PERENCANAAN CAMPURAN
ADUKAN BETON NORMAL
OLEH
Ir.H.Armeyn Syamsuddin
FAKULTAS TEKNIK SIPIL & PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI PADANG
2005
PERENCANAAN CAMPURAN ADUKAN BETON NORMAL
Pendahuluan.
Pada saat ini dalam bidang
pembuatan bangunan banyak digunakan beton mutu tinggi, sehingga kita dituntut
untuk dapat merancang perbandingan campuran lebih tepat sesuai dengan teori perencanaan
proporsi campuran aduan beton. Pembuatan beton dengan perbandingan volume 1
semen : 2 pasir : 3 kerikil untuk beton biasa dan 1 semen :1,5 pasir : 2,5
kerikil untuk beton kedap air rupanya sudah kurang memuaskan lagi karena
menghasilkan kuat beton yang sangat beragam.
Perencanaan adukan beton dimaksudkan untuk mendapatkan beton yang
sebaik-baiknya, yang antara lain dapat diuraikan sebagai berikut:
- Kuat tekannya tinggi.
- Mudah dikerjakan.
- Tahan lama (awet).
- Mudah.
Beberapa metode Mix Design dari campuran beton ada
beberapa metode antara lain adalah :
- Maximum density method
- Fineness modulud method
- ACI (American Concrete Institude Method)
- Grading Curve Method (Road Note No. 4)
- High Strength Concrete mix design
- Current British Method atau Metode DOE dari Ingris
Perancangan campuran adukan beton normal.
Perancangan adukan beton cara Inggris
( “The British Mix Design Method” ) ini tercantum dalam “Design of Normal
Concrete Mixes’ telah menggantikan cara “Road No.4.” sejak tahun 1975.Di
Indonesia cara ini dikenal dengan cara DOE ( “Department of Environment,
Building Research Establishment,Britain” ). Perencanaan dengan dengan cara DOE
ini dipakai sebagai standart perencanaan oleh departemen pekerjaan umum di
Indonesia, dan dimuat dalam buku standar No.SK.SNI.T-15-1990-03 dengan judul
bukunya : “Tata cara Pembuatan Rencana Campuram Beton Normal” .
Langkah-langkah pokok cara perencanaan ini ialah:
(1). Penetapan kuat tekan beton
yang disyaratkan ( fc’ ) pada umur
tertentu.
Kuat tekan beton yang disyaratkan ditetapkan sesuai
dengan persyaratan perencanan strukturnya dengan kondisi setempat.
Kuat tekan
beton yang disyaratkan tercantum dalam buku Rencana
Kerja dan
Syarat-syarat ( RKS atau Bestek ).
(2). Penetapan nilai deviasi standart (s).
Deviasi standar ditetapkan. berdasarkan
tingkat mutu pelaksanaan pencampuran dilapagan. Makin baik mutu pelaksanaannya
makin kecil nilai deviasi standarnya. Penetapan nilai deviasi s ini berdasarkan
atas hasil pengalan praktek pelaksana di lapangan pada waktu yang lalu, pada pembuatan
beton mutu yang sama dan menggunakan
bahan dasar yang sama pula.
Pelaksana dikatakan mempunyai pengalaman praktek di lapangan pada masa
yang lalu, jika mempunyai jumlah data hasil uji kuat tekan sebanyak 30 buah
atau paling sedikit 15 buah ( satu data hasil uji tekan adalah hasil rata-rata
dari uji tekan dua selinder yang dibuat dari contoh beton yang sama dan di uji
pada umur 28 hari atau umur pengujian lain yang ditetapkan ).
Nilai deviasi standar s dihitung dengan rumus :
Jika jumlah data hasil uji kurang dari
30 buah maka dilakukan kereksi terhadap nilai deviasi standar dengan suatu
faktor pengali, seperti pada tabel berikut:
Faktor pengali deviasi
standar
------------------------------------------------------------------------
Jumlah data : 30 25
20 15 <15
Faktor pengali : 1,0
1,03 1,08 1,16
tidak boleh
------------------------------------------------------------------------
*) Untuk nilai antara
dipakai interpolasi.
b) Jika pelaksanaan tidak mempunyai catatan/pengalaman hasil pengujian
beton pada masa lalu ( termaksud data
hasil uji kurang dari 15 buah ), maka nilai deviasi standar s diambil 7,5 Mpa.
Untuk
memberikan gambaran bagaiman cara menilai tingkat mutu pekerjaan beton, di sini
diberikan pedoman yang dipakai di Inggris, yaitu dilakukan dengan
melihat tabel berikut.
Nilai deviasi standar untuk
berbagai
tingkat pengendalian mutu
pekerjaan di lapangan
------------------------------------------------------------------------
Tingkat pengendalian mutu pekerjaan s (Mpa)
------------------------------------------------------------------------
Memuaskan
2,8
Sangat baik
3,5
Baik
4,2
Cukup
5,0
Jelek
7,0
Tanpa kendali 8,4
------------------------------------------------------------------------
(3).
Perhitungan nilai tambah ( “margin” ), (m).
Nilai tambah dihitung berdasarkan nilai
deviasi standar s dengan rumus berikut :
m =
k . s
dimana : m =
nilai tambah, MPa.
k = 1,64
sd = deviasi
standar, MPa.
(4).
Menetapkan kuat tekan rata-rata yang direncanakan.
Kuat tekan beton rata-rata yang direncanakan diperoleh dengan rumus:
f’cr
= f’c +m
dimana : f’cr = kuat tekan rata-rata, MPa.
f’c =
kuat tekan yang disyaratkan, MPa.
m =
nilai tambah, Mpa.
