BAGIAN 1: PRAKTIKUMA PERENCANAAN CAMPURAN BETON (MIX DESIGN) K-225 BAB 1 PENDAHULUAN

(1)

http://slidepdf.com/reader/full/kuat-tekan-beton-55a35ae542ec9 1/54

BAGIAN 1: PRAKTIKUMA PERENCANAAN CAMPURAN BETON (MIX DESIGN) K-225

BAB 1

PENDAHULUAN

Dalam suatu perencanaan konstruksi bangunan, beton merupakan bagian yang terpenting. Berdasarkan hal ini maka analisa dan penelitian terhadap materi dan proses terbentuknya beton sangat diperlukan. Sebagai program wajib dalam Ilmu Bahan Bangunan jurusan Teknik Sipil, maka penerapan dasar dan aplikasinya wajib dikuasai oleh setiap mahasiswa Teknik Sipil. Hal ini diacukan agar kedepan seorang sarjana Teknik Sipil dapat menguasai konsep dan analisa kerja saat terjun kedunia konstruksi bangunan.

Praktikum ini bertujuan untuk memperoleh pengetahuan mengenai perencanaan campuran beton serta keterampilan dalam pelaksanaannya.

Kegiatan utama dari praktikum bahan bangunan ini adalah perencanaan beton (mix design) yang merupakan syarat dari mata kuliah Ilmu Bahan Bangunan yang berjumlah 3 sks di Fakultas Teknik Unsyiah. Tujuan praktikum Bahan Bangunan ini selain untuk menyelesaikan 1 sks juga untuk memberikan wawasan atau gambaran kepada mahasiswa tentang beton dan bagaimana cara menghitung campuran beton struktural yang diinginkan. Dan juga untuk mempermudah mahasiswa pada semester selanjutnya tentang kuliah Bahan Bangunan ini khusunya masalah beton. Praktikum yang dilakukan dalam jangka waktu lebih dari satu bulan ini adalah merencanakan campuran beton

struktural dengan mutu beton K-225

Beton adalah sejenis batu-batuan (artificial stone) yang terbentuk dari hasil pengerasan suatu campuran yang terdiri atas : semen (sebagai bahan pengikat), pasir (agregat halus), kerikil (agregat kasar), air (sebagai bahan pereaksi), serta bahan-bahan tambahan lainnya (admixture/additive) yang bisa digunakan bila ada maksud tertentu misalnya untuk memperlambat pengerasan

(2)

atau menambah kekuatan, bahan aditif ini bisa terdiri dari : fly ash, gips, bubuk bata merah, dan lain-lain. Beton merupakan campuran yang mula-mula bersifat plastis kemudian mengeras yang mempunyai massa.

Beton merupakan material yang paling banyak digunakan pada konstruksi teknik sipil. Dalam teknik sipil, struktur beton digunakan untuk bangunan pondasi, kolom, balok, pelat atau pelat cangkang. Dalam teknik sipil hidro, beton digunakan untuk bangunan air seperti bendung, bendungan, saluran, dan drainase perkotaan. Beton juga digunakan dalam teknik sipil transportasi untuk pekerjaan rigid pavement (lapis keras permukaan yang kaku), saluran samping, gorong-gorong, dan lainnya. Jadi, beton hampir digunakan dalam semua aspek teknik sipil. Artinya, semua struktur dalam teknik sipil akan menggunakan beton, minimal dalam pekerjaan pondasi.

Struktur beton didefinisikan sebagai bangunan beton yang terletak diatas tanah yang menggunakan tulangan atau tidak menggunakan tulangan (ACI 318-89,1990:1-1). Struktur beton sangat dipengaruhi oleh komposisi dan kualitas bahan-bahan pencampur beton, yang dibatasi oleh kemampuan daya tekan beton seperti yang tercantum dalam perencanaannya. Hal tersebut bergantung juga pada kemampuan daya dukung tanah (supported by soil), kemampuan struktur yang lain atau kemampuan struktur atasnya (vertical support ).

