i
19
nomer sampel
Kuat tekan (kg/cm2)
Tugas Kelompok
Modul Ke Tujuh Belas
Laporan Praktikum Mix Desain Teknologi Beton
Oleh :
ZUHROTUL MUNIROH 3113041093
MOH. QONIEK Y B 3113041094
RAFAEL DANI K 3113041095
HANDARU ALFIANSYAH 3113041096
MOHAMMAD SUPRAYITNO 3113041097
FIKRI MAULANA RIJAL 3113041098
SUWARNI 3113041099
Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
2014
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI i
BAB I 1
PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Tujuan 1
1.3 Rumusan Masalah 2
1.4 Manfaat 2
BAB II 3
TINJAUAN PUSTAKA 3
2.1 Rencana Campuran Beton 3
2.2 Alat dan Bahan Mix Design 16
2.3 Prosedur Pelaksanaan 16
BAB III 17
3.1 Menentukan Kuat Tekan Rencana 17
BAB IV 22
Kesimpulan 22
DAFTAR PUSTAKA 23
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dalam dunia teknik sipil, teknologi mengenai beton merupakan hal yang wajib untuk dipahami secara teoritis maupun praktis mengingat bahwa beton merupakan salah satu material paling penting di dalam dunia konstruksi menyangkut kegunaannya sebagai struktur dari sebuah bangunan. Beton sendiri memiliki banyak nama dan jenisnya bergantung pada konstruksi apa yang akan dibuat. Dalam makalah ini, kami akan membahas mengenai proses pembuatan Beton khususnya untuk beton Pracetak, dimulai dari pengukuran berat setiap material penyusun, hingga proses Testing mutu beton sebagai aplikasi dari mata kuliah Teknologi Beton.
Teknologi pembuatan Beton, dapat dimulai dari menghitung perbandingan antara Agregat kasar (Kerikil), Agregat halus (Pasir), Semen, dan Air secara teoritis. Setelah di dapat perbandingan, barulah praktikum dilakukan dengan menimbang setiap material yang telah dihitung secara teoritis. Setelah proses pengukuran massa, proses pencampuran material-material dalam mixer dilakukan, sampai pada proses mencetak beton dalam silinder dan proses perawatan sehingga diharapkan saat melakukan pengujian, mutu beton yang tercatat sesuai dengan apa yang kami harapkan.
Dengan melakukan praktikum Teknologi Beton ini, diharapkan mahasiswa untuk bisa menerapkan cara cara membuat beton dan bisa menerapkannya dalam dunia pekerjaan nanti dengan menghasilkan beton dengan kualitas tinggi.
Tujuan
Tujuan dari praktikum pengerjaan mix desain beton adalah untuk mengetahui informasi tentang komposisi dari agregat halus, agregat kasar, semen serta air yang dipergunakan sebagai pedoman dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu, sehingga beton memiliki kualitas dan kuantitas yang sebaik-baiknya.
1.3 Rumusan Masalah
Berapakah komposisi dari agregat halus yang diperlukan dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu?
Berapakah komposisi dari agregat kasar yang diperlukan dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu?
Berapakah komposisi dari semen yang diperlukan dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu?
Berapakah komposisi dari air yang diperlukan dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu?
1.4 Manfaat
Dapat mengetahui komposisi dari agregat halus yang diperlukan dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu
Dapat mengetahui komposisi dari agregat Kasar yang diperlukan dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu
Dapat mengetahui komposisi dari semen yang diperlukan dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu
Dapat mengetahui komposisi dari air yang diperlukan dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Rencana Campuran Beton
Di indonesia rancangan dengan cara ini dikenal dengan nama cara DOE ( department of environment ). Di indonesia cara ini dipakai sebagai standar perencanaan oleh department pekerjaan umum, dan di muat dalam buku standar no. SK. SNI T-15-1990-03 dengan judul buku " tata cara pembuatan rencana campuran beton normal". Perencanaan dengan cara ini mengunakan tabel-tabel dan grafik. Langkah-langkah pokok rancangan dapat dijelaskan sebagai berikut.
Penetapan nilai kuat desak beton
Kuat desak beton yang disyaratkan/direncanakan ditentukan dengan kuat desak pada beton umur 28 hari (fc). Kuat desak beton yang disyaratkan ditetapkan sesuai dengan persyaratan perencanaan strukturnya dan kondisi setempat. Di indonesia yang dimaksud dengan kuat desak beton yang disyaratkan adalah kuat desak beton karakteristik dengan kemungkinan lebih rendah dari nilai itu sebesar 5 persen saja ( artinya 5 persen dari beton yang akan dibuat boleh mempunyai kuat desak kurang dari kuat desak karakteristik).
