6 PERANCANGAN CAMPURAN BETON Perancangan campuran beton adalah merupakan suatu usaha untuk mendapatkan berbagai sifat-sifat fisik beton yang seekonomis mungkin dengan menggunakan material yang ada. Material yang baik belum menjamin akan menghasilkan beton yang baik apabila proporsi campuran tidak dirancang dengan benar. Ada beberapa macam metode yang dapat digunakan untuk merancang komposisi campuran beton, namun belum tentu dapat menghasilkan proporsi campuran yang optimum. Pada dasarnya semua metode perancangan campuran beton berasal dari informasi pendekatan. Demikian pula semua perancangan campuran beton mengikuti prosedur yang sama yang pada akhirnya dengan modifikasi tertentu akan menghasilkan proporsi campuran yang kira-kira sama. Pada umumnya untuk merancang campuran beton, harus didahului dengan trial mix. Dari hasil trial mix akan diketahui kekurangan-kekurangan pada campuran, misalnya nilai slump yang belum tercapai, terjadinya segregasi pada adukan atau adukan belum kohesif. Pada dasarnya berat air yang tercantum di tabel pada perancangan campuran beton bukanlah merupakan harga mutlak, tetapi dapat dikoreksi. Perancangan Campuran Beton dengan Metode British
32
Embed
VI. PERANCANGAN CAMPURAN BETON - surya … · Web viewPerancangan campuran beton adalah merupakan suatu usaha untuk mendapatkan berbagai sifat-sifat fisik beton yang seekonomis mungkin
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
6
PERANCANGAN CAMPURAN BETON
Perancangan campuran beton adalah merupakan suatu usaha untuk mendapatkan berbagai
sifat-sifat fisik beton yang seekonomis mungkin dengan menggunakan material yang ada.
Material yang baik belum menjamin akan menghasilkan beton yang baik apabila proporsi
campuran tidak dirancang dengan benar. Ada beberapa macam metode yang dapat
digunakan untuk merancang komposisi campuran beton, namun belum tentu dapat
menghasilkan proporsi campuran yang optimum.
Pada dasarnya semua metode perancangan campuran beton berasal dari informasi
pendekatan. Demikian pula semua perancangan campuran beton mengikuti prosedur yang
sama yang pada akhirnya dengan modifikasi tertentu akan menghasilkan proporsi
campuran yang kira-kira sama. Pada umumnya untuk merancang campuran beton, harus
didahului dengan trial mix. Dari hasil trial mix akan diketahui kekurangan-kekurangan
pada campuran, misalnya nilai slump yang belum tercapai, terjadinya segregasi pada
adukan atau adukan belum kohesif. Pada dasarnya berat air yang tercantum di tabel pada
perancangan campuran beton bukanlah merupakan harga mutlak, tetapi dapat dikoreksi.
Perancangan Campuran Beton dengan Metode British
Pada perancangan dengan metode British ini, benda uji yang digunakan adalah kubus
ukuran 15x15x15 cm. Apabila benda uji merupakan silinder maka harus dikonversikan
terlebih dahulu ke benda uji kubus.
Untuk merancang beton dengan kuat tekan karakteristik (yang disyaratkan), maka
langkah pertama yang harus ditentukan adalah menentukan kuat tekan rata-rata rencana
(target). Kuat tekan rencana didasarkan atas probabilitas bahwa kuat tekan yang berada
dibawah kuat tekan karakteristik terbatas sampai 5 % saja. Dianggap bahwa distribusi
kuat tekan beton mengukuti distribusi normal, maka dapat ditulis hubungan antara kuat
tekan karakteristik dengan kuat tekan rata-rata rencana.
bk = bm - 1,64 S dimana28
bk = Kuat tekan karakteristikbm = Kuat tekan rencana (rata-rata)S = Standar deviasi
Pada metode British, besarnya slump rencana untuk berbagai type struktur diperlihatkan
pada Tabel 6.1.