(5).
Penetapan jenis semen Portland.
Menurut SII.0013-81 di Indonesia semen
portland dibedakan menjadi 5 jenis, yaitu I, II,III,IV dan V. Jenis I merupakan
jenis semen biasa, adapun jenis III merupakan jenis semen yang dipakai untuk
struktur yang menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi, atau dengan kata
lain sering disebut semen cepat mengeras.
Pada langkah ini ditetapkan apakah dipakai
semen biasa ataukah semen yang cepat mengeras.
(6).
Penetapan jenis agregat.
Jenis krikil
dan pasir ditetapkan, apakah berupa agregat alami (tak dipecahkan) ataukah agregat jenis batu
pecah ( crushed aggregate ).
(7).
Tetapkan faktor air-semen dengan salah satu dari dua cara berikut:
(a). Cara pertama : Berdasarkan
jenis semen yang dipakai dan kuat tekan
rata-rata silinder beton yang
direncanakan pada umur tertentu, ditetapkan nilai faktor air-semen dengan melihat gambar .1.
(b). Cara kedua : Berdasarkan
jenis semen yang dipakai, jenis agregat kasar, dan kuat tekan rata-rata yang direncanakan
pada umur tertentu, ditetapkan faktor air-semen dengan tabel-1. dan Gb.2. Langkah penetapannya dilakukan
sebagai berikut :
1. Lihat tabel 1. Dengan data
jenis semen, jenis agregat kasar, dan umur beton yang dikehendaki, dibaca perkiraan kuat tekan selinder yang akan
diperoleh jika dipakai faktor air-semen 0,50. Jenis kerikil maupun umur beton yang direncanakan, maka dapat
diperoleh kuat tekan beton seandainya
dipakai fas 0,50.
2. Lihat Gb2.
Lukislah titik A pada Gb2,dengan nilai fas 0,50 ( sebagai absis ) dan kuat tekan beton
yang diperoleh dari Tabel1. ( sebagai
ordinat ). Pada titik A tersebut dibuat grafik baru yang bentuknya sama dengan 2 grafik yang sudah ada
didekatnya. Selanjutnya ditarik garis
mendatar dari sumbu tegak di kiri pada
kuat tekan rata-rata yang dikehendaki sampai memotong grafik baru
tersebut. Dari titik potong tersebut
kemudian ditarik garis kebawah sampai
memotong sumbumendatar dan dapatlah dibaca nilai faktor air-semen yang dicari.
(8).
Penetapan faktor air-semen maksimum.
Agar beton
yang diperoleh tidak cepat rusak misalnya, maka perlu ditetapkan nilai faktor air-semen maksimum.
Penetapan nilai faktor air-semen
maksimum dilakukan dengan tabel 2. Jika nilai fas maksimum ini lebih rendah
dari pada nilai fasdari langkah (7),
maka nilai fas maksimum ini yang dipakai untuk
perhitungan selanjutnya.
Tabel 1. Perkiraan Kuat Tekan Beton dengan
faktor airsemen 0,50
-----------------------------------------------------------------------
Jenis semen Jenis agregat umur ( hari )
kasar --------------------------
3 7
28 91
------------------------------------------------------------------------
I, II, V Alami 17 23
33 40
Batu pecah 19 27
37 45
III Alami 21 28
38 44
Batu pecah 25 33
44 48
------------------------------------------------------------------------
Tabel 2. Persyaratan faktor air-semen
maksimum untukberbagai pembetonandan
lingkunga khusus.
========================================================================
Jenis penbetonan Fas maksimum
------------------------------------------------------------------------
Beton didalam ruang bangunan :
a.
keadaan keliling non-korosif 0,60
b.
keadaan keliling korosif, disebabkan oleh 0.52
kondensasi atauuap korosif
Beton diluar ruang bangunan :
a.
Tidak terlindung dari hujan dan terik 0,55
matahari langsung
b.
Terlindung dari hujan dan terik 0,60
matahari langsung
Beton yang masuk kedalam tanah :
a.
Mengalami keadaan basa dan kering 0,55
berganti-ganti
b.
Mendapat pengaruh sulfat dan lihat tabel 2.a.
alkali dari tanah
Beton yang selalu berhubungan dengan lihat tabel 2.b.
air tawar / payau / laut
------------------------------------------------------------------------
Tabel 2.a. Faktor air-semen maksimum untuk
beton yang berhubungan dengan air tanah
yang mengandung sulfat.
------------------------------------------------------------------------
konsentrasi sulfat (so3) jenis semen fas maks
----------------------------------------------
| |
Dalam tanah SO3 dalam
--------------------------------- air tanah
Total SO3
SO3 dlm campur
an air:tanah=
2:1 ( gr/ltr) gr/ltr
------------------------------------------------------------------------
<0,2 <1,0 <0,3 Tipe 1 dgn 0,50
atau
tanpa
pozolan
( 15-40 % )
0,2-0,5 1,0-1,9 0,3-1,2 Tipe I tanpa 0,50
pozolan
Tipe I dgn 0,55
pozolan
(15-40%)atau
semen
portland
pozolan
Tipe II atau V 0,55
0,5-1,0 1,9-3,1 2,1-2,5 Tipe I dgn 0,45
pozolan
(15-40%) atau
semen portland
pozolan
Tipe II atau
V 0,50
1,0-2,0 3,1-5,6 2,5-5,0 Tipe II atau V 0,45
>2,0
>5,6 >5,0 Tipe II atau V 0,45
dan lapisan
pelindung
------------------------------------------------------------------------
Tabel 2.b. Faktor air-semen untuk beton
bertulang dalam air
------------------------------------------------------------------------
Berhubungan Tipe semen Faktor air-semen
dengan :
------------------------------------------------------------------------
air tawar semua tipe I -V 0,50
air payau Tipe I + pozolan 0,45
( 15-40%) atau
S.P Pozolan
Tipe II atau V 0,50
air laut Tipe II atau V 0,45
------------------------------------------------------------------------
(9).
