CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON.pdf PDF

Preview

Summary

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON Beton merupakan suatu bahan komposit (campuran) dari beberapa material, yang bahan utamanya terdiri dari medium campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar, air, serta bahan tambahan lain dengan perbandingan tertentu. Karena beton merupakan komposit, maka ...

Description

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

Beton merupakan suatu bahan komposit (campuran) dari beberapa material, yang bahan utamanya terdiri dari medium campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar, air, serta bahan tambahan lain dengan perbandingan tertentu. Karena beton merupakan komposit, maka kualitas beton sangat tergantung dari kualitas masing-masing material pembentuk. Perhitungan perencanaan campuran beton dengan menggunakan Metode SK.SNI.T-15-1990-03 (dalam buku Mulyono). Berikut contoh model perhitungan perencanaan campuran beton dan komposisi per m3 disajikan dalam tabel: Tabel 1. Model Perhitungan Perencanaan Komposisi Beton

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON Tabel 2. Model Perhitungan Komposisi Per m3

Berikut penjelasan langkah-langkah perencanaan campuran beton: 1. Menentukan kuat tekan beton karakteristik yang disyaratkan. 2. Menetapkan standar deviasi (SD). Faktor penyimpangan/deviasi ini harus diperhatikan dalam menghitung nilai kuat tekan beton, karena semakin besar nilai penyimpangan, semakin kecil nilai kuat tekan betonnya. Standar deviasi bisa diambil berdasarkan data pengujian terdahulu yang telah dilakukan oleh perusahaan dan kemudian ditetapkan oleh perusahaan tersebut sebagai patokan atau jika dilakukan pengujian sendiri, bisa dilakukan dengan perhitungan berdasarkan metode Standar Nasional Indonesia SK.SNI.T-15-1990-03, yaitu dilakukan pengujian sebanyak 30 benda uji berpasangan atau lebih. Jika jumlah benda uji lebih kecil dari 30, harus dilakukan korelasi dan apabila tidak ada sama sekali maka diambil nilai tambahnya sebesar 12 Mpa. Menurut rumusan:

dimana S adalah standar deviasi,

adalah kuat tekan beton yang didapat dari

hasil pengujian untuk masing-masing benda uji, rata, dan

adalah kuat tekan beton rata-

adalah jumlah data. Tabel 3. Faktor Pengali untuk Deviasi Standar Jumlah Pengujian Kurang dari 15 15 20 25 30 atau lebih

Faktor Pengali Deviasi Standar 1.16 1.08 1.03 1.00

Catatan: nilai yang berada di antaranya dilakukan interpolasi

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

3.

Menghitung nilai tambah (m). Cara menghitung nilai tambah yaitu nilai standar deviasi (S) dikalikan dengan konstanta (k). Konstanta ini merupakan tetapan statistik yang nilainya diambil tergantung prosentase hasil uji lebih rendah dari kuat tekan yang disyaratkan dan hal ini diambil 5%, sehingga nilai konstanta adalah 1,64, dan rumusnya adalah: m = 1,64 x S

4. Menentukan kekuatan tekan rencana yang hendak dicapai, yaitu kuat tekan karakteristik ditambah nilai margin. 5. Menentukan material penyusun beton. Material penyusun beton ini meliputi semen type 1, pasir yang masuk dalam kategori zona gradasi 2, split dengan ukuran maksimum 20 mm, dan admixture. 6. Menentukan faktor air semen. Cara menggunakan grafik dan tabel adalah sebagai berikut: -

Tentukan dulu nilai kuat tekan beton pada umur 28 hari, sesuai dengan agregat dan jenis semen yang akan digunakan pada Tabel 4. Tabel 4. Perkiraan kuat tekan beton dengan FAS 0.5 dan jenis semen serta agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia

-

Lihat Gambar 1. Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan dan Faktor Air Semen (Benda Uji Berbentuk Kubus 150 x 150 x 150 mm) dan Gambar 2. Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan dan FAS untuk Benda Uji Silinder diameter 150 mm, tinggi 300 mm).

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

Grafik Hubungan Kuat Tekan vs FAS Benda Uji Berbentuk Kubus (Ukuran 150 x 150 x 150 mm)

Gambar 1

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

Grafik Hubungan Kuat Tekan vs FAS Benda Uji Berbentuk Silinder (diameter 150 mm, tinggi 300 mm)

Gambar 2 - Tarik garis lurus ke atas pada FAS 0,5 sebagai patokan awal. Asumsikan FAS 0,5 sebagai absis dan kuat tekan beton yang dipilih berdasarkan Tabel 4 sebagai ordinat, kemudian buat titik A. - Dari titik A tersebut, dibuat grafik baru/ garis baru yang sama sesuai dengan 2 grafik/ garis yang ada di dekatnya. - Tarik garis mendatar pada nilai kuat tekan rencana yang hendak dicapai (Langkah 4) sampai memotong grafik baru.

