Sabtu, 03 Mei 2014







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:

  1. Kuat tekannya tinggi.
  2. Mudah dikerjakan.
  3. Tahan lama (awet).
  4. Mudah.

Beberapa metode Mix Design dari campuran beton ada beberapa metode antara lain adalah :
  1. Maximum density method
  2. Fineness modulud method
  3. ACI (American Concrete Institude Method)
  4. Grading Curve Method (Road Note No. 4)
  5. High Strength Concrete mix design
  6. 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 :
  1. 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.
  2. 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.
  3. 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

  1. Kuat tekan beton yang disyaratkan pada 28 hari       :15 MPa
  2. Deviasi stndart s=7 Mpa, akrena tidak mempunyai data p-engalaman  sebulumnya
  3. Nilai tambah = 12 Mpa, karena tidak mempunyai data
  4. Kuat tekan rata-rata yang direncanakan, f’cr :15 +12 = 27 MPa.
  5. Jenis semen  : biasa
  6. jenis kerikil  : alami
  7. Faktor air-semen ( dari Gb 1.)  : 0,54
  8. Faktor air-semen (Tabel 2.) :0,50 ( beton yang selalu berhubungan  dengan air tawar).
  9. ------->>dipakai f.a.s yang rendah  : 0,50
  10. Nilai slam ( tabel 3. )  : 100mm (sudah ditentukan)
  11. Ukuran maksimum butiran kerikil  : 40mm (sudah ditentukan)
  12. Kebutuhan air (tabel 4.)  :175 ltr
  13. Kebutuhan semen  : 175 / 0,50 = 350 kg ( dari butir 8 & 11 ).
  14. Kebutuhan semen minimum (tabel 5.b.)  : 280 kg
  15. --->> dipakai semen (diambil yang besar)  : 350 kg
  16. 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.
  1. 16. Golongan pasir (telah diketahui dari soal)  : gol.3.
  2. 17. Persentase pasir terhadap campuran (Gb.3.)  : 30 %
  3. 18. Berat jenis campuran pasir dan kerikil ( karena tidak ada data mak  dimbil yang besar)  : 2,60
  4. 19. Berat beton (Gb.5.)  :  2380 kg/m3.
  5. 20. Kebutuhan berat pasir dan kerikil dihitung dengan rumus :
  6. Wprs +krk = Wbtn - A - S
                                                               i.      = 2380 - 175 - 350
                                                             ii.      = 1855 k



  1. 21. Kebutuhan pasir dihitung dengan rumus :
  2. Wprs = (P/100) . Wpsr+Wkrk
    1. = (30/100) . 1855
    2. =  556,5 kg
  3. 22. Kebutuhan kerikil dihitungan dengan rumus :
  4. Wkrk = Wpsr=krk - Wpsr
    1. = 1855 - 556,5
    2. = 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  )