Tabel 6.1. Nilai Slump yang Disyaratkan sesuai dengan Penggunaan Beton
Tingkat Kelecakan Slump (mm) Penggunaan Beton
Sangat rendah 0-25 mmPembetonan jalan yang dipadatkan dengan
mesin penggetar
Rendah 25-50 mmPembetonan jalan yang dipadatkan dengan
mesin penggetar
Sedang 25-100 mmBeton bertulang, seperti pelat, balok, dan
kolom yang dipadatkan dengan mesin penggetar
Tinggi 100-175 mmBeton bertulang dengan tulangan rapat, pada
umumnya tidak perlu dipadatkan lagi
Pada metode British, penentuan faktor air semen diawali dengan menentukan perkiraan
kuat tekan beton untuk faktor air semen 0,5 diperlihatkan pada Tabel 6.2.
Tabel 6.2. Perkiraan Kuat Tekan Beton dengan Faktor Air Semen 0,5
Tipe Semen Jenis Agregat Kasar
Kuat Tekan (MPa) pada Umur (hari)
3 7 28 91Tipe I Tidak dipecah 22 31 43 50Tipe V Dipecah 27 36 48 55Tipe III Tidak dipecah 29 37 49 55
Dipecah 34 43 54 60
Penentuan faktor air semen untuk kuat tekan rencana ditentukan dengan langkah-langkah
sebagai berikut:
29
1. Tentukan kuat tekan rencana, tipe semen, jenis agregat kasar serta umur kubus beton
dimana kuat tekan rencananya ditinjau.
2. Dari Tabel 6.2 ditentukan kuat tekan kubus beton untuk faktor air semen sebesar 0,5.
3. Dengan menggunakan kurva pada Gambar 6.1, tarik garis vertikal ke atas dari faktor
air semen 0,5 sehingga memotong kuat tekan beton sesuai dengan Tabel 6.2 pada langkah
2.
4. Dari perpotongan antara faktor air semen 0,5 dan perkiraan kuat tekan menurut tabel
6.2 dapat digambarkan kurva mengukuti kurva disebelahnya pada kurva hubungan kuat
tekan beton dengan faktor air semen seperti pada Gambar 6.1.
5. Nilai faktor air semen untuk kuat tekan yang direncanakan dapat dicari dengan
menarik garis horizontal dari kuat tekan rencana hingga memotong kurva yang telah
digambar pada langkah 4, kemudian dari titik potong tersebut ditarik garis vertikal ke
bawah hingga memotong faktor air semen. Nilai faktor air semen inilah yang dijadikan
dasar untuk menentukan berat semen bagi kuat tekan yang direncanakan.
Gambar 6.1. Kurva Hubungan Kuat Tekan -Faktor Air Semen
30Dengan telah ditetapkannya nilai faktor air semen maka berat semen yang dibutuhkan
dalam perancangan dapat dihitung yaitu dengan menggunakan data banyaknya air bebas
yang diperlukan untuk setiap m3 beton seperti tercantum pada Tabel 6.3.
Tabel 6.3. Perkiraan Jumlah Air Bebas yang Diperlukan untuk Tingkat Workability
Ukuran Jenis Berat Air (kg/m3) untukMaksimu
mAgregatKasar
Nilai Slump (mm)
Agregat 0-10 10-30 30-60 60-18010 mm Tidak dipecah 150 180 205 225
Dipecah 180 205 230 25020 mm Tidak dipecah 135 160 180 195
Dipecah 170 190 210 22540 mm Tidak dipecah 115 140 160 175
Dipecah 155 175 190 205
Besarnya berat semen yang dihitung atas dasar berat air bebas dan faktor air semen yang
sebelumnya telah ditetapkan tidak boleh kurang dari berat semen minimum yang
disyaratkan pada kondisi exposure tertentu untuk menjamin keawetan beton.
Langkah selanjutnya dari perancangan beton dengan metode British ini adalah
memperkirakan berat jenis adukan beton dengan memenfaatkan data berat air dan berat
jenis agregat gabungan. Untuk memperkirakan berat jenis adukan beton, terlebih dahulu
dibutuhkan persentase masing-masing agregat halus dan agregat kasar sehingga langkah
untuk memperkirakan berat jenis adukan beton dapat dilakukan.
Persentase berat agregat halus terhadap total agregat dapat ditentukan dengan
memanfaatkan kurva hubungan antara besar faktor air semen dengan persentase agregat
halus untuk beberapa nilai slump dan ukuran maksimum agregat yang dipakai, yang
diperlihatkan pada Gambar 6.2a, 6.2b, dan 6.2c.