Penetapan nilai slum.
Penetapan nilai slam dilakukan dengan memperhatikan :
- cara pengangkutan
- cara penuangan
- cara pemadatan
- maupun jenis strukturnya
cara
pengangkutan adukan beton dengan aliran dalam pipa yang dipompa dengan tekanan
membutuhkan nilai slum yang besar, adapun pemadatan dengan alat getar ( triller ) dapat
dilakukan dengan nilai slam yang agak
kecil. Nilai slam yang diinginkan dapat diperoleh dari tabel 3.
Tabel 3. Penetapan nilai
slum ( cm )
------------------------------------------------------------------------
Pemakaian beton maks min
------------------------------------------------------------------------
Dinding,plat fondasi dan fondasi 12,5 5,0
telapak bertulang
Fondasi telapak tidak bertulang 9,0 2,5
kaison, dan struktur dibawah tanah
Plat, balok,kolom dan dinding 15,0 7,5
Pengeras jalan 7,5 5,0
Pembetonan masal 7,5 2,5
------------------------------------------------------------------------
(10).
Penetapan besar butir agregat maksimum
Pada beton normal, ada 3 pilihan besar butir maksimum, yaitu 40 mm, 20 mm, atau 10 mm.
Penetapan besar butir agregat maksimum dilakukan berdasarkan nilai terkecil dari ketentuan-ketentuan
sebagai berikut.
a. Tiga per empat kali jarak
bersih minimumantara baja tulangan,atau
berkas baja tulangan, atau tendon pra-tegang
atau selongsong.
b. Sepertiga kali tebal plat.
(11).
Tetapkan jumlah air yang diperlukan per meter kubik beton, berdasarkan ukuran maksimum agregat, jenis
agregat, dan slump yang diinginkan,
lihat tabel 4.
Tabel 4. Perkiraan air per meter kubik beton ( liter
).
------------------------------------------------------------------------
Besar ukuran jenis slam (mm)
maks. kerikil batuan 0 - 10
10-30 30-60 60-180
------------------------------------------------------------------------
10 alami 150 180
205 225
batu pecah 180
205 230 250
20 alami 135
160 180 195
batu pecah 170
190 210 225
40 alami 115 140
160 175
batu pecah 155
175 190 205
------------------------------------------------------------------------
Dalam Tabel 4. apabila agregat halus dan agregat kasar yang dipakai dari
jenis yang berbeda ( alami dan pecahan ), maka
jumlah air yang diperkirakan diperbaiki dengan rumus :
A = 0,67
Ah +
0,33 Ak
dengan : A = jumlah air yang dibutuhkan, liter/m3
Ah = jumlah air yang dibutuhkan
menurut jenis agregat halusnya
Ak = jumlah air yang dibutuhkan
menurut jenis agregat kasarnya
(12).
Hitung berat semen yang diperlukan
Berat semen permeter kubik beto dihitung
engan membagi jumlah air (dari
langkah(11)) dengan faktor air-semen yang diperolaeh pada langkah (7dan8).
(13).
Kebutuhan semen minimum.
Kebutuhan semen minimum ini ditetapkan untuk
menghindari beton dari kerusakan akibat lingkungan khusus, misalnya lingkungan korosif, air payau, air laut.
Kebutuhan semen minimum ditetapkan
dengan tabel 5.
========================================================================
Jenis Pembetonan Semen
minimum
( kg/m3 beton )
------------------------------------------------------------------------
Beton didalam ruang bangunan :
a.
keadaan keliling non-korosif 275
b.
keadaan keliling korosif, di 325
sebabkan oleh kodensasi atau
uap korosif
Beton diluar ruang bangunan :
a.
tidak terlindung dari hujan 325
dan terik matahari langsung
b.
terlindung dari hujan dan 275
terik matahari langsung
Beton yang masuk kedalam tanah :
a.
mengalami keadaan basah dan 325
kering berganti-ganti
b.
mendapat pengaruh sulfat dan lihat tabel 5.a.
alkali dari tanah
Beton yang selalu berhubungan dengan lihat tabel 5.b.
air tawar / payau / laut
------------------------------------------------------------------------
Tabel 5.b.
Kandungan semen minimum untuk beton bertulang dalam air, kg/m3
------------------------------------------------------------------------
berhubungan Tipe semen Kandungan semen
dengan : minimum
Ukuran maksimum
agregat (mm)
40 20
air tawar semua tipe I - V 280 300
air payau Tipe I + pozolan 340 380
( 15 - 40 % )
atau
S.P. pozolan
Tipe II atau V 290 330
air laut Tipe II atau V 330 370
------------------------------------------------------------------------
(14).
Penyesuaian kebutuhan semen.
Apabila kebutuhan semen yang diperoleh dari (12) ternyata lebih sedikit dari kebutuhan semen minimum (13) mak
kebutuhan semen yang dipakai yang
minimum ( yang nilainya lebih besar ).
(15).
Penyesuaian jumlah air atau air-semen.
Jika jumlah semen ada perubahan akibat langkah (14) maka nilai faktor
air-semen berubah.