Bila kita melihat riwayat perkembangan beton, penggunaan beton dan bahan-bahan vulkanik seperti abu pozzolan sebagai pembentuknya telah dimulai sejak zaman Yunani dan Romawi, bahkan mungkin sebelum itu (Nawy, 1985:2-3). Penggunaan bahan beton bertulang secara intensif diawali pada awal abad ke sembilan belas. Pada tahun 1801, F. Coignet menerbitkan tulisannya mengenai prinsip-prinsip konstruksi dengan meninjau kelembaban bahan beton terhadap taruknya. Pada tahun 1850, J.L. Lambot untuk pertama kalinya membuat kapal kecil dari bahan semen untuk dipamerkan pada Pameran Dunia tahun 1855 di Paris. J. Monier, seorang ahli taman dari Prancis, mematenkan rangka metal sebagai tulangan beton untuk mengatasi taruknya yang digunakan untuk tempat tanamannya. Pada tahun 1886, Koenen

(3)

menerbitkan tulisan mengenai teori dan perancangan struktur beton. C.A.P Turner mengembangkan plat slab tanpa balok pada tahun 1906.

Perkembangan yang cepat dalam bidang seni serta analisis perancangan dan konstruksi beton telah menyebabkan dibangunnya struktur-struktur beton yang sangat khas (Nawy, 1985) seperti Auditorium Kresge di Boston, Keong Mas di Taman Mini Indonesia, Lake Point Tower di Chicago, dan Marina Tower.

(4)

BAB 2

PEMERIKSAAN SIFAT FISIS MATERIAL

2.1 ^MATERIAL

Bahan-bahan konstruksi yang digunakan adalah:

2.1.1 Semen

Semen yang digunakan adalah semen berstandar pabrik dari PT. Andalas tipe I yang berfungsi sebagai bahan pengikat. Semen ini mempunyai spesific gravity 3,1 - 3,15.

2.1.2 Air

Air untuk proses hidrolis haruslah air bersih, bebas dari minyak, asam alkali, garam-garam, dan bahan organis yang dapat merusak beton. Namun air yang tepat menurut persyaratan tersebut jarang diperoleh, maka dalam peraturan beton, air yang mengandung sedikit zat tersebut masih boleh digunakan.

Dalam percobaan ini, air yang digunakan adalah air yang terdapat di sekitar Laboratorium Konstruksi dan Bahan Bangunan Fakultas Teknik Unsyiah.

2.1.3 Agregate

Menurut proses terjadinya, agregate dapat dibagi menjadi agregate alami dan agregate buatan. Agregate alami adalah desintegrasi alami batu-batuan.

Sedangkan agregate buatan adalah agregate yang dihasilkan dari pembuatan agregate lain.

Agregate menurut bentuk terbagi dua yaitu coarse aggregate atau agregate kasar dan fine aggregate atau agregate halus. Coarse aggregate mempunyai ukuran antara 4,76 mm s.d 150 mm. Sedangkan fine aggregate mempunyai ukuran 0,074 mm s.d 4,76 mm. Fine aggregate terbagi dua yaitu coarse sand atau pasir kasar dan fine sand atau pasir halus.

(5)

2.1.3.1 Sifat-Sifat Fisis Agregate 2.1.3.1.1 Bulk Density (berat volume)

A.Tujuan : mengetahui berat volume agregate.

B. Peralatan :

1. Pengering (oven)

2. Talam/baki untuk mengeringkan benda uji agregat

3. Tongkat pemadatan standar dari besi dengan panjang 60 cm dan salah satu ujungnya dibulatkan

4. Mistar perata

5. Skop/sendok pengisi agregat

6. Container baja yang kaku berbentuk silinder dengan tutup dari plat kaca C. Bahan :

1. Kerikil (coarse aggregate) 2. Pasir ( fine aggregate)

D. Langkah :

 Berat container beserta tutup plat kaca ditimbang.

 Container diisi air penuh, hingga tidak ada lagi udara didalam container. Lalu ditimbang beratnya.

 Berat air dalam container dihitung.

 Berat plat kaca juga dihitung.

 Lalu benda uji di masukkan ke dalam baskom sebanyak 3 buah baskom.

 Benda uji kemudian dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam.

 Benda uji yang telah dimasukkan ke dalam oven, kemudian dimasukkan ke dalam container sebanyak tiga lapis. Setiap lapisan dipadatkan dengan menggunakan tongkat standar sebanyak 25 kali tusukan secara merata.

 Kemudian permukaan benda uji diratakan dengan menggunakan tongkat standar pada tepi atas container.