31
Gambar 6.2.a.Persentase Agregat Halus Terhadap Total Agregat untuk Diameter Maksimum 10 mm
32
Gambar 6.2.b.Persentase Agregat Halus Terhadap Total Agregat untuk Diameter Maksimum 20 mm
33
Gambar 6.2.c.Persentase Agregat Halus Terhadap Total Agregat untuk Diameter Maksimum 40 mm
34
Angka-angka disebelah kiri garis pada gambar 6.2a, 6.2b, dan 6.3b menunjukkan
persentase agregat halus lolos saringan 0,6 mm.
Dengan telah ditentukannya persentase agregat halus, maka persentase agregat kasar
adalah 100-persentase agregat halus, sehingga besarnya berat jenis agregat gabungan
dapat ditentukan. Berat jenis agregat gabungan ditentukan dengan menjumlahkan hasil
perkalian antara masing-masing persentase dengan berat jenisnya.
Perkiraan berat jenis adukan beton dapat dihitung dengan menggunakan bantuan berat air
dan berat jenis agregat gabungan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.3.
Gambar 6.3. Kurva Perkiraan Berat Jenis Adukan Beton
Contoh 6.1.
Rencanakanlah campuran untuk keperluan kolom beton dengan kuat tekan karakteristik
sebesar 25 MPa (cara British) pada umur 28 hari. Slump rencana 10 cm. Jarak tulangan
kolom hanya memungkinkan penggunaan agregat maksimum sebesar 20 mm. Semen
yang digunakan type I, deviasi standar diambil sebesar 6,5 MPa, faktor air semen
maksimum 0,65 dan kebutuhan semen minimum 275 kg/m3.
35
Dari hasil pemeriksaan laboratorium, diperoleh :
Sifat agregat kasar (batu pecah):
Specific gravity (BJ) = 2,68 (kondisi SSD)
Peresapan = 1,5 %
Kadar air pada saat pengecoran 2,5 %
Berat volume gembur = 1400 kg/m3 (pada kondisi kadar air 2,5 %)
Sifat agregat halus :
Specific gravity (BJ) = 2,55 (kondisi SSD)
Peresapan = 0,9 %
Kadar air pada saat pengecoran = 2,8 %
Berat volume gembur = 1550 kg/m3 (pada kondisi kadar air 2,8 %)
Hasil pengujian analisis saringan agregat halus:
Ukuran Saringan (mm)
Berat Pasir Tertahan (gr)
5 02,36 601,18 1160,6 1480,3 1800,15 60Pan 36
Apabila tinggi kolom yang akan dicor 4,5 m, diameter 60 cm dan jumlah kolom 50 buah,
maka tentukanlah jumlah semen dalam sak ( 1 sak=50 kg), pasir (m3), dan batu pecah
(m3) yang harus disiapkan.
Penyelesaian soal diatas dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Kuat tekan yang disyaratkan, bk = 25 Mpa
2. Deviasi standar, s = 6,5 Mpa
3. Nilai tambah, m = 1,64 s = 1,64. 6,5 = 10,66 MPa
4. Kuat tekan rata-rata rencana, bm = bk + m = 25 + 10,66 = 35,66 MPa
36
5. Jenis semen : Type I
6. Jenis agregat kasar : dipecah
Jenis pasir : alam
7. Menghitung faktor air semen, digunakan Tabel 6.2 dan Gambar 6.1.
Dari Tabel 6.2, diperoleh Kuat tekan beton sebesar 48 Mpa pada faktor air semen 0,5
untuk umur 28 hari; jenis semen type 1; dan jenis agregat kasar dipecah.