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

- Tarik garis tegak lurus ke bawah dari perpotongan tersebut untuk mendapatkan FAS yang dicari. 7. Menentukan nilai slump. Pada penelitian ini, nilai slump ditetapkan dengan kondisi pelaksanaan pekerjaan agar diperoleh beton yang mudah dituangkan dan dipadatkan atau dapat memenuhi syarat workability. Jika tidak ada data yang lalu, nilai slump dapat diambil dari Tabel 5. Tabel 5. Slump yang disyaratkan untuk berbagai konstruksi menurut ACI Jenis Konstruksi

Slump (mm) Maksimum* Minimum 76.2 25.4 76.2 25.4

Dinding Penahan dan Pondasi Pondasi sederhana, sumuran, dan dinding sub struktur Balok dan dinding beton 101.6 25.4 Kolom Struktural 101.6 25.4 Perkerasan dan Slab 76.2 25.4 Beton Massal 50.8 25.4 8. Menentukan ukuran agregat maksimum berdasarkan uji laboratorium. 9. Menentukan kadar air bebas. Berdasarkan Tabel 6, kadar air bebas didapat dari besar ukuran maksimum agregat dan nilai slump, kemudian dimasukkan ke dalam rumus:

Tabel 6. Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) yang Dibutuhkan untuk Beberapa Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Ukuran Butir Agregat Maksimum 10 mm

Slump (mm) Jenis Agregat

0– 10

10 – 30

30 – 60

60 – 100

Batu tak dipecah Batu pecah

150 180

180 205

205 230

225 250

20 mm

Batu tak dipecah Batu pecah

135 170

160 190

180 210

195 225

30 mm

Batu tak dipecah Batu pecah

115 155

140 175

160 190

175 205

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON a. Untuk suhu di atas 20oC, setiap kenaikan 5oC harus ditambahkan air sebanyak 5 liter per meter kubik adukan beton. b. Untuk permukaan agregat yang kasar, harus ditambahkan air kira-kira 10 liter per meter kubik adukan beton. 10. Jika ada admixture, maka tentukan dulu dosis admixture-nya. 11. Kadar Semen, dihitung dengan membagi jumlah air dengan faktor air semen. 12. Susunan gradasi agregat halus dilihat berdasarkan uji material di laboratorium. 13. Persen Agregat Halus, didapat dari dengan melihat gradasi agregat halus, ukuran besar butir agregat kasar, FAS dan nilai slump. Berikut cara menggunakan grafik: - Pertama, pilih grafik yang sesuai dengan ukuran butir maksimum agregat yang ada dalam perencanaan. (Gambar 3,4, dan 5)

Gambar 3 Grafik Persentase Agregat Halus terhadap Agregat Gabungan (Untuk Ukuran Butir Maksimum 10 mm)

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

Gambar 4. Grafik Persentase Agregat Halus terhadap Agregat Gabungan (Untuk Ukuran Butir Maksimum 20 mm)

Gambar 5. Grafik Persentase Agregat Halus terhadap Agregat Gabungan (Untuk Ukuran Butir Maksimum 40 mm) - Kedua, pilih slump yang sesuai dengan rencana. - Ketiga, lihat zona gradasi agregat halus yang sesuai dengan perencanaan. - Keempat, tarik garis dari nilai FAS vertikal ke atas sampai perpotongan garis pada zona gradasi agregat halus yang telah direncanakan. Beri titik di perpotongan tersebut.

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

- Kelima, tarik garis dari titik tersebut horizontal ke sumbu-Y (Prosentase Pasir Terhadap Agregat Gabungan) untuk mendapatkan persen agregat halus yang dicari. 14. Menentukan berat jenis agregat kasar dan halus berdasarkan hasil pengujian di laboratorium. Jika data tersebut tidak ada, untuk agregat kasar diambil nilai 2.6 gr/cm3, dan untuk agregat halus diamil nilai 2.7 gr/cm3. 15. Menentukan berat jenis agregat gabungan, didapat dari persen agregat halus dikali berat jenis agregat halus dan persen agregat kasar dikali berat jenis agregat kasar, kemudian hasil kedua perkalian tersebut dijumlahkan.

16. Menentukan berat jenis beton, didapat dari langkah-langkah berikut: - Buat garis kurva dari berat jenis agregat gabungan yang sesuai dengan garis kurva yang terdekat pada Gambar 6.