Dalam hal ini, dapat dilakukan dengan dua cara berikut ;
a. Cara pertama: faktor
air-semen dihitung kembali dengan cara
membagi jumlah air dengan jumlah semen minimum.
b. Cara kedua: jumlah air
disesuaikan dengan mengalikan jumlah
semen minimum dengan faktor air-semen.
Perhatian :
Cara pertama akan menurunkan faktor air-semen ( berarti kuat tekan lebih tinggi
), sedangkan jumlah kedua akan menaikan
jumlah air yang diperlukan ( berarti adukan
menjadi lebih encer ).
(16).
Penentuan daerah gradasi agregat halus.
Berdasarkan gradasinya ( hasil analisis ayakan ) agregat halus yang akan dipakai dapat diklasifikasikan
menjadi 4 daerah.
Penetuan daerah gradasi itu didasarkan atas grafik gradsi yang diberkan dalam tabel 6. atau Gb 3. Dengan
tabel 6. atau Gb 3. tersebut agregat
halus dikategorikan menjadi : pasir kasar, agak
kasar, agak halus, dan halus, yaitu masuk
batas gradasi daerah I, daerah II,
daerah III, dan daerah IV.
Tabel 6. Batas Gradasi Agregat Halus.
------------------------------------------------------------------------
lubang Persen berat butir yang
lewat ayakan
ayakan
----------------------------------------------------
(mm) Daerah I Daerah II Daerah III Daerah IV
------------------------------------------------------------------------
10 100 100
100 100
4,8 90-100 90-100
90-100 95-100
2,4 60-95 75-100 85-100 95-100
1,2 30-70 55-90 75-100 90-100
0,6 15-34 35-59 60-79 80-100
0,3
5-20
8-30 12-40 15-50
0,15 0-10 0-10 0-10 0-15
------------------------------------------------------------------------
(17). Perbandingan agregat halus dan agregat kasar.
Nilai banding antara berat agregat halus
dan agregat kasar diperlukan untuk
memperoleh gradasi agregat campuran yang
baik. Pada langkah ini dicari nilai banding antara berat agregat halus dan berat agregat campuran. penetapan
dilakukan dengan memperhatikan besar
butir maksimum agregat kasar, nilai slam, faktor air-semen, dan daerah gradasi
agregat halus. Berdasarkan data tersebut
dan grafik pada Gb. 4.a atau Gb. 4.b. atau Gb. 4.c. dapat diperoleh persentase berat
agregat halus terhadap berat
agregat campuran.
(18).
Berat jenis agregat campuran.
Berat jenis agregat campuran dihitung dengan rumus :
P K
Bj camp = ---------- x bj
ag.hls + ------
x bj ag.ksr
100 100
dengan :
Bj camp : berat jenis agregat campuran
bj ag.hls : berat jenis agregat halus
bj ag.ksr : berat jenis agregat
kasar
P : persentase berat
agregat halus terhadap
agregat campuran
K : persentase berat
agregat kasar terhaap
agregat campuran
Berat jenis agregat halus dan agregat kasar
di peroleh dari hasil pemeriksaan laburaturim, numun jika tidak ada apat
diambil sebesar :
bj
= 2,60 untuk agregat tak dpecah /
alami
bj
= 2,70 untuk agregat pecahan.
(19). Penetuan berat jenis beton.
Dengan data berat jenis agregat campuran
dari langkah (18) dan kebutuhan air tiap
kubik betonnya maka dengan grafik pada
gambar 5. dapat diperkirakan berat jenis betonnya.
Caranya adalah
sebagai berikut :
- Dari berat jenis agregat capuran pada langkah 18 dibuat garis mirng berat jenis gabungan yang sesuai dengan garis miring yang paling dekat pada gambar 5.
- Kebutuhan air yang di peroleh pada langkah (11) dimasukan kedalam sumbu horizontal Gb.5. Kemudian dari titk ini ditarik garis vertikal ke atas sampai mencapai garis miring yang dibuat pada a diatas.
- Dari titik potong ini kemudian ditarik garis horizontal kekiri sehingga diperoleh berat jenis beton.
(20). Kebutuhan agregat campuran.
Kebutuhan agregat campuran dihitung
dengan cara mengurangi berat beton per meter kubik denga kebutuhan air dan
semen.
(21). Hitung berat agregat halus yang diperlukan,
berdasarkan hasil langkah (17) dan (20).
Kebutuhan agregat halus dngan cara
mengalikan kebutuhan agregat campuran
dengan persentase berat agregat halusnya.
(22).
Hitung berat agregat kasar yang diperlukan, berdasarkan hasil langkah (20) dan (21).
Untuk mempermudah pelaksanaan, maka pada halaman berikut ini diberikan formulir isian.
CATATAN :
Dalam
perhitungan diatas, agregat halus dan agregat kasar dianggap dalam keadaan
jenuh kering-muka, sehinggadilapangan yang pada umumnya keadaan agregatnya
tidak jenuh kering-muka maka harus dilakukan koreksi terhadap kebutuhan
bahannya. Koreksi harus dilakukan minimum satu kali per hari.