Penetapan nilai deviasi standar (S)
Deviasi standar ditetapkan berdasarkan atas tingkat mutu pengendalian pelaksanaan pencampuran betonnya. Semakin baik pelaksanaan semakin kecil nilai deviasi standarnya. Penetapan nilai ini biasanya didasarkan atas hasil pengalaman praktek pelaksanaan pada waktu yang lalu, untuk pembuatan beton dengan mutu yang sama, dan mengunakan bahan-bahan dasar yang sama pula.
Jika pelaksana mempunyai catatan data hasil pembuatan beton serupa pada masa yang lalu, persyaratan jumlah data hasil pengujian minimum adalah 30 buah. Satu data hasil pengujian kuat desak rata-rata diambil dari pengujian kuat desak dua silinder yang dibuat dari contoh beton yang sama dan pengujian pada umur 28 hari atau umur lain yang ditetapkan.
Jika jumlah data hasil pengujian kurang dari 30 benda uji, dilakukan koreksi terhadap nilai deviasi standar dengan sesuatu faktor perkalian, seperti pada tabel 17.1 berikut.
Tabel 17.1. Faktor perkalian deviasi standar
Jumlah data :
30
25
20
15
<15
Faktor perkalian :
1,0
1,03
1,08
1,16
Tidak boleh
Nilai deviasi standar dapat juga ditentukan dengan melihat volume beton yang dibuat, yang dibedakan atas volume kecil, sedang, dan besar dan atas dasar mutu pelaksanaannya yang dibedakan atas mutu baik sekali, baik, dan cukup, seperti disajikan pada tabel 17.2 berikut.
Tabel 17.2 Nilai Deviasi Standar (MPa)
Jika pelaksanaan tidak mempunyai catatan/pengalaman hasil pengujian beton pada masa lalu yang memenuhi persyaratan tersebut (termasuk data hasil pengujian kurang dari 15 buah), nilai margin dapat langsung diambil 12 Mpa. Tabel 17.3 menyajikan nilai deviasi standar untuk berbagai tingkat pengendalian mutu pekerjaan.
Tabel 17.3 nilai deviasi standar untuk berbagai tingkat pengendalian mutu pekerjaan
Tingkat Pengendalian Mutu Pekerjaan
S(Mpa)
Memuaskan
2,8
Sanggat baik
3,5
Baik
4,2
Cukup
5,6
Jelek
7,0
Tanpa kendali
8,4
Penetapan nilai tambah (margin): M jika nilai tambah dihitung berdasarkan nilai deviasi standar yang dipilih margin (M) dapat dihitung dengan rumus:
M=K.S
Dengan : M = nilai tambah, dalam MPa
K = konstanta yang besarnya=1,64
S = deviasi standar dalam MPa
Jika nilai tambah tidak berdasarkan penetapan deviasi standar, dapat ditetapkan M=12 MPa
Menetapkan kuat desak rata-rata yang hendak dicapai (direncanakan diperoleh dengan rumus:
F'cr=F'c+M
Dengan F'cr = kuat desak rata-rata dalam MPa
F'c = kuat desak yang disyaratkan/direncanakan dalam MPa
M = nilai tambah (margin), MPa
Penetapan jenis semen
Dalam PBI tahun 1971 dalam PUBI 1982 menyebutkan bahwa di indonesia semen Portland dibedakan menjadi 5 jenis yaitu I, II, III, IV, dan jenis V. ditinjau dari kekuatannya semen dibedakan atas semen Portland mutu S-325, S-400, S-475, S-550, dan mutu S-S. Untuk perencanaan di indonesia umumnya digunakan semen Portland mutu S-475 dan mutu S-550.
Penetapan jenis agregat
Jenis agregat yang akan digunakan ditetapkan apakah akan mengunakan pasir alam dan krikil alam, ataukah pasir alam dan batu pecah ( crushed agregate )
Penetapan faktor air semen
Untuk menetapkan faktor air semen digunakan tabel 17.4 dan grafik 1.1 , caranya adalah sebagai berikut.
Dengan mengetahui jenis semen Portland dan agregat yang akan digunakan. Maka dengan melihat tabel 17.4 dapat ditentukan harga kekuatan beton dasar yang diharapkan dapat dicapai untuk umur beton yang dikehendaki dengan faktor air semen 0,50.
Dengan mengunakan grafik 17.1 : ikutilah garis tegak untuk faktor air semen 0,50 ke arah atas hingga memotong garis mendatar yang menunjukkan kekuatan ( kuat desak ) dasar tadi. Titik potong tersebut merupakan dasar kurva yang dipakai untuk menentukan faktor air semen beton yang direncanakan.
Dengan melalui titik tadi buatlah kurva yang sejajar dengan kurva yang di sebelah kanan dan atau sebelah kiri titik potong tadi.
Tarik garis mendatar yang menunjukkan nilai kuat desak rata-rata yang hendak dicapai.
Tentukan titik potong antara garis kuat desak rata-rata tadi dengan kurva baru.
Tarik garis tegak ke bawah melalui titik potong tersebut pada (5) untuk mendapatkan faktor air semen yang diperlukan untuk memperoleh kuat desak rata-rata yang diharapkan tersebut.
