control (retarder/extended set control) melalui trial mix.

Kontrol lapangan yang sudah benar dari dokumen 2016 (dan patut dipertahankan): takaran air berbasis ember 4 L dan prosedur “air awal dulu, koreksi di akhir” untuk menahan w/c.

Rencana Quality Control (QC) yang “engineer-grade” untuk aplikasi Sikament NN

Mengacu pada SE PUPR 22/SE/M/2015 yang mensyaratkan proses dari definisi kebutuhan sampai penerbitan Job Mix Formula (JMF), workflow minimal yang disarankan:

1. Definisikan target performa
   • Slump target saat discharge (mis. 12–18 cm sesuai workability di cetakan)
   • fc' target (mis. umur 1–3 hari untuk stripping + umur 28 hari)
2. Tetapkan tipe admixture
   • HRWR sesuai PDS (ASTM C494 Type F)
3. Trial mix (laboratorium / lapangan terkontrol)
   • Variasikan dosis (mis. 0,6% – 1,2% – 1,8% bwoc)
   • Ukur: slump awal, slump loss (30–60 menit), bleeding visual, waktu ikat, dan kuat tekan (1/3/7/28 hari)
4. Terbitkan JMF + SOP batching
   • Dosis admixture dalam satuan mL/zak atau L/m³ (bukan hanya “1 L per drum air”)
   • Koreksi air berdasarkan moisture agregat
5. Produksi & inspeksi rutin
   • Slump test sampling berkala
   • Pemeriksaan dimensi cetakan, cover beton, dan kepadatan (indikasi honeycomb)

Analisa keekonomian: kapan biaya admixture “worth it”

Dengan tambahan biaya ~ 2,7% per unit, justifikasi ekonominya biasanya datang dari kombinasi berikut:

• Cycle time cetakan membaik (stripping lebih cepat karena kekuatan awal naik).
• Reject rate turun (cacat permukaan, honeycomb, retak dini).
• Produktivitas tenaga kerja naik (pemadatan lebih mudah, finishing lebih cepat).

Pada gorong-gorong, dampak tidak langsung (reject/cycle time) sering lebih besar daripada biaya material admixture itu sendiri.

Catatan implementasi lapangan untuk gorong-gorong (berdasarkan dokumentasi)

Dokumen lapangan menunjukkan praktik yang relevan untuk replikasi:

• Pembesian menggunakan wiremesh M6, dengan detail pemotongan dan pengikatan (mis. 21 simpul/unit).
• Kontrol panjang wiremesh untuk Ø100 cm: ±3,75 m (sebagai panjang yang dibutuhkan).
• Setelah pengecoran dilakukan “rojok” untuk meningkatkan kepadatan.
• Ada indikasi susut setelah pengeringan sehingga dilakukan penambahan sedikit beton segar.

Catatan engineer: indikasi susut yang memerlukan topping perlu dievaluasi karena hal tersebut bisa terkait dengan finishing timing, w/c lokal, atau curing. Pada pracetak, early curing yang agresif (menutup permukaan, menjaga kelembaban) biasanya lebih efektif daripada menambah adukan di akhir.

Gambar pendukung (dokumentasi empiris lapangan)

Berikut kompilasi gambar kunci dari dokumen empiris (09-04-2016) untuk menguatkan uraian metode kerja dan titik kontrol mutu pada pengecoran gorong-gorong.

Lokasi kerja dan hasil cetak

• Suasana lokasi kerja (site mix, stockpile agregat, area curing/stock unit)

• Hasil cetak gorong-gorong

Pekerjaan pembesian dan handling cetakan

• Pembukaan roll wiremesh / persiapan pembesian

• Proses buka cetakan dalam (segment terkecil/pintu)

• Hasil gorong-gorong yang sudah jadi

Pencampuran Sikament NN, batching, dan pengecoran

• Ember takar 4 liter untuk kontrol penambahan air/admixture

• Drum tampungan 80 liter (tanda batas kontrol)

• Pencampuran 1 liter Sikament NN ke 80 liter air

• Pengambilan air + Sikament menggunakan ember takar

• Pencampuran semen ke dalam molen (batching)

• Beton segar siap dituang ke cetakan

• Proses tuang beton segar ke cetakan

• Proses “rojok” untuk pemadatan

Kesimpulan

Penggunaan Sikament NN (HRWR/superplasticizer, ASTM C494 Type F) pada pengecoran gorong-gorong yang didasarkan pada data empiris lapangan 09-04-2016, terbukti memberikan reduksi kebutuhan air dari rata-rata 27 L/zak menjadi 23 L/zak (≈ 14,8%), dengan konsekuensi teknis berupa penurunan w/c yang secara fundamental mengarah pada peningkatan kuat tekan dan densitas beton apabila risiko overdosis, segregasi, dan variasi moisture agregat dikendalikan.

Dari sisi biaya, penambahan Sikament pada RAP tercatat stabil sekitar 2,7% dari biaya material+upah per unit (baik Ø60 cm maupun Ø100 cm). Untuk produksi gorong-gorong berulang (semi-pracetak), angka ini umumnya rasional bila diikat dengan trial mix, penerbitan JMF, dan QC slump serta kuat tekan sesuai prinsip SE PUPR 22/SE/M/2015.

Referensi utama

• Dokumen empiris lapangan yang menjadi basis artikel ini adalah “Analisa Penggunaan Additive Pengeras Beton Sikament NN pada Pekerjaan Pengecoran Gorong-Gorong Program MTG BSWE” (09-04-2016).
• Sika Indonesia. Product Data Sheet Sikament® NN Extra (Oktober 2025): dosis 0,30%–2,30% bwoc; klaim reduksi air hingga 20%; ASTM C494 Type F.
• Sika. Product Data Sheet Sikament® NN (regional, mis. Mar 2025 / Mar 2023): bagian Limitations menyebut overdosing dapat memicu bleeding/segregasi; beberapa PDS menyebut overdosing meningkatkan efek retardasi waktu ikat.
• Sikament®-NN. Product Data Sheet (Edition 0606/1, Pansar/Sika): contoh performa slump dan kuat tekan (plain vs high strength vs high flow).
• NRMCA. CIP 12 mengenai Hot Weather Concreting (mengacu ACI 305R): temperatur tinggi mempercepat slump loss, menaikkan water demand, dan mempengaruhi setting time.
• Kementerian PUPR. Surat Edaran Menteri PUPR No. 22/SE/M/2015 tentang Pedoman Penggunaan Bahan Tambah Kimia (Chemical Admixture) dalam Beton.