Hitung koreksi dilakukan dengan rumus
sebagai berikut :
1)
Air = A- [(Ah-A1)/100]xB - [(Ak-A2)/100]xC
2) Agregat halus = B +
[(Ah - A1)/100] x B
3) Agregat kasar = C +
[(Ah - A2)/100] x C
Dengan :
A
= jumlah kebutuhan air (liter/m3)
B
= jumlah kebutuhan agregat halus
(kg/m3)
C
= jumlah kebutuhan agregat kasar
(kg/m3)
Ah
= kadar air sesungguhnya dalam
agregat halus (%)
Ak
= kadar air sesungguhnya dalam
agregat kasar (%)
A1
= kadar air dalam agregat halus
jenuh kering-muka (%)
A2
= kadar air dalam agregat kasar
jenuh kering-muka (%)
CATATAN :
Perlu dicatat
bahwa setiap hasil hitungan perencanaan adukan beton perlu di kontrol dengan “
trial mixes “ untuk memastikan hasilnya.Hal ini karena bahan-bahan beton sangat
variabel dan banyak dari sifat bahan tersebut tidak dapat diukur secara benar.
Jadi sebenarnya, hitungan perencanaan adukan tersebut hanyalah perhitungan
awal, untuk membuat “ trial mixes “ yang terarah.
FORMULIR PERANCANGAN ADUKAN BETON NORMAL
------------------------------------------------------------------------
No Uraian
------------------------------------------------------------------------
1.
Kuat tekan yang disyaratkan, pada umur ....hari :...........MPa
2.
Deviasi standar (s) :...........MPa
3.
Nilai tambah (m)
:...........MPa
4.
Kua tekan rata-rata yang direncanakan
( f’cr) : ..........MPa
5.
Jenis semen ( biasa/cepat kesar) :..............
6.
Jenis agregat kasar ( alami/batu pecah) :..............
Jenis agregat halus (alami/pecahan) : .............
7.
Faktor air-semen (Gb .1. atau tab .1. dan Gb .2.): ..............
8.
Faktor air-semen maksimum (tbl 2.) :..............
----->> dipakai kebutuhan semen portland :.............
9.
Nilai slam ( tabel 3.) :..........cm
10.
Ukuran maksimum agregat kasar :..........mm
11.
Kebutuhan air (tabel 3.) :..........ltr
12.
Kebutuhan semen portland ( dari butir 8 & 11) :..........kg
13.
Kebutuhan semen portland minimum (tb 5.) :..........kg
14.
----->> dipakai kebutuhan semen portland :..........kg
15.
Penyesuaian jumlah air atau f.a.s
:.........
16.
Daerah gradasi agregat halus tab 6. dan Gb 3.) :1,
2, 3, 4
17.
peren berat agregat halus thd campuran(Gb 4.) :...........%
18.
Berat jenis agregat campuran (dihitung) :.........t/m3
19.
Berat jenis beton (Gb 5.) :........kg/m3
20.
Kebutuhan agregat ( langkah 19 -11 - 14 ) :........kg/m3
21.
Kebutuhan agregat halus ( langkah 17 x 20 ) :........kg/m3
22.
Kebutuhan agregat kasar ( langkah 20 - 21 ) :........kg/m3
------------------------------------------------------------------------
Kesimpulan :
Volume
Berat total Air Semen
Ag.halus Ag.kasar
------------------------------------------------------------------------
m3
.........kg ......ltr .....kg
.......kg .......kg
Adukan
.........kg ......ltr .....kg
.......kg .......kg
------------------------------------------------------------------------
CONTOH PERHITUNGAN PERENCANAAN ADUKAN BETON
NORMAL
Diketahui :
Beton untuk bangunan air
Kuat tekan beton yang disyaratkan f‘c = 15 Mpa = 150 kg/cm2
( fc’ = 15 Mpa kira-kira sama dengan K-175 dulu )
Jenis semen :
biasa
Jenis kerikil : alami
Ukuran maksimum kerikil :
40mm
Nilai slam : 100mm
Jenis pasir : agak
halus ( gol .3. )
Pertanyaan :
Berapakah kebutuhan air, semen portland,
pasir,dan kerikil tiap meter kubik betonnya
?
Penyelesaian :
Perhitungan disesuaikan dengan urutan yang
ada dalam formolir Perancangan adukan beton pada halaman
- Kuat tekan beton yang disyaratkan pada 28 hari :15 MPa
- Deviasi stndart s=7 Mpa, akrena tidak mempunyai data p-engalaman sebulumnya
- Nilai tambah = 12 Mpa, karena tidak mempunyai data
- Kuat tekan rata-rata yang direncanakan, f’cr :15 +12 = 27 MPa.
- Jenis semen : biasa
- jenis kerikil : alami
- Faktor air-semen ( dari Gb 1.) : 0,54
- Faktor air-semen (Tabel 2.) :0,50 ( beton yang selalu berhubungan dengan air tawar).
- ------->>dipakai f.a.s yang rendah : 0,50
- Nilai slam ( tabel 3. ) : 100mm (sudah ditentukan)
- Ukuran maksimum butiran kerikil : 40mm (sudah ditentukan)
- Kebutuhan air (tabel 4.) :175 ltr
- Kebutuhan semen : 175 / 0,50 = 350 kg ( dari butir 8 & 11 ).
- Kebutuhan semen minimum (tabel 5.b.) : 280 kg
- --->> dipakai semen (diambil yang besar) : 350 kg
- Penyesuaian jumlah air atau fator air-semen.
17. Kerana pada langkah 14 tidak merubah jumlah kebutuhan semen yang dihitung pada langkah 12 maka tidak
perlu ada penyesuaian jumlah air maupun
fakotr air-semen.
- 16. Golongan pasir (telah diketahui dari soal) : gol.3.
- 17. Persentase pasir terhadap campuran (Gb.3.) : 30 %
- 18. Berat jenis campuran pasir dan kerikil ( karena tidak ada data mak dimbil yang besar) : 2,60
- 19. Berat beton (Gb.5.) : 2380 kg/m3.