Tabel 17.4. perkirakan kuat desak beton (N/mm2) dengan faktor air semen 0,50 dan jenis semen serta agregat kasar yang biasa dipakai di indonesia.
Jenis semen
Jenis agregat kasar
Kuat desak ( N/mm2)
Pada umur (hari)
3
7
28
91
Semen Portland
S-550
Semen Portland
S-475
Alami koral
Batu pecah
Alami koral
Batu pecah
20
23
13
28
32
18
40
45
32
48
54
44
Grafik 1.1. Grafik hugungan Faktor air semen dengan kuat tekan rata-rata yang dikehendaki
Faktor air semen maksimum
Faktor air semen maksimum dapat ditetapkan sebelumnya atau tidak ditentukan. Jika tidak ditetapkan, dapat dilihat pada tabel 17.5.
Jika faktor air semen yang diperoleh pada langkah f lebih kecil dari pada yang di dapat dalam tabel III.8. yang dipakai adalah yang didapat pada langkah f itu. Tetapi jika yang di dapat pada langkah f lebih besar, yang dipakai adalah faktor air semen yang dari tabel 17.5 (harga terkecil).
Tabel 17.5. jumlah semen minimum dan nilai f.a.s. maksimum
Jenis konstruksi
Jumlah semen min./m3 beton kg
Nilai f.a.s.
maksimum
Beton dalam ruang bangunan
Keadaan keliling non korosif
Keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap-uap korosif
beton di luar bangunan
Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
beton yang masuk ke dalam tanah
mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti
mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air tanah
beton yang kontinu berhubungan dengan air
air tawar
air laut
275
325
325
275
325
375
275
375
0,60
0
0,60
0,60
0,55
0,52
0,57
0,52
Menentukan slump
Harga slump dapat ditentukan sebelumnya atau tidak ditentukan. Penetapan nilai slump dilakukan dengan mempertimbangkan atas dasar pelaksanaan pembuatan, cara mengangkut (alat yang digunakan), penuangan (pencetakan), pendapatan, maupun jenis strukturnya. Cara pengangkutan aduk beton dengan mengunakan pipa yang dipompa dengan tekanan, membuhtukan nilai slump yang tinggi; sedang pemadatan yang membutuhkan alat getar (triller) dapat dilakukan dengan nilai slump yang agak kecil.
Nilai slump yang diinginkan dapat diperoleh dari tabel 17.6 berikut.
Tabel 17.6 penetapan nilai slump
Pemakaian beton
Nilai slump (cm)
maksimum
minimum
Dinding, pelat fondasi, dan telapak bertulang fondasi telapak tidak bertulang dan struktur
di bawah tanah
Pelat, balok, kolom, dan dinding
Pengerasan jalan
Pembetonan masal
12,5
9,0
15,0
7,5
7,5
5
2,5
7,5
5
2,5
Menetapkan ukuran agregat maksimum
Untuk menetapkan besar butir agregat maksimum dilakukan berdasarkan nilai terkecil dari ketentuan-ketentuan berikut:
Jarak bersih minimum antar baja tulangan atau berkas baja tulangan, atau tendon pra-tegang dikalikan tiga perempat.
Sepertiga kali tebal pelat
Seperlima jarak terkecil antara bidang samping dari cetakan
Menetapkan kadar air bebas atau banyaknya air yang diperlukan per meter kubik beton
Untuk menetapkan banyaknya air yang diperlukan untuk setiap meter kubik beton, dapat dicari dengan mengunakan tabel 17.7 dengan cara sebagai berikut.
Jika agregat halus dan agregat kasar yang digunakan dari jenis yang sama, misalnya pasir alam dan kerikil alam atau pasir dari batu pecah dan kerikil dari batu pecah, maka dengan melihat besar butir maksimum dan slump yang digunakan dapat ditentukan banyaknya air yang diperlukan ( perhatikan tabel 17.7 ) misalnya dengan butir maksimum 40 mm dan slump yang digunakan yang diperlukan adalah 160 liter per meter kubik beton.
Jika agregat halus dan agregat kasar yang dipakai dari jenis yang berbeda (alami dan batu pecah), banyaknya air yang diperlukan ditentukan dengan mengunakan rumus:
A=0,67 Wf +0,33 Wc
Dengan: A = banyaknya air yang dibutuhkan ( liter ) per meter kubik beton
Wf = banyaknya air yang dibutuhkan menurut agregat halus
Wc = banyaknya air yang dibutuhkan menurut agregat kasar
Misalnya contoh di atas tadi (a) mengunakan agregat halus berupa pasir alam dan agregat kasar mengunakan batu pecah, air yang diperlukan untuk satu meter kubik beton adalah
A=(0,67 x 160) liter + (0,33 x 190) liter.