 Berat container dan benda uji ditimbang.

(6)

Tabel 2.1 Bulk Density Coarse Aggregate

N o

SAMPLING No.

WEIGHT VOLUME

OF CONTAINER

(l)

DE CONTAINER

(Kg)

CONTAINER AGGREGATE

(Kg)

AGGREGATE (Kg)

1 2 3 4 5 6

1 A 8,450 10,94 2,49 1,552

2 B 8,450 11,01 2,56 1,552

3 C 8,450 11,02 2,57 1,552

AVERAGE 10,99 2,54

Tabel 2.2 Bulk Density Coarse Sand

N o

SAMPLING No.

WEIGHT VOLUME

OF CONTAINER

(l)

DE CONTAINER

(Kg)

CONTAINER AGGREGATE

(Kg)

AGGREGATE (Kg)

1 2 3 4 5 6

1 A 8,450 10,87 2,42 1,552

2 B 8,450 10,89 2,44 1,552

3 C 8,450 10,90 2,45 1,552

AVERAGE 10,88 2,43

Tabel 2.3 Bulk Density Fine Sand

N o

SAMPLING No.

WEIGHT VOLUME

OF CONTAINER

(l) CONTAINER DE

(Kg)

CONTAINER AGGREGATE

(Kg)

AGGREGATE (Kg)

1 2 3 4 5 6

1 A 8,450 10,91 2,46 1,552

2 B 8,450 10,93 2,48 1,552

3 C 8,450 10,90 2,49 1,552

AVERAGE 10,91 2,47

2.1.3.1.2 Spesific Gravity (berat jenis)

 Berat Jenis Kerikil (Coarse Aggregate)

A.Tujuan : menentukan berat jenis kerikil yang berguna untuk menetukan volume kerikil dalam beton

(7)

B. Peralatan :

1. Timbangan kapasititas 5 kg dengan ketelitian 0,1 gr 2. Keranjang besi

3. Alat penggantung keranjang

4. Kertas/kanvas tempat menganginkan 5. Oven

6. Kain lap 7. Baki/baskom

8. Sendok/skop aggregate 9. Ember

C. Bahan :

1. Kerikil (coarse aggregate) D. Langkah :

1. Berat keranjang di udara, dalam air dan kering oven (OD) ditimbang.

2. Benda uji direndam dalam air selama 24 jam.

3. Benda uji dilap dengan kain lap, lalu ditebarkan di atas kertas/kanvas hingga tercapai kondisi jenuh permukaan (SSD).

4. Bila keadaan jenuh permukaan tercapai, masukkan benda uji ke dalam keranjang lalu ditimbang beratnya di udara.

5. Benda uji dalam keranjang ditimbang beratnya dalam air pada temperature kamar.

6. Benda uji dioven selama 24 jam dengan temperature berkisar anatara 100 sampai 105^oC.

7. Benda uji dalam keadaan kering oven ditimbang beratnya.

 Berat Jenis Pasir (Fine Aggregate)

A.Tujuan : menentukan berat jenis pasir yang berguna untuk menetukan volume pasir dalam beton

(8)

B. Peralatan :

1. Timbangan kapasititas 5 kg dengan ketelitian 0,1 gr

2. Cetakan kerucut pasir (metal sand cone mold ) dengan penumbuk besi.

3. Gelas (stopples) dengan tutup plat kaca 4. Oven

5. Baki/baskom

6. Sendok/skop aggregate 7. Ember

C. Bahan :

1. Pasir halus ( fine sand ) 2. Pasir kasar (coarse sand ) D. Langkah :

1. Benda uji direndam selama 24 jam.

2. Benda uji ditebarkan pada lantai/kanvas ditempat yang teduh untuk dianginkan.

3. Keadaan jenuh permukaan (SSD) didapat dengan cara memasukkan benda uji yang telah dianginkan (free-flowing condition) kedalam cetakan kerucut pasir. Cetakan kerucut pasir diisi sampai tiga lapisan yang setiap lapisannya dipadatkan dengan alat pemadat sebanyak 25 kali secara merata. Setelah permukaan diratakan lalu cetakan diangkat vertikal keatas.

4. Dari langkah diatas, kemungkinan terjadi :

 Benda uji dalam keadaan utuh, menunjukkan bahwa pasir belum mencapai keadaan jenuh permukaan.