- 20. Kebutuhan berat pasir dan kerikil dihitung dengan rumus :
- Wprs +krk = Wbtn - A - S
i.
= 2380 - 175 - 350
ii.
= 1855 k
- 21. Kebutuhan pasir dihitung dengan rumus :
- Wprs = (P/100) . Wpsr+Wkrk
- = (30/100) . 1855
- = 556,5 kg
- 22. Kebutuhan kerikil dihitungan dengan rumus :
- Wkrk = Wpsr=krk - Wpsr
- = 1855 - 556,5
- = 1298,5 kg
Kesimpulan :
Untuk 1m3 beton (berat betonnya 2380 kg)
dibutuhkan :
a.
air : 175 liter
b.
semen : 350 kg (8,75 kantong)
c.
pasir : 556,5 kg
d.
kerikil : 1298,5 kg
Untuk 1 adukan ( biasanya 1 kanton semen )
maka dibutuhkan :
a.
air : (1/8,75) . 175 = 20 liter
b.
semen : 1 kantong semen = 40 kg
c.
pasir : ( 1/8,75) . 556,5 = 63,6 kg
d.
kerikil : ( 1/8,75) . 1298,5 = 148,4
kg
Berat satu adukan = 272 kg
FORMULIR PERANCANGAN ADUKAN BETON NORMAL
------------------------------------------------------------------------
No
Uraian
------------------------------------------------------------------------
1. Kuat
tekan yang disyaratkan pada umur 28 hari
: 15 MPa
2.
Deviasi standar (s) : 7,5 MPa
3.
Nilai tambah (m) : 12 MPa
4. Kuat tekan rata-rata yang direncanakan
(f’cr) : 27 MPa
5.
Jenis semen (coret yang tidak perlu) : biasa / cepat keras
6.
Jenis kerikil ( coret yang tidak perlu) : Alami/batu pecah
7.
Faktor air-semen ( dari Gb 1.) : 0,54
8.
Faktor air-semen ( tabel 2. ) : 0,50 (air tawar)
----->>dipakai faktor air-semen yang rendah : 0,50
9.
Nilai slam ( tabel 3.) : 100 mm
10.
Ukuran maksimum butiran kerikil : 40 mm
11.
Kebutuhan air (tabel 4.) : 175 ltr
12.
Kebutuhan emen portland ( dari butir 8 & 11) :350 kg
13.
Kebutuhan semen portland minimum (tabel 5.) : 280 kg
14.
------>> dipakai kebutuhan semen portland : 350 kg
15.
Penyesuaian jumlah air atau f.a.s
: tetap 175 ltr dan 0,50
16.
Golongan pasir ( Tabel 6.)lingkari yang cocok : 1, 2, 3, 4
17.
Persentase pasir terhadap campuran (Gb 4.) : 30 %
18.
Berat jenis campuran (dihitung atau 2,60) : 2,60
19.
Berat beton (Gb 5.) : 2380 kg/m3
20.
Kebutuhan campuran pasir dan kerikil (dihitung) : 1885 kg/m3
21.
Kebutuhan pasir (dihitung) : 556,5 kg/m3
22.
Kebutuhan kerikil (dihitung) : 1298,5 kg/m3
------------------------------------------------------------------------
Kesimpulan
Vol beton Berat beton Air
Semen Pasir Kerikil
------------------------------------------------------------------------
1m3 2380 kg 175 ltr 350 kg
556,5 kg 1298,5 kg
1 adukan 272 kg 20 ltr 40 kg
63,6 kg 148,4 kg
------------------------------------------------------------------------
EVALUASI PEKERJAAN BETON
Pendahuluan
Kekuatan beton ayng diproduksi dilapangan
mempunyai kecendrungan untuk bervariasi dari adukan ke adukan. besar variai itu
tergantung pada berbagai faktor, antara lain :
(1).
Variasi mutu bahan (agregat) dari
satu adukan ke adukan berikutnya,
(2).
Variasi cara pengadukan,
(3).
Stabilitas pekerjaan.
Atas adanya variasi kekuatan beton itu maka
diperlukan pengawasan terhadap mutu (quality control) agar diperoleh kuat tekan
beton yang hampir seragam dan memenuhi kuat tekan yang disyaratkan dalam
rencana kerja dan syarat (bestek)
Cara pengawasan mutu dilakukan dengan
mengambilcontoh adukan secara acak yang kemudian dibuat benda uji (silinder
atau kubus) dari beberapa adukan yang dibuat ( lihat bab pengabilan contoh )
sehingga mencerminkan variasi mutu beton selama proses pembuatan beton
berlangsung.
Evaluasi pekerjaan beton.
Setelah proposi campuran bahan adukan beton
ditetapkan, maka pekerjaan pembuatan beton dilapangan dapat dimulai. Pengawasan
yang selanjutnya ialah pengendalian mutu beton, yaitu menjaga agar beton yang
dibuat di lapnganmempunyai kuat tekan sesuai dengan yang diharapkan sebelumnya,
yaiu mempunyai kuat tekan yang tidak kurang dari kuat tekan yang disyaratkan
dalam RKS.
Pengawasan terhadap mutu beton yang dibuat
dilapangan, dilakukan dengan cara membuat diagramhasil uji kuat tekan beton
dari benda-benda uji yang diambil selama pelaksanaan, sebagaimana tampak pada
gambar 1 dan gabar 2.
Diagram hasil uji itu sebaiknya dibuat
untuk membantu pengawasa terhadap mutu beton yang sedang dibuat selama
pembangunan berlangsung. Pengawasan mutu secara terus-menerus selama pembuatan
beto perlu dilakukan untuk mengetahui kuat tekan rata-rata dan besar variasi
kuat tekan beton yang dibuat ilapangan secara lebih dini.