Tabel 17.7. perkiraan kebutuhan air per meter kubik beton
Besar ukuran
Maks. Kerikil
(mm)
Jenis batuan
Slump (mm)
0-10
10-30
30-60
60-180
10
20
40
Alami
Batu pecah
Alami
Batu pecah
Alami
Batu pecah
50
180
35
170
15
155
180
205
160
190
140
175
205
230
180
210
160
190
225
250
195
225
175
205
Menetapkan berat semen yang diperlukan
Untuk menentukan kadar semen yang diperlukan yaitu dengan berbagai kadar air bebas yang telah ditentukan pada (j) dengan faktor air semen "yang dipilih
Kadar semen maksimum
Jika kadar semen maksimum tidak ditetapkan, dapat diabaikan
Kebutuhan semen minimum
Kebutuhan semen minimum ini disyaratkan, untuk menghindarkan beton dari kerusakan yang diakibatkan oleh adanya pengaruh lingkungan khusus, misalnya lingkungan korosif, air payau, air laut, dan sebagainya.
Kebutuhan semen minimum dapat ditetapkan dengan tabel 17.8, tabel 17.9, atau tabel 17.10.
Tabel 17.8. kebutuhan semen minimum untuk berbagai pembetonan dan lingkungan khusus.
Jenis Pembetonan
Semen Minimum
(kg/m3 beton)
beton di dalam ruang bangunan
Beton keliling non korosif
Keadaan keliling korosif, disebabkan oleh kondensasi atau uap korosif
Beton di luar ruang bangunan
Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
Beton yang masuk ke dalam tanah
Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti
Mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah beton yang selalu berhubungan dengan air tawar/payau/laut
275
235
325
275
325
Lihat tabel 8a
Tabel 17.9 kandungan semen minimum untuk beton bertulang dalam air
Beton berhubungan
dengan
Tipe semen
Kandungan semen min.
Ukuran maksimum
Agregat (mm)
40
20
Air tawar
Air payau
Air laut
Semua tipe I-V
Tipe I + pozolan (15%-40%) atau semen Portland pozolan
Tipe II atau V
Tipe II atau V
280
340
290
330
300
380
330
370
Tabel 17.10 . kandungan semen minimum untuk beton yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat
Konsentrasi sulfat (SO3) dalam tanah
SO3 dalam air tanah (g/l)
Jenis semen
Kandungan
semen min.
(kg/m3)
Ukuran maks.
Agr. (mm)
Total
SO3
%
SO3 dalam
Campuran
Air: tanah
2:1 (g/l)
40
20
10
<0,2
0,2-0,5
0,5-1,0
1,0-2,0
>2,0
<0,1
1,0-1,9
1,9-3,1
3,1-5,6
>5,6
<0,3
0,3-1,2
1,2-2,5
2,5-5,0
2,5-5,0
Tipe I dg atau tanpa pozolan ( 15%-40%)
Tipe I tanpa pozolan tipe I dengan pozolan (15%-40%) atau semen Portland pozolan
tipe II atau V
Tipe I dengan pozolan (15%-40%) atau semen Portland pozolan tipe II atau V
Tipe II atau V
Tipe II atau V dan lapisan pelindung
280
290
250
340
290
330
330
300
330
290
380
330
370
370
350
380
430
430
380
420
420
Faktor air semen yang disesuaikan
Jika kadar semen berubah karena lebih kecil dari pada kadar semen minimum yang ditetapkan atau lebih besar dari pada kadar semen maksimum yang disyaratkan, faktor air semen harus diperhitungkan kembali menurut kadar semen yang berlaku.
Susunan besar butir agregat halus
Jika besar butir agregat halus yang akan digunakan sudah dianalisis menurut standar SI, susunan besar butir pasir dapat dibandingkan dengan syarat-syarat susunan besar butir pasir dalam tabel, termasuk daerah (zone) mana zone: 1, zone 2, zone 3, atau zone 4.
Presentasi agregat halus
Untuk menentukan persentasi agregat halus ( lebih halus dari 4,8 mm) digunakan grafik 1.2 . Dengan diketahuinya besar butir maksimum agregat (i), slump yang direncanakan (h), faktor air semen (n), dan daerah susunan butir (o), maka persentase pasir yang diperlukan dapat dibaca pada grafik 1.2 tersebut. Perlu diperhatikan bahwa jumlah persen pasir ini adalah seluruh agregat ( butiran ) yang lebih halus dari 4,8 mm. agregat kasar yang dipakai di indonesia sering kali masih mengandung butiran lebih halus dari 4,8 mm dalam jumlah yang lebih besar dari 5 persen. Dalam hal ini, maka agregat halus yang diperlukan masih harus dikurangi.
