Teknologi Bahan Konstruksi bab II

(1)

1

PERENCANAAN CAMPURAN BETON

(SNI-03-2847-2002)

(MIX DESIGN)

A. PENDAHULUAN

Tujuan utama mempelajari sifat-sifat dari beton adalah untuk perencanaan

dari campuran (mix design), yaitu pemilihan dari bahan-bahan beton yang memadai

serta menentukan kuantitas masing-masing bahan untuk menghasilkan beton yang

seekonomis mungkin. Apabila tidak tersedia cukup data yang menunjukkan bahwa

suatu campuran beton tertentu yang diharapkan dapat menghasilkan mutu beton yang

disyaratkan dan atau bahwa Deviasi Standart Rencana yang diusulkan benar-benar

akan tercapai dalam pelaksanaan yang sesungguhnya, maka harus diadakan

percobaan pendahuluan. Sebagai persiapannya dianjurkan untuk mengadakan dulu

percobaan-percobaan di laboratorium.

Perencanaan campuran merupakan bagian yang terpenting dari suatu

pelaksanaan struktur beton. Sebelum diadakan perencanaan campuran, semua bahan

dasar dari semen, pasir, kerikil, atau batu pecah dan air harus diperiksa terlebih

dahulu mutunya.

Suatu campuran beton harus direncanakan sedemikian rupa sehingga

memenuhi syarat-syarat berikut:

a. Campuran yang seekonomis mungkin.

Masalah ekonomi berkaitan dengan suatu pelaksanaan pembuatan campuran

beton. Dalam pembuatan campuran beton diharapkan mempunyai ruang pori

adukan yang minimum, karena makin minimum ruang porinya makin sedikit

pasta yang dipergunakan, sehingga kebutuhan juga berkurang. Oleh karena

itu yang paling menentukan perencanaan campuran beton adalah bahan atau

material.

Dengan melihat harga semen yang lebih mahal dari pada harga agregat maka

dengan mengurangi kadar semen suatu faktor penting dalam menurunkan

biaya pembuatan beton. Hal ini dilakukan dengan cara memakai slump yang

rendah sesuai dengan batas yang diizinkan, memakai ukuran butir maksimum

(2)

2 dengan menggunakan nilai slump yang rendah yaitu dapat mengurangi

terjadinya penyusutan beton dan panas hidrasi rendah. Tetapi apabila kadar

semen terlalu rendah akan dapat menurunkan kekuatan awal beton.

b. Campuran mudah dikerjakan pada saat masih muda (workabilitas).

Dalam desain yang baik campuran harus mudah dikerjakan dalam dipadatkan

sesuai peralatan yang tersedia. Kemampuan penyelesaian akhir harus

ditingkatkan sehingga segregasi (pemisahan agregat dengan pasta semen) dan

bleeding (keluarnya air yang berlebihan) dapat dikurangi. Kebutuhan air

untuk workabilitas yang minimun dengan menambah mortar semen sedikit

dari pada penambahan banyak air atau agregat halus.

c. Memenuhi kekuatan karakteristik yang dikehendaki dan keawetannya.

Yang dimaksud dengan kekuatan karakteristik adalah kekuatan tekan, dimana

dari sejumlah besar hasil pemeriksaan benda uji, kemungkinan adanya

kekuatan tekan yang kurang dari itu terbatas sampai 5% saja. Pada umumnya

spesifikasi beton akan memerlukan kekuatan tekan yang minimum. Ini

penting untuk menjaga supaya kebutuhan ini tidak bertentangan satu dengan

yang lain. Spesifikasi ini juga menghendaki bahwa beton harus persyaratan

keawetan yang dikehendaki, seperti perlawanan terhadap pembekuan dan

pencairan atau terhadap serangan bahan kimia pertimbangan ini selanjutnya

memberikan batas penentuan untuk faktor air semen atau kadar air semen.

B. PERENCANAAN CAMPURAN ADUKAN BETON

Perencanaan campuran atau perbandingan campuran beton yang lebih dikenal

sebagai Mix Design merupakan suatu proses yang meliputi dua tahap yang saling

berkaitan, yaitu:

1. Pemilihan terhadap bahan-bahan yang sesuai untuk pembuatan campuran

beton seperti, semen, agregat halus, agregat kasar dan lain-lain.

2. Penentuan jumlah relatif dari bahan-bahan campuran untuk menghasilkan

(3)

3 Data Perencanaan

a. Tegangan Karakteristik Rencana : 18 MPa (Silinder)

b. Jenis Pekerjaan : Kolom

c. Umur : 28 hari

d. Kemungkinan Gagal : 5%

e. Jenis Semen : Tipe 1, yaitu semen biasa yang cepat

mengeras

f. Jenis Agregat Kasar : Batu Pecah (dari stone crusher)

g. Berat Jenis Agregat Kasar : 2,70 kg/cm3

h. Ukuran Agregat Kasar : 40 mm (Zona I)

i. Jenis Agregat Halus : Pasir Katunun