Dalam gambar .1. itu dilukiskan :
(1).
Kuat tekan beton rata-rata yang ditargetkan, fc,rt
(2).
Kuat tekan beton yang disyaratkan, fc’
(3).
Delapun puluh lima persen kuat tekan beton yang disyaratkan, 0,85. fc’
Hasil uji (rata-rata dari dua selinder yang
dibuat darin satu kali pengambilan contoh adukan) kuat tekan beton dari beton
yang telah dibuat di lapangan kemudian diplotkan.
Dalam gambar 2. itu dilukiskan :
(1).
Kuat tekan beton yang disyaratkan ditambah 0,82 deviasi standar, fc’ + 0,82. Sd
(2).
Kuat tekan beton yang disyaratkan, fc’
Nilai rata-rata dari 4 hasil uji kuat tekan
beton kemudian diplotkan
Dengan mengamati dan mencermati hasil
penggambaran diagram tersebut kemudian dapat diambil suatu perubahan proposi
campuran apabila hasilnya dianggap terlalu rendah atau terlalu tinggi dari kuat
tekan yang diharapkan.
Dalam buku “ perencanaan dan pengendalian
mutu beton “ tercantum bahwa mutu beton dapat memenuhi syarat (mutu tercapai)
jika kedua persyaratan berikut terpenuhi :
(1).
Nilai rata-rata dari semua pasangan hasil uji (yang masing-masing
pasangan terdiri dari empat hasil uji kuat tekan) tidak kurang dari ( fc’ + 0,82 sd ).
(2).
Tidak satupun dari hasil uji tekan (rata-rata dari dua selinder) kurang
dari 0,85 fc’.
Untuk memudahkan perhitungan dapat dibuat
tabel seperti tabel 1 berikut.
Tabel 1. Hasil uji kuat tekan selinder
selama pelaksanaan proyek
gedung X di yogyakarta
================================================
no
tanggal kode kuat tekan selinder (MPa)
pembuatan
---------------------------------------------
benda uji
sil.A sil.B hasil uji rata-rata
dari 4
hasil uji
------------------------------------------------------------------------
1.
21-6-1992 F-1 28
26 27 ----
2.
21-6-1992 F-2 30
26 28 ----
3.
22-6-1992 F-3 27
25 26 ----
4.
23-6-1992 F-4 26
29 27,5 27,125
5.
23-6-1992 F-5 24
26 25 26,625
dan seterusnya ........
------------------------------------------------------------------------
Jika salah satu
dari dua persyaratan tersebut diatas terpenuhi, maka untuk adukan berikutnya
harus diambil langkah-langkah untuk meningkatkan kuat tekan rat-rata betonnya.
Khusus jika
persyaratan kedua yang tidak terpenuhi maka selain memperbaiki adukan beton
berikutnya, harus pula diambil langkah-langkah untuk memastikan bahwa kapasitas
daya dukung struktur terhadap beban yang akan ditahan masih tidak membahayakan.
langkah-langkah itu antara lain :
(1).
Analisis ulang strutur berdasarkan kuat tekan beton sesungguhnya ( aktual ) atau
(2).
Uji tidak merusak (non-destruktivo tests) misalnya dengan schmidt Rebound Hardness, Pull-out Test,
Ultrasonic Pulse Velacity, uji bor inti, dan sebagainya.
Evaluasi perawatan beton dilapangan.
Benda uji yang diambil untuk mengambil
contoh harus dibuat dan dirawat sesuai dengan cara perawatan dilaboraturiu,
misalnya disimpan dalam udara lembab, dalam pasir basah atau direndam dalam
air. Hasl dari benda uji ini merupakan gambarann dari hasil dari pembuatan
beton, akan tetapi belum daat memeriksa mutu perawatan dan perlindungan beton
pada struktur sebenarnya dilapangan.
Untuk memeriksa mutu pelaksanaan dan
perawatan dan perlindungan dari beton yang dibuat dilapangan, dilakukan dengan
membuat benda uji selinder beton yang dirawat dilapangan yang dicetak pada saat
yang sama dan diambil dari contoh yang sama dari benda uji yang dirawat
dilaboraturium. Perawatan benda uji dilapangan harus sama dengan perawatan
beton yang sebenarnya dilapangan.
Cara perawatan dilapangan harus
ditingkatkan apabila kuat tekan benda uji yang dirawat dilapangan kurang dari
85% dari pada kuat tekan bendauji yang dirawat di laboraturium, kecuali jika
kuat tekan benda uji yang dirawat dilapangan masih lebih tinggi dari fc’ + 4
(MPa).
Langkah-langkah yang harus diambil jika
hasil uji beton kurang memuaskan.
Apabila hasil pemeriksaan benda uji yang
dirawat dilaboraturium menunjukan bahwa ada salah satu hasil uji ( rat-rat dari
dua benda uji yang diambildari beton pada saat yang sama) yang kuat tekannya
kurang dari 85% kuat tekan yang disyaratkan, atau apabila hasil uji kuat tekan
pasangan benda uji yang dirawat di lapangan menunjukan kurang dari 85% dari
hasil uji benda yang dirawat dilaboraturium, maka harus diambil langkah untuk
memastikan bahwa struktur beton masih mempunyai kapasitas daya dukung beban
yang cukup, artinya tidak membahayakan.