Grafik 1.2 a grafik hubungan presentase agregat halus dengan factor air semen untuk ukuran agregat maksimum 20 mm
Grafik 1.2 b grafuk hubungan presentase agregat halus dengan factor air semen untuk ukuran agregak maksimum 40mm
Berat jenis relatif agregat
Berat jenis relatif agregat adalah berat jenis agregat gabungan antara agregat halus dan agregat kasar. Untuk agregat-agregat yang sudah diketahui berat jenisnya. Maka berat jenis relatif agregat dapat dihitung dengan mengunakan rumus:
BJ rel agr = A/100 x BJ.AH + B/100x BJ.AK dengan
Bjrel.gr= berat jenis relatif ( campuran ) agregat
BJ.AH = berat jenis agregat
BJ.AK = berat jenis agregat kasar
A = persentase agregat halus terhadap agregat relatif ( campuran )
B = persentase agregat kasar terhadap agregat campuran (relatif)
Berat jenis agregat halus dan agregat kasar diperoleh dari hasil pemeriksaan ( pengujian ) di laboratorium terhadap agregat yang akan digunakan. Jika belum diketahui agregat mana yang akan digunakan, dapat ditentukan berat jenis relatif agregat = 2,50 gr/cm3 untuk agregat alami, dan 2,60 untuk agregat batu pecah. Harga-harga yang diperoleh kemudian dibetulkan jika agregat yang akan dipakai sudah ditetapkan dan diuji berat jenisnya.
Berat jenis beton
Berat jenis beton dapat ditentukan berdasarkan data berat jenis agregat relatif ( campuran ) dari langkah (q) dan kebutuhan air pengaduk untuk setiap meter kubik bton yang telah ditetapkan pada langkah (j), dengan mengunakan grafik 1.3
Cara pengunaan grafik grafik 1.3 adalah sebagai berikut.
Buat garis vertikal melalui titik harga kadar air bebas yang telah ditentukan.
Ikuti kurva yang sesuai dengan harga berat jenis relatif hingga memotong garis vertikal pada (1)
Jika dalam grafik belum ada garis kurva harga berat jenis relatif yang ditentukan, dibuat kurva baru yang sesuai dengan harga berat jenis relatif itu, yang sesuai dengan garis kurva terdekat. Kurva itu akan memotong garis vertikal harga kadar air bebas.
Tarik garis mendatar melalui titik potong itu. Garis itu menunjukkan nilai berat jenis beton.
Grafik 1.3 grafik hubungan berat jenis beton dengan kadar air bebas
Menentukan kebutuhan agregat gabungan
Kebutuhan agregat gabungan ditentukan dengan mengunakan rumus sebagai berikut :
BAg = B.Jb-BS-BA dengan
BAg = berat agregat gabungan
BJb = berat jenis beton
BS = berat semen
BA = berat air
Menentukan agregat halus
Agregat halus yang diperlukan untuk setiap meter kubik beton adalah hasil kali jumlah agregat gabungan yang didapat pada langkah (s) dengan persentase kadar pasir yang di dapat pada langkah (p) setelah dikoreksi dengan fraksi halus yang terdapat dalam agregat kasar.
Kadar agregat kasar
Kadar agregat kasar dapat di hitung dengan cara mengurangi kadar agregat gabungan dengan kebutuhan agregat halus. Jadi, hasil langkah (s) dikurangi hasil langkah (t).
Dari langkah-langkah tersebut di atas (langkah a s/d u) sudah dapat diketahui susunan bahan-bahan untuk satu meter kubik beton. Meskipun demikian, masih ada satu langkah lagi yang perlu dilakukan yaitu koreksi terhadap penggunaan air sehubungan dengan kondisi agregat. Rancangan campuran beton dihitung berdasarkan atas agregat dalam keadaan jenuh kering muka (SSD). Di musim hujan, biasanya agregat terlalu basah sehingga dengan penggunaan air dilakukan menurut hasil penghitungan tadi, beton menjadi terlalu cair. Sebaliknya di musim kemarau agregat menjadi terlalu kering yang mengakibatkan beton yang dihasilkan menjadi terlalu kaku ( kental). Oleh karena itu, perbandingan campuran yang telah didapatkan harus selalu dikoreksi terhadap kadar air dalam agregat, dan hendaklah dilakukan paling sedikit satu kali dalam sehari.
Jika agregat dalam keadaan basah, perhitungan koreksi dilakukan dengan mengunakan rumus sebagai berikut:
Kadar semen tetap = A
Air =B-(Cm-Ca) x C/10-(Dm-Da) x D/100
Agregat halus/pasir = C+(Cm+Ca)x C/100
Kerikil/batu pecah = D + (Dm-Da) x D/100
dengan
A= kadar semen yang ditentukan (kg/m3)
B= kadar air yang ditentukan (liter/m3)
C= kadar pasir yang ditentukan (kg/m3)
D= kadar kerikil/batu pecah yang ditentukan (%)
DM= kadar air kerikil/batu pecah alam saat pengadukan beton (%)
Demikian secara teoritis sudah dapat diketahui susunan bahan-bahan untuk beton. Langkah berikutnya adalah menguji apakah hasil perhitungan itu jika dilaksanakan dapat menghasilkan beton dengan kekuatan yang direncanakan. Caranya adalah dengan membuat campuran uji ( trial mix ) untuk mengetahui berapa slump dan kuat desak yang dihasilkan dari beton dengan komposisi campuran yang telah ditemukan tersebut. Jika harga-harga yang didapat sesuai dengan harga-harga yang diharapkan campuran perlu dibetulkan. Jika slump terlalu tinggi/rendah, kadar air perlu dikurangi/ditambah demikian juga kadar semennya harus disesuaikan karena faktor air semen harus dijaga agar tetap/tidak berubah. Jika kekuatan beton terlalu tinggi/rendah, faktor air semen dapat/harus ditambah/dikurangi sesuai grafik 1.1. angka-angka yang didapat pada langkah a sampai dengan u kemudian dimasukan ke dalam tabel 17.11 dan tabel 17.12 (formulir) berikut.