Gambarkan garis lengkung melalui titik perpotongan faktor air semen 0,5 dengan kuat
tekan 48 Mpa. Garis lengkung inilah yang akan menjadi acuan untuk menentukan faktor
air semen berdasarkan kuat tekan rencana sebesar 35,66 Mpa. Sehingga diperoleh faktor
air semen sebesar 0,62
8. Faktor air semen maksimum = 0,65
9. Nilai slump rencana = 100 mm
10. Ukuran maksimum agregat = 20 mm
11. Kebutuhan air (Tabel 6.3) = 225 kg/m3
12. Kebutuhan semen = 225/0,62 = 362,9 kg/m3
13. Kebutuhan semen minimum = 275 kg/m3
14. Persentase agregat halus lolos saringan 0,6 mm dihitung dengan menggunakan Tabel
Kebutuhan air = 225- ((2,8-0,9)/100).784- ((2,5-1,5)/100).958 = 201 kg/m3
Kebutuhan semen (tetap) = 363 kg/m3
Kebutuhan Bahan untuk Pengecoran Kolom
Volume kolom = 0,25.3,14.0,62.4,5.50 = 63,585 m3
Pasir = (799. 63,585)/1550 = 32,78 m3
Split = (968. 63,585)/1400 = 43,96 m3
Semen = (363. 63,585)/50 = 462 sak
Perancangan campuran beton dengan Metode British dapat juga dikerjakan dengan
program Bahasa Basic sebagai berikut:
38
CLS10 INPUT "KUAT TEKAN YANG DISYARATKAN 28 H(MPA)=", FC14 INPUT "NILAI SLUMP(10-180MM)=", S16 INPUT "UKURAN AGREGAT MAX(PILIH 10,20,40MM)=", AM18 INPUT "PASIR LOLOS SAR 0,6(%)=", LS20 INPUT "BERAT JENIS AGREGAT KASAR=", BJK22 INPUT "BERAT JENIS PASIR=", BJP24 INPUT "STANDAR DEVIASI(MPA)=", SD30 PRINT34 C = FC + (1.64 * SD)37 IF C <= 76 AND C >= 60 THEN FAS = .3 + (76 - C) * (.1 / 16): GOTO 4939 IF C < 60 AND C >= 48 THEN FAS = .4 + (60 - C) * (.1 / 12): GOTO 4942 IF C < 48 AND C >= 37 THEN FAS = .5 + (48 - C) * (.1 / 11): GOTO 4944 IF C < 37 AND C >= 29 THEN FAS = .6 + (38 - C) * (.1 / 8): GOTO 4946 IF C < 29 AND C >= 22 THEN FAS = .7 + (29 - C) * (.1 / 7): GOTO 4948 PRINT "TINJAU KEMBALI KUAT TEKAN": END49 PRINT "FAS=", FAS
50 IF S >= 0 AND S <= 10 AND AM = 10 THEN W = 180: GOTO 7552 IF S > 10 AND S <= 30 AND AM = 10 THEN W = 205: GOTO 7554 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 10 THEN W = 230: GOTO 7556 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 10 THEN W = 250: GOTO 7558 IF S >= 0 AND S <= 10 AND AM = 20 THEN W = 170: GOTO 7560 IF S > 10 AND S <= 30 AND AM = 20 THEN W = 190: GOTO 7562 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 20 THEN W = 210: GOTO 7564 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 20 THEN W = 225: GOTO 7566 IF S >= 0 AND S <= 10 AND AM = 40 THEN W = 155: GOTO 7568 IF S > 10 AND S <= 30 AND AM = 40 THEN W = 175: GOTO 7570 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 40 THEN W = 190: GOTO 7572 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 40 THEN W = 205: GOTO 7574 PRINT "TINJAU KEMBALI NILAI SLUMP ATAU UKURAN AGG MAX": END75 PRINT "BERAT AIR=", W; : PRINT "KG/M3"76 CM = W / FAS80 PRINT "BERAT SEMEN=", CM; : PRINT "MPA"86 IF S >= 10 AND S <= 30 AND AM = 10 THEN GOTO 10688 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 10 THEN GOTO 10890 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 10 THEN GOTO 11092 IF S >= 10 AND S <= 30 AND AM = 20 THEN GOTO 11294 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 20 THEN GOTO 11496 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 20 THEN GOTO 11698 IF S >= 10 AND S <= 30 AND AM = 40 THEN GOTO 118100 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 40 THEN GOTO 120102 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 40 THEN GOTO 122106 P1 = 23: P2 = 30: P3 = 26: P4 = 25: P5 = 33: P6 = 43: P7 = 38: P8 = 53: P9 = 49: P10 = 66: GOTO 124