PEKERJAAN BETON
5.1. Perencanaan Campuran Beton ( Mix Design )
Sampel yang akan dibuat dalam pengujian harus direncanakan sesuai dengan tinjauan pengujian dan kondisi yang ada. Perencanaan terhadap prosedur pelaksanaan pengujian ini secara keseluruhan dapat dijelaskan melalui diagram alir pada Gambar 5.1.
Semen Air
MULAI
Pengujian Bahan Beton
Agregat Halus Agregat Kasar
Pengujian: Berat Jenis Konsistensi Normal Pengikat Awal Pengujian: Analisa Saringan Kadar Lumpur Kotoran Organik Berat Jenis Penyerapan Air Pengujian: Analisa Saringan Kadar Lumpur Berat Jenis Penyerapan Air
Perencanaan Campuran Beton (Mix Design)
57 Gambar 5.1. Prosedur Perencanaan Mix Design
Analisa Data
Hasil dan Kesimpulan
Selesai
A
Pembuatan Sampel / Benda Uji Beton
Perawatan
Pengujian Sampel / Benda Uji Beton
Pengujian Kuat Tekan Beton Pengamatan Pola Retak Pengujian Absorpsi
58 5.1.1. Pengujian Mutu Bahan
Pada perencanaan campuran beton mutu K 300, bahan yang digunakan untuk pembuatan benda uji pada pengujian ini adalah :
1. Agregat halus : Pasir ex Lumajang 2. Agregat kasar : Batu Pecah ex Pasuruan 3. Semen portland : Semen Type I ex Holcim 4. Air : Laboratorium Holcim
Hasil pengujian laboratorium agregat halus dan agregat kasar dapat dilihat pada Tabel 5.1 Sedangkan hasil analisa saringan agregat halus dan agregat kasar serta agregat campuran dapat dilihat pada Tabel 5.2 dan Tabel 5.3.
Tabel 5.1. Hasil Pengujian Laboratorium Agregat.
Uraian Pengujian Pasir Batu Pecah 1. Berat Volume 1,650 gr/cm3 1,495 gr/liter 2. Berat Jenis a. Bulk b. SSD c. Semu 2,736 t/m3 2,78 t/m3 2,855 t/m3 2,694 t/m3 2,742 t/m3 2,830 t/m3 3. Penyerapan 1,523 % 1,781 %
4. Lolos saringan No. 200 (0,075 mm) 0,720 % 0,283 % 5. Pemeriksaan kotoran Organik Putih bening - 6. Kekekalan Fraksi halus
a. Larutan Natrium Sulfat b. Larutan Magnesium Sulfat
0,13 % 0,17 % 0,17 % 0,18 % 7. Kadar lumpur 0,095 % 0,00 % 8. Kepipihan - 24,48% 9. Kepanjangan - 9,36 % 10.Keausan - 21,13 %
59 Tabel 5.2. Hasil Analisis Saringan Agregat Halus
Lubang Saringan
Pasir ex Lumajang
Berat Tertinggal Lolos
(inc/mm) (gram) (%) (E%)
# 4,76 43,2 3,84 3,84 2,38 97,9 8,71 12,55 1,19 143,6 12,77 25,32 0,59 241,9 21,52 46,84 0,297 449,8 40,01 86,85 0,149 139,9 12,44 99,30 Pan 7,9 0,70 - Jumlah 1124,2 100 0 Fm Pasir = 2,75
Tabel 5.3. Hasil Analisis Saringan Agregat Kasar Lubang
Saringan
Batu Pecah Komulatip
Tertinggal Tinggal Lolos
(inc/mm) (gram) (%) (E%)
2 76,2 38,1 19,1 2347 37,23 37,23 9,5 3957 62,77 100 4,76 100 2,38 100 # 1,19 100 0,59 100 0,297 100 0,149 100 0 - Jumlah 6304,0 100 737,23 Fm BBp = 7,372
60 5.1.2. Langkah-langkah Perencanaan Mix Design
Langkah-langkah mix design metode DOE menurut SK SNI T – 15 – 1990 – 03, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal adalah sebagai berikut :
1. Menentukan kuat tekan beton yang disyaratkan Ditetapkan K 300 = 24,9 mpa
2. Menetapkan nilai deviasi standar / nilai tambah
Pada SNI 03 – 2847 – 2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, disebutkan bahwa apabila data untuk menetapkan standar deviasi tidak tersedia, maka kuat tekan rata-rata perlu (f’cr) ditetapkan berdasarkan kuat tekan yang disyaratkan (f’c).