Tabel 17.11 formulir rancangan campuran beton menurut BS formulir rancangan campuran beton (menurut standar pekerjaan umum)
No.
Uraian
Tabel/grafik
Nilai
1.
Kuat desak yang disyaratkan
Ditetapkan
…….Mpa
2.
Deviasi standar (S)
Diketahui
…….Mpa
3.
Nilai tambah/margin M
…….Mpa
4.
Kuat desak rata-rata yang hendak dicapai (f'cr)
1+3
…….Mpa
5.
Jenis semen
Ditetapkan
…….
6.
Jenis agregat kasar
Jenis agregat halus
Ditetapkan
Ditetapkan
…….
…….
7.
Faktor air semen
Tabel 17.1
Grafik 1.1
……
8.
Faktor air semen maksimum
Ditetapkan
…….
9.
Slump
Ditetapkan
…….mm
10.
Ukuran agregat maksimum
Ditetapkan
…….mm
11.
Kadar air bebas
Tabel 7
…….kg/m3
12.
Kadar semen
11:8
13.
Kadar semen maksimum
Ditetapkan
14.
Kadar semen minimum
Ditetapkan/PBI
15.
F.a.s yang disesuaikan
…….
16.
Susunan besar butir agregat
Grafik
Zone….
17.
Persen bahan<4,8 mm
Grafik
…….%
18.
Berat jenis rel atif agregat
…….kg/m3
19.
Berat jenis beton
Grafik 1.3
…….kg/m3
20.
Kadar agregat gabungan
19-12-11
…….kg/m3
21.
Kadar agregat halus
…….kg/m3
22.
Kadar agregat kasar
…….kg/m3
Tabel 17.12 . formulir kesimpulan hasil rancangan
Volume
(m3)
Berat total
(kg)
Air
(kg/lt)
Semen
(kg)
Agregat halus
(kg)
Agregat kasar
(kg)
1m3
1 adukan
(….m3)
2.2 Alat dan Bahan Mix Design
Alat dan bahan yang harus disiapkan untuk perencanaan campuran :
Cetakan-cetakan silinder
Bahan – bahan yang akan dicampur : Semen, kerikil, air, pasir (sesuai jumlah dalam perhitungan sebelumnya)
Alat slump test
Besi rojokan
Molen untuk pengaduk beton.
Sekop
2.3 Prosedur Pelaksanaan
Ayak bahan material pengisi beton untuk memastikan pasir dan kerikil tidak bercampur.
Cetakan beton diolesi oli dan baut –bautnya dirapatkan.
Mesin molen dijalankan. Memasukkan dulu air secukupnya untuk membasahi permukaan ketel mesin.
Lalu masukan kerikil, lalu pasir, lalu semen, baru air, biarkan sampai homogen betul campurannya, bila kurang encer kita tambah lagi air secukupnya, lalu campuran beton dituang kedalam bak dan di aduk – aduk dan siap untuk dimasukkan cetakan.
BAB III
Analisa data
3.1 Menentukan Kuat Tekan Rencana
Rancangan campuran beton dengan mutu K250
Jenis semen yang digunakan S-550
Agregat halus alami, agregat kasar berupa batu pecah.
Faktor air semen maksimum ditetapkan 0,60.
Slump ditetapkan setinggi antara 60 mm - 180 mm.
Ukuran agregat maksimum ditetapkan 20 mm.
Susunan besar butir agregat halus masuk dalam zone 4.
Agregat halus yang digunakan merupakan gabungan antara agregat A dengan berat jenis SSD=2.82, kadar air 0.54%. sedang agregat B dengan berat jenis SSD= 2.76 , penyerapan 0.41 % , kadar air rerata adalah 0.04 %
Agregat kasar berat jenis SSD 2,67 %, resapan air adalah 3.04%, dan kadar air 0.58%.
Cara perhitungan
Kuat desak karakteristik
Kuat desak karakteristik sudah ditetapkan 25 Mpa untuk umur 28 hari.
Deviasi standar
Deviasi standar ditentukan dari besarnya volume beton yang akan dibuat, dari tabel nilai S dapat diambil 85 kg/cm2 (dapat diterima) perhatikan tabel 17.2.