Gambar 6 Perkiraan Berat Jenis Beton Basah yang Dimampatkan Secara Penuh - Tarik garis dari nilai kadar air bebas yang telah didapat dari langkah 9 vertikal ke atas sampai perpotongan garis kurva baru yang telah dibuat. Beri titik pada perpotongan tersebut. - Dari titik potong tersebut, tarik garis horizontal ke arah sumbu-Y, sehingga diperoleh nilai berat jenis beton.

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

17. Menghitung kadar agregat gabungan, didapat dari pengurangan berat jenis beton, kadar air bebas,dan kadar semen minimum. Jika ada campuran admixture, hasil pengurangan tadi dikurangi dengan admixture. 18. Menghitung kadar agregat halus, didapat dari perkalian kadar agregat gabungan dengan persen agregat halus. 19. Menghitung kadar agregat kasar, didapat dari pengurangan kadar agregat gabungan dengan kadar agregat halus. 20. Menghitung koreksi kandungan air pada agregat.

keterangan: B = jumlah air (kg/m3) C = jumlah agregat halus (kg/m3) D = jumlah kerikil (kg/m3) Ca = absorbsi air pada agregat halus (%) Da = absorbsi air pada agregat kasar (%) Ck = kandungan air dalam agregat halus (%) Dk = kandungan air dalam agregat kasar (%) 21. Membuat komposisi per 1 m3. Untuk contoh perhitungan perencanaan komposisi beton dapat dilihat di bawah ini. Contoh perencanaan komposisi beton ini menggunakan benda uji kubus 15x15x15 cm dengan mutu beton K-700. Disini, penulis akan memberikan 2 (dua) contoh mix design dengan menggunakan tambahan admixture dan tanpa menggunakan admixture.

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

A. PERENCANAAN MIX DESAIN DENGAN ADMIXTURES 1.

Kuat tekan karakteristik ditetapkan = 700 kg/cm2 pada 28 hari, bagian cacat 5%

2.

Standar deviasi diambil berdasarkan data pengujian terdahulu, sehingga standar deviasi diambil = 50 kg/cm2.

3.

Nilai tambah (margin)

=kxS = 1,64 x 50 = 82 kg/cm2.

4.

Kuat tekan rencana yang hendak dicapai = 700 + 82 = 782 kg/cm2.

5.

Jenis material:

6.

- Jenis semen

= Type 1

- Jenis admixture

=X

- Jenis agregat halus

= pasir alami

- Jenis agregat kasar

= batu pecah

Faktor air semen bebas. Berdasarkan tabel di bawah, sesuai dengan jenis semen dan agregat kasar, yaitu semen portland tipe 1 dan batu pecah dengan bentuk benda uji kubus, didapat nilai kuat tekan pada umur 28 hari sebesar 45 Mpa. Berikut cara mencari nilai FAS:

Setelah didapat angka dari tabel, kemudian angka-angka tersebut dimasukkan ke dalam grafik:

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

Grafik Hubungan Kuat Tekan vs FAS Benda Uji Berbentuk Kubus (Ukuran 150 x 150 x 150 mm)

782

45

0,28

Dari grafik di atas, didapat nilai FAS adalah 0,28. 7.

Nilai slump = 3 – 6 cm

8.

Ukuran agregat maksimum didapat berdasarkan data pemeriksaan gradasi agregat gabungan dan hasilnya masuk ke dalam zona gabungan ukuran maksimum 20 mm.

9.

Kadar air bebas.

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

Berdasarkan tabel di atas, sesuai dengan ukuran butiran maksimum dan nilai slump, didapat angka 180 untuk agregat halus dan 210 untuk agregat kasar. Kemudian dimasukkan ke dalam rumus: Kadar air bebas = (2/3 x Wh) + (1/3 x Wk) = (2/3 x 180) + (1/3 x 210) = 190 kg/cm2 10. Dosis superplasticizer

= 0,77% mereduksi 23,1% x 190 = 43,8 kg/cm3

11. Kadar air bebas setelah dikoreksi

= 190 – 43,8 = 146,1 kg/cm3

12. Kadar semen sesuai hitungan

= W/fas = 146,1 / 0,28 = 521,8 kg/cm3

13. Kadar semen minimum = 520 kg/cm3 14. Dosis Sika Viscocrete

= 0,77% x 520 = 4,0 ltr

15. FAS yang disesuaikan

= W/C = 146,11 / 520 = 0,28

16. Persentase agregat halus. Berdasarkan Langkah 8 bahwa ukuran agregat gabungan maksimum 20 mm, dengan nilai slump 3-6 cm, gradasi agregat halus berada pada zona 2, dengan lolos saringan 0,6 mm dan nilai FAS 0,28, maka dipilih grafik berikut:

Zona agregat halus

38

0,28

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

Dari grafik di atas, didapat nilai persentase agregat halus = 38% 17. Berat jenis agregat didapat berdasarkan data hasil pemeriksaan berat jenis agregat. - Berat jenis agregat halus

= 2,72 t/m3.