 Benda uji sebagian runtuh/longsor, menunjukkan bahwa pasir dalam keadaan jenuh permukaan.

 Benda uji dalam keadaan runtuh seluruhnya, menunjukkan bahwa pasir telah melewati keadaan jenuh permukaan.

5. Gelas/Stoples beserta tutup plat kaca ditimbang beratnya.

(9)

6. Benda uji dalam keadaan jenuh permukaan diisi kedalam gelas/stoples dan ditimbang beratnya.

7. Hilangkan udara yang dikandung benda uji dengan cara mengisi air penuh kedalam gelas.

8. Gelas yang berisi benda uji dan air penuh ditimbang beratnya.

9. Gelas berisi air penuh ditimbang beratnya.

10.Benda uji pada langkah 6 diisi ke dalam baskom (container) yang beratnya.

11.Benda uji dioven selama 24 jam dengan temperatur 100-105º C.

12.Benda uji dalam baskom pada keadaan kering oven (OD) ditimbang beratnya.

Tabel 2.4 Specific Gravity Coarse Aggregate

No WEIGHT NOTATION SAMPLE

A (gr) B (gr)

1 2 3 4 5

1 Basket Wc 458 458

2 Basket under water Wcw 408 408

3 Basket + Aggregate,SSD Wcs 1966 2604

4 Basket + Aggregate under water

Wcsw 1361,5 1766

5 Aggregate Saturated surface dry

Ws = Wcs – Wc 1508 2146 6 Aggregate under water Ww = Wcsw –

Wcw

953,5 1358 7 Volume of Aggregate,SSD Wv = Ws – Ww 554,5 788 8 Specific gravity, SSD SG, SSD = Ws/Wv ^2.720 ^2.723

Average Specific Gravity, SSD

2.715

9 Basket Wc’ ⁴⁵⁸ ⁴⁵⁸

10 Basket + Aggregate,OD Wcd ¹⁹⁴² ²⁵⁶⁷

11 Aggregate oven dry Wd=Wcd – Wc’ ¹⁴⁸⁴ ²¹⁰⁹ 12 Specific gravity, OD SG, OD=Wd/Wv ^2.676 ^2.676

Average Specific Gravity, OD 2,671

13 Water Absorbtion (%) 100 (Ws –

Wd)/Wd ^1.617 ^1.754

Average Absorbtion (%) 1.643

(10)

Tabel 2.5 Specific Gravity Fine Sand

A (gr) B (gr) C

1 2 3 4 5

1 Container Wc 1454 1437

2 Container + Aggregate SSD Wcs 2124 2139

3 Aggregate Saturated Surface Dry

Ws = Wcs – Wc 670 702

4 Container + Aggregate +

Water Wcsw’ 3339 3341

5 Container + Water Wcw” 2930 2914

6 Volume of Aggregate SSD Wv=Ws – Wcsw’ +

Wcw” 261 275

7

Specific gravity, SSD SG, SSD + Ws/Wv 2,567 2,552 Average Specific Gravity,

SSD

2,562

8 Container 303 306

9 Container + Aggregate OD W’csw 946 979

10 Aggregate Oven Dry Wd=W’csw – W’c 643 673

11 Specific gravity, OD SG, OD= Wd/Wv 2,463 2,447 Average Specific Gravity,

OD

2,457 12 Water Absorption (%) 100(Ws – Wd)/Wd 6,69 7,01

Average Water Absorption (%)

6,19

Tabel 2.6 Specific Gravity Coarse Sand

A (gr) B (gr)

1 2 3 4 5

1 Container Wc ¹¹³⁵ ¹⁰⁰⁴

2 Container + Aggregate, SSD Wcs ¹⁴³⁵ ¹³³⁷

3 Aggregate Saturated Surface Dry

Ws = Wcs – Wc ₃₀₀ ₃₃₃

4 Container + Aggregate + Water

Wcsw’ ₁₉₇₀ ₁₈₅₈

5 Container + Water Wcw” ¹⁷⁹¹ ¹⁶⁵⁹

6 Volume of Aggregate SSD Wv=Ws – Wcsw’ +

Wcw” ¹²¹ ¹³⁴

7 Specific gravity, SSD SG, SSD = Ws/Wv ^2.479 ^2.485