Langkah pertama yang dapat diambil antara
lain melakukan analisis ulang struktur berdasarkan kuat tekan beton yang aktua
atau uji tidak merusak (non-destruktive tests).
Jika langkah pertama telah menunjukan bahwa
struktur tidak akan mampu menahan beban yang terjadi maka langkah kedua ialah
uji bor inti (core drill) pada daerah yang diperkirakankurang memenuhi syarat.
Didaerah yang kuat tekannya diragukan untuk diambil tiga buah benda uji bor
inti.
Selanjutnya kuat tekan beton dapat diangap
tidak membahayakan jika hasil uji bor inti memenuhi dua syarat berikut :
(a).
Kuat tekan rata rata dari benda uji hasil bor inti ( satu titik bor diambil 3 benda uji ) mempunyai kuat tekan
tidak kurang dari 0,85 fc’,
(b).
Kuat tekan masing masing benda uji hasil bor inti tidak ada satupun yang kurang dari 0,75 fc’.
Jka hasil uji bor inti ternyata menunjukan
beton tidak memenuhi syarat maka langkah berikut dapat berupa uji beban untuk
menguji bagian struktur yang diragukan atau langkah-langkah lain yang dianggap
tepat oleh penanggung jawab proyek.
CONTOH CARA EVALUASI
PEKERJAAN BETON
Hasil uji kuat tekan selinder
beton
selama pelaksanaan penbetonan
pada proyek X di Yogyakarta.
( dari RKS ditetapkan fc’ =
25 MPa ; direncanakan s = 4 MPa )
========================================================================
No
Waktu pembuatan Kode Kuat tekan selinder beton (MPa)
------------------
------------------------------------
Tanggal Pukul sil.A
sil.B Hasil uji Rerata dari
4 hasil uji
------------------------------------------------------------------------
1.
21-6-1992 08.00 F-1
29 33 31
--------
2.
21-6-1992 09.00 F-2
30 24 27
--------
3.
22-6-1992 11.00 F-3
27 25 26
--------
4.
23-6-1992 10.00 F-4
24 30 27
27,75
5.
23-6-1992 12.00 F-5
24 31 27,5
26,875
6.
23-6-1992 08.00 A-1
28 26 27
26,875
7.
23-6-1992 09.00 A-2
31 29 30
27,875
8.
24-6-1992 11.00 A-3
26 24 25
27,375
9.
24-6-1992 10.00 A-4
25 29 27
27,25
10.
24-6-1992 12.00 A-5
29 31 30
28,0
11.
24-6-1992 08.00 D-1
26 27 26,5
27,125
12.
25-6-1992 09.00 D-2
30 26 28
27,875
13.
25-6-1992 11.00
D-3 28 32
30 28,675
14.
26-6-1992 10.00 E-1
30 32 31
28,875
15.
26-6-1992 12.00 E-2
22 26 24
28,25
16.
26-6-1992 08.00 O-1
24 27 25,5
27,625
17.
26-6-1992 09.00 O-2
29 25 27
25,625
18.
26-6-1992 11.00 O-3
26 31 28,5
26,25
19.
27-6-1992 10.00 O-4
32 30 31
28,00
20.
28-6-1992 12.00 O-5
24 26 25 27,875
21.
28-6-1992 08.00 O-6
32 28 30
28,625
22.
28-6-1992 09.00 O-7
26 30 28
28,5
23.
28-6-1992 11.00 N-1
26 28 27
27,5
24.
28-6-1992 10.00 N-2
25 28
26,5 27,875
25.
28-6-1992 12.00 N-3
27 23 25
26,625
26.
29-6-1992 08.00 B-1
26 28 27
26,375
27.
29-6-1992 09.00 B-2
31 26 28
26,75
28.
29-6-1992 11.00 B-3
27 23 25
26,375
29.
29-6-1991 10.00 B-4
22 26 24
26,125
30.
29-6-1992 12.00 B-5
24 26 25
25,625
31.
29-6-1992 08.00 S-1
32 30 31
26,25
32.
29-6-1992 09.00 S-2
27 29 28
27,00
33.
30-6-1992 11.00 S-3
27 28 27,5
27,875
34.
30-6-1992 10.00 S-4
26 29 27,5
28,50
Nilai deviasi standar yang direncanakan : 4
MPa
Dari hasil pengujian tersebut diatas maka
dapat dilihat bahwa :
a) Tidak satupun dari hasil uji (yaiu rata-rata dari dua
selinder yang dibuat dari satu kali pengambilan adukan beton) yang kurang dari 0,85 f’c = 0,85 . 25 = 2125 MPa,
jadi memenuhi fc’ = 25 MPa
b) Nilai rata-rata dari empat hasil uji yang berurutan ada
yang kurang dari ( f’c + 0,82 s ) = ( 25 + 0,82 . 4 ) = 28,28
MPa maka beton yang buat berikutnya
harus ditingkatkan kuat tekannya.
RIWAYAT
HIDUP.
Nama
|
:
Ir. H. A r m e y n, MT
|
Tempat dan tanggal lahir
|
:
Medan, 16 Agustus 1952
|
Pekerjaan
|
: Dosen tetap Jurusan
teknik Sipil Kopertis Wilayah X dpk di ITP.
|
Jabatan
|
:
Lector Kepala
|
Pangkat/Golongan
|
: III/d
|
Alamat rumah
|
: Komplek Jondul IV Blok TT 20
Parupuk Tabing Padang
|
Pendidikan
|
; S1 Teknik Sipil USU
|
|
S2 Teknik Sipil USU Struktur
|
|
:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Padang, 31 Oktober 1999
( Ir. H. Armeyn, MT )