Nilai tambah (margin)
Tidak ada karena belum pernah melakukan pengujian sebelumnya
Kekuatan rata-rata yang hendak dicapai
Kekuatan rata-rata yang hendak dicapai sebesar =(25 + 8.5 ) Mpa=31 Mpa
Jenis semen ditetapkan S-550
Jenis agregat halus dan agregat kasar
Jenis agregat halus alami, agregat kasar batu pecah.
Faktor air semen
Gunakan grafik 1.1 untuk menentukan harga kekuatan beton dasar yang diharapkan dapat dicapai, dengan semen S-550 dan agregat kasar batu pecah. Dari tabel tersebut didapat harga pada beton umur 28 hari dan f.a.s 0,50 kekuatan desak= 37 N/mm2. Kemudian lihat grafik 1.1: ikutilah garis tegak untuk f.a.s 0,50 ke arah atas sampai memotong garis mendatar yang menunjukkan kekuatan desak dasar tadi (= 45 Mpa ). Buat kurva melalui titik potong tadi. Tentukan titik potong antara kurva baru tersebut dengan kuat desak rata-rata yang hendak dicapai (33.5 Mpa ). Dari titik potong tadi tarik garis tegak ke bawah, maka didapat harga f.a.s yang dicari =0,535.
Faktor air semen maksimum
Untuk beton yang terlindung dari hujan dan terik matahari, ditentukan f.a.s maksimum 0,60.
Slump
Tinggi slump ditentukan antara 60 mm – 180 mm.
Ukuran agregat maksimum
Ukuran agregat maksimum ditentukan 20 mm.
Kadar air bebas
Untuk menentukan nilai kadar air bebas, periksa tabel 17.7 untuk agregat gabungan, alami atau batu pecah. Untuk agregat gabungan antara pasir alami dan kerikil (batu pecah), maka kadar air bebas harus diperhitungkan antara 195 – 225 kg/ m3. Nilai slump 30 mm – 60 mm dan baris maksimum agregat 40 mm dipakai sebagai dasar penghitungan.
Rumus yang digunakan A=2/3 Wf + 1/3 Wc
Dengan A= jumlah air yang diperlukan/m3 beton;
Wf= perkiraan jumlah air untuk agregat halus
Wc= perkiraan jumlah air untuk agregat kasar.
Jadi, A= (2/3 x 195 + 1/3 x 225) kg/m3= 205 kg/m3
Kadar semen
Kadar semen = 205 : 0.535 = 383.18 kg/m3
Kadar semen maksimum
Kadar semen maksimum tidak ditentukan, jadi dapat diabaikan..
Kadar semen minimum
Dengan melihat tabel 17.5 , maka pada konstruksi yang dimaksud harus menggunakan semen minimum 275 kg/m3. Karena kadar semen yang diperoleh sebanyak 384.18 kg/m3, maka yang digunakan adalah 383.18 kg/m3 tersebut.
Faktor air semen yang disesuaikan
Karena kadar semen minimum sudah terpenuhi, maka faktor air semen tidak berubah.
Susunan besar butir agregat halus
Pasir gabungan yang termasuk zone 4.
Persen bahan lebih halus dari 4,8 mm
Harga persen agregat lebih halus dari 4,8 mm dicari pada grafik 1.2.b untuk kelompok butir agregat maksimum 20 mm pada nilai slump 60 mm – 180 mm, dan nilai faktor air semen 0,535. Untuk agregat halus zone 4, diperolehharga 31%.
Berat jenis relatif agregat
Berat jenis relatif agregat adalah berat jenis agregat gabungan antara agregat halus dan agregat kasar. Karena agregat halus sendiri sudah merupakan gabungan dari dua jenis agregat halus, maka terlebih dahulu dicari berat jenis relatif agregat halus yang merupakan gabungan tersebut. Sesudah itu baru dicari berat jenis agregat gabungan antara agregat halus dan kasar.
Dengan demikian perhitungannya menjadi sebagai berikut.
Berat jenis agregat kasar = 2,67.
Jadi, berat jenis relatif agregat = (0,31 x 2,82) + (0,69 x 2,67) = 2,7.
Berat jenis beton
Berat jenis beton diperoleh dengan grafik 1.3), dengan cara membuat grafik baru yang sesuai dengan nilai berat jenis relatif agregat gabungan, yaitu 2,7. Titik potong grafik baru tadi dengan garis tegak yang menunjukkan kadar air bebas 170 kg/m3 menunjukkan nilai berat jenis 2.410 kg/m3.
Kadar agregat gabungan
Kadar agregat gabungan = berat jenis beton – kadar semen – kadar air
= 2.410 -383.18 – 205 = 1821.82 kg/m3
Kadar agregat halus
Kadar agregat halus = 0,31 x 1821.82 kg/m3 = 564.76 kg/m3
Kadar agregat kasar
Kadar agregat kasar = (1821.82 – 564.76 ) kg/m3 = 1257.06 kg/m3.