Tabel 5.4. Kuat Tekan Rata-rata Perlu Persyaratan kuat tekan f’c
(Mpa)
kuat tekan rata-rata perlu f’cr (Mpa)
Kurang dari 21 F’c + 7
21 sampai dengan 35 F’c + 8,5
Lebih dari 35 F’c + 10
(SNI 03–2847–2002, Tata Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung)
Dari hasil pengujian sebelumnya didapatkan kekuatan tekan beton mutu K 300 di laboratorium tes Holcim.
Tabel. 5.5. Data Pemeriksaan Kuat Tekan Mutu Beton Tanggal Kuat Tekan Umur 28 Rata2
(x) Ket. (a) Rata2 3 Ket. (b) A B 21/10/13 437,96 337,86 387,91 Ok - - 400,42 338,86 369,64 Ok - - 437,96 350,37 394,165 Ok 383,91 Ok 23/10/13 375,4 425,45 400,425 Ok 388,08 Ok 400,42 350,37 375,395 Ok 390,00 Ok 387,91 351,37 369,64 Ok 381,82 Ok Rata-rata ̅ 382,86
61 Dari tabel 5.7. dapat ditentukan nilai standar deviasi, dengan rumus :
Sd =
4∑
( 6 6̅ )²7 = 13,17 : 11,364 = 1,16 3. Menentukan Nilai Tambah/Margin (m)
M = k x s = 1,64 x 1,16
= 1,9
4. Menghitung kuat tekan rata-rata perlu f’cr = f,c + m
= 24,9 + 1,9 = 26,8 mpa
5. Menetapkan jenis semen dan agregat
• Jenis semen = Pasir ex Lumajang • Jenis agregat halus = Batu Pecah ex Pasuruan • Jenis agregat kasar = Semen Type I ex Holcim 6. Menentukan faktor air semen
Faktor air semen ditentukan dengan Tabel 5.2. dan Grafik 5.1 sebagai berikut :
Tabel 5.6. Perkiraan Kekuatan Tekan Beton dengan Faktor Air Semen 0,5
Jenis Semen Jenis Agregat Kasar
Kekuatan Tekan (N/mm2) Pada Umur (hari) Bentuk
Benda Uji 3 7 28 91 Semen Type I atau semen Type II, V
Batu tak dipecahkan 17 23 23 40 Silinder Batu pecah 19 27 37 45
Batu tak dipecahkan 20 28 40 48 Kubus
Batu pecah 23 32 45 54
Semen Type III
Batu tak dipecahkan 21 28 38 44 Silinder
Batu pecah 25 33 44 48
Batu tak dipecahkan 25 31 46 53 Kubus
Batu pecah 30 40 53 60
62 Grafik 5.1. Hubungan antara Kuat Tekan dan Faktor Air Semen Dari Tabel 5.6. dan Grafik 5.1. diperoleh faktor air semen 0,6
7. Menentukan nilai faktor air semen maksimum
Tabel 5.7. Persyaratan FAS dan Jumlah Semen minimum untuk berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus
Keterangan Fas maksimum
Beton di dalam ruangan bangunan : • Keadaan keliling non korosif
• Keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap korosif
0.6 0.52
Beton diluar ruang bangunan :
• Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
• Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
0.6
0.6
37
63 Beton yang masuk kedalam tanah :
• Mengalami keadaan basah kering berganti-ganti • Mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah
0.55 Tabel tersendiri Beton yang selalu berhubungan dengan air
tawar/payau/laut
Tabel tersendiri
Dari Tabel 5.7. diperoleh faktor air semen maksimum 0,6
8. Menetapkan nilai Slump.
Nilai slump dalam SK SNI T – 15 – 1990 – 03, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, ditetapkan sedemikian rupa sehingga diperoleh beton yang mudah dituangkan, dipadatkan dan diratakan. Dalam hal ini slump ditetapkan sebesar 100 ± 20 mm.