- Berat jenis agregat kasar

= 2,70 t/m3.

18. Berat jenis agregat gabungan

= (% AH x BJ AH) + (% AK x BJ AK) = (0,38 x 2,72) + (0,62 x 2,70) = 2,71 t/m3.

19. Berat jenis beton. Berdasarkan Langkah 11, nilai kadar air bebas 146,1 kg/cm3 dan berat jenis agregat kasar 2,70 t/m3, kemudian angka-angka tersebut dimasukkan ke dalam grafik:

2480

BJ Agregat Kasar

146

Dari grafik di atas, didapat nilai berat jenis beton = 2480 kg/m3. 20. Kadar agregat gabungan = (19) – (11) – (13) – (14) = 2480 – 146,1 – 520 – 4,0 = 1810 kg/m3. 21. Kadar agregat halus

= (16) x (20) = 0,38 x 1810 = 687,8 kg/m3

22. Kadar agregat kasar

= (20) – (21) = 1810 – 687,8 = 1122 kg/m3

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON 23. Komposisi per m3 - PC

= 520 kg

- Split

= 1122 kg

- Pasir

= 688 kg

- Air

= 146 ltr

-X

= 4,0 ltr

B. PERENCANAAN MIX DESAIN TANPA ADMIXTURES 1.

Menentukan kuat tekan karakteristik. Dalam hal ini ditetapkan 700 kg/cm2.

2.

Standar deviasi diambil berdasarkan data pengujian terdahulu, dan dalam hal ini standar deviasi diambil 50 kg/cm2.

3.

Menentukan nilai tambah (margin), yaitu m

=kxS = 1,64 x 50 = 82 kg/cm2.

4.

Menentukan kuat tekan rencana yang hendak dicapai, yaitu (1) + (3) = 700 + 82 = 782 kg/cm2.

5.

6.

Menentukan jenis material. - Jenis semen

= Type 1

- Jenis admixture

= Tidak pakai

- Jenis agregat halus

= pasir alami

- Jenis agregat kasar

= batu pecah

Menentukan faktor air semen bebas. Sama seperti cara di atas , didapat FAS 0,28.

7.

Menentukan nilai slump ditetapkan slump 3-6 cm.

8.

Menentukan ukuran agregat maksimum. Berdasarkan data pemeriksaan gradasi agregat gabungan, didapat hasilnya masuk ke dalam zona gabungan ukuran maksimum 20 mm.

9.

Menentukan kadar air bebas = (2/3 x 180) + (1/3 x 210) = 190 kg/cm2.

10. Menentukan kadar semen = 190/0,28 = 679 kg/cm2. 11. Menentukan kadar semen minimum diambil 680 kg/cm2.

CONTOH PERENCANAAN MIX DESIGN BETON

12. Prosentase agregat halus. Sama seperti cara di atas, didapat 38%. 13. Menentukan berat jenis agregat halus dan kasar dilihat berdasarkan data pemeriksaan agregat dan didapat: - Berat jenis agregat halus = 2,72 t/m3 - Berat jenis agregat kasar = 2,70 t/m3 14. Menentukan berat jenis agregat gabungan = (0,38 x 2,72) + (0,62 x 2,70) = 2,71 t/m3. 15. Menentukan berat jenis beton. Sama seperti cara di atas, didapat 2430 kg/cm2. 16. Menentukan kadar agregat gabungan = 2430 – 190 – 680 = 1560 kg/cm2 17. Menentukan kadar agregat halus = 0,38 x 1560 = 593 kg/cm2 18. Menentukan agregat kasar = 1560 – 593 = 967 kg/cm2. 19. Menentukan komposisi per m3 20. Menghitung koreksi proporsi material. - Split

= (967 x (3,95 – 1,15)/100) + 967

= 994 kg

- Pasir

= (593 x (5,85 – 0,95)/100) + 593

= 622 kg

- Air

= 190 – ((3,95 – 1,15)/100) + (5,85 – 0,95)/100)) = 134 ltr

REFERENSI Mulyono. 2003. Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi. Setyastuti, Y.D. 2014. Perbandingan Penggunaan Superplasticizer Sika Viscocrete Dan Mighty Terhadap Workability Pada Beton Mutu Tinggi. Politeknik Negeri Malang: Skripsi....