Dari langkah 1 sampai dengan langkah 22, kita dapatkan susunan campuran beton teoritis untuk setiap 1 m3, sebagai berikut:
Semen Portland (S-550) = 383.18 kg
Air seluruhnya = 205 kg
Agregat halus = 564.76 kg
Agregat kasar = 1257.06 kg
Untuk mendapatkan campuran sebenarnya, yaitu yang akan kita pakai sebagai campuran uji (untuk membuat benda uji), angka-angka teoritis tersebut perlu dikoreksi dengan memperhitungkan banyaknya air bebas yang terdapat dalam agregat, atau air yang masih dibutuhkan oleh masing-masing agregat yang dipakai.
Dalam contoh tersebut, air yang terdapat dalam :
Pasir = 546.76 + {(0.41-0.04) x (546.76:100} = 562.6753
Kerikil = 1257.06+{(3.04-0.58) x (1257.06:100)} = 1226.133 kg
Jadi, banyaknya air yang diperlukan setiap 1 m3 adalah sebesar =
20 5– (562.6753 – 1226.133) = 238.013244 kg (= 240 kg)
Jadi dalam pelaksanaan pembuatan benda uji diperlukan bahan-bahan untuk setiap 1 m3 beton sebagai berikut :
Air = 240 kg *semen Portland = 383 kg * pasir = 562.67 * kerikil = 1226.13 kg.
No
Uraian
Tabel/grafik perhitungan
Nilai
Satuan
1
Kuat tekan karakteristik
Ditetapkan
250
kg/cm2
2
Deviasi standar
Diketahui
85
kg/cm2
3
Nilai tambah (margin)
4
Kekuatan rata2 yang hendak dicapai
335
kg/cm2
5
Jenis semen
Ditetapkan
semen normal S-550/S-475
6
Jenis agregat
Kasar
Ditetapkan
Batu pecah
Halus
Ditetapkan
Alami
7
FAS bebas
Grafik 1
0,535
8
FAS maks
Ditetapkan
0,6
9
Slump
Ditetapkan
60-180
10
Ukuran agregat maks
Ditetapkan
20
mm
11
Kadar Air Bebas
tabel 3
205
kg/m3
12
Kadar Semen
11:7
383,18
kg/m3
13
Kadar semen max
Ditetapkan
383,18
kg/m3
14
Kadar semen min
Ditetapkan
275
kg/m3
15
Faktor air yang disesuaikan
-
16
Susunan besar butir agregat halus
grafik 3-6
Zona 4
17
Persen bahan lebih halus dari 4,8 mm
31
%
18
Berat jenis agregat (SSD gabungan)
2,7
t/m3
19
Berat jenis beton
grafik 16
2410
kg/m3
20
Kadar aregat gabungan
19-(12+11)
1821,82
kg/m3
21
Kadar agregat halus
20*17
564,76
kg/m3
22
Kadar agregat kasar
20-21
1257,06
kg/m3
Proporsi Campuran
Banyak Bahan
Semen (kg)
Ag.halus (kg)
Ag.Kasar (kg)
Tiap m3 dgn teliti skg
383,18
564,76
1257,06
Perbandingan
1
1,47
3,28
Bahan Terkoreksi
Bahan
kg/m3
Penyerapan air (%)
Kadar air (%)
Terkoreksi
Semen
383,18
-
-
383,18
Air
205
-
-
238,0132443
Pasir
564,76
0,41
0,04
562,6753229
Batu pecah/ kerikil
1257,06
3,04
0,58
1226,133863
BAB IV
Kesimpulan
Dari hasil percobaan rencana campuran (Mix Design) harus dikorelasikan dengan hasil uji tekan yang telah dilakukan, sebab kita dapat mengetahui apakah beton dengan mutu K-250 hasil praktikum kami sudah memenuhi syarat atau tidak. Hal ini bisa dilihat dari hasil sampel uji yang memiliki rata-rata kuat tekan 272.0808 kg/cm2 dan hanya 3 dari 30 sampel uji yang kuat tekannya tidak mencapai kuat tekan yang direncanakan.
DAFTAR PUSTAKA
http://alan-sipil-struktur-ubb.blogspot.com/p/mutu-beton.html
http://eprints.undip.ac.id/34148/6/1655_chapter_II.pdf
http://lauwtjunnji.weebly.com/curing-beton.html
https://www.academia.edu/3636945/BAHAN_KULIAH_TEKNOLOGI_BETON
http://www.researchgate.net/publication/26844024_CONCRETE_MIX_DESIGN_OPTIMIZED_APPROACH
Buku Petunjuk Praktikum Teknologi Beton Jurusan Teknis Sipil ITS Surabaya
SNI DT – 91- 0008 – 2007 Tata Cara Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan Beton, oleh Departemen Pekerjaan Umum.