9. Menetapkan ukuran besar butir maksimum Besar butir agregat maksimum adalah 25 mm. 10.Menetapkan kadar air bebas
Kadar air bebas ditetapkan sebagai berikut :
Dimana : Wh = Perkiraan jumlah air untuk agregat halus Wk = Perkiraan jumlah air untuk agregat halus
Tabel 5.8. Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) Ukuran maks
Agregat (mm)
Jenis Agregat Slump (mm)
0 - 10 10 - 30 30 - 60 60 - 80 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
64 Sehingga kadar air bebas menjadi :
Kadar air bebas = (2/3 x 205) + (1/3 x 205) = 205 kg/m3
11.Menghitung kebutuhan semen
Kebutuhan semen = Kadar air bebas / faktor air semen = 205 / 0,6
= 341,67 kg/m3
Tabel 5.9. Semen minimum untuk pembetonan dan lingkungan khusus
Keterangan
Semen minimum
(kg/m3) Beton di dalam ruangan bangunan :
• Keadaan keliling non korosif
• Keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap korosif
275 325
Beton di luar ruang bangunan :
• Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
• Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung
325
275
Beton yang masuk kedalam tanah :
• Mengalami keadaan basah kering berganti-ganti • Mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah
325 Tabel tersendiri Beton yang selalu berhubungan dengan air
tawar/payau/laut
Tabel tersendiri
Kebutuhan semen yang sesuia :
• Kebutuhan semen teoritis = 341,67 kg/m3 • Kebutuhan semen minimum = 325 kg/m3 Maka diambil jumlah semen terbesar, yaitu 341,67 kg/m3
65 12.Menentukan persentase agregat halus dan kasar
Daerah gradasi pasir : zona II Faktor air semen : 0,6
Nilai slump : 100 ± 2
Ukuran agregat maksmum : 25 mm
Berdasarkan data di atas maka prosentase agregat halus dapat ditentukan dengan menggunakan Grafik 5.2. sebagai berikut :
Grafik 5.2. Prosentase Agregat Halus terhadap Agregat Gabungan Untuk ukuran butir maksimum 40 mm dan slump 60-80 mm
Dari Grafik 5.2. diperoleh nilai antara 34,5 – 43,5 %
• Prosentase agregat halus = ( 34,5 + 43,5 ) / 2 = 39 % • Prosentase agregat kasar = 100 – 39 = 61 %
0,6 34,5
66 13.Menghitung berat jenis SSD agregat gabungan
Berat jenis SSD agregat gabungan dihitung dengan rumus sebagai berikut :
BJ gabungan = ( % agregat halus x BJ SSD agregat halus ) + ( % agregat kasar x BJ SSD agregat kasar )
= ( 0,39 x 2,78 ) + ( 0,61 x 2,742 ) = 2,757 gram/cm3
14.Menentukan berat jenis beton
Besarnya berat jenis beton diperkirakan menggunakan Grafik 5.3.
Grafik 5.3. Perkiraan Berat Jenis Beton
Dari Grafik 5.3. didapat perkiraan berat jenis beton basah sebesar 2450 kg/m3.
15.Menghitung berat masing-masing agregat
205 2450
67 Berat agregat gabungan = 2450 – 341,67 – 205 = 1903,33 kg/m3 Berat agregat halus = 0,39 x 1903,33 = 742,30 kg/m3 Berat agregat kasar = 0,61 x 1903,33 = 1161,03 kg/m3
16.Koreksi berat agregat dan berat air • Berat agregat halus :
Penyerapan = 1,523 %
Berat pasir terkoreksi = 742,30 + ( 0,015 x 742,30 ) = 753,44 kg/m3
• Berat agregat kasar :
Penyerapan = 1,781 %
Berat batu terkoreksi = 1161,03 + ( 0,0178 x 1161,03 ) = 1181,70 kg/m3
• Berat air :
Berat air terkoreksi = 205 - (0,015 x 742,3) - (0,0178 x 1161,03)
= 173,20 kg/m3
• Berat Semen :
Berat semen terkoreksi = 173,20 / 0,6
= 288,67 kg/m3
17.Kebutuhan bahan (untuk 1 m3 beton) • Air = 173,20 liter
• Semen = 288,67 kg / 40 kg / 1 sak = 7,22 sak • Pasir = 753,44 kg
• Kerikil = 1181,7 kg
Untuk 1 adukan (misal 1 sak semen), maka dibutuhkan : • Air = 24 liter
• Semen = 1 sak • Pasir = 104,35 kg • Kerikil = 163,67 kg
68 5.2. Pengujian Beton Segar
5.2.1. Workability Beton Segar
Tingkat kemudahan beton untuk dikerjakan (workability) ditunjukkan dengan nilai slump. Slump beton merupakan penurunan ketinggian pada pusat permukaan atas beton yang diukur segera setelah cetakan uji slump diangkat.
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan nilai Slump beton segar. Nilai Slump beton menunjukan tingkat / derajat kemudahan pengerjaan yang berkaitan erat dengan tingkat kelecakan / keenceran adukan beton. Makin cair adukan beton, makin mudah cara pengerjaannya begitu juga sebaliknya.
Hasil pengujian nilai slump beton disajikan pada Tabel 5.10 sebagai berikut :
Tabel 5.10. Hasil Pengujian Nilai Slump Pemeriksaan Slump (cm) I II 1 11 9,5 2 11,5 11 3 11 11,5 4 11 10 Rata-rata Slump 10,8
5.3. Pengujian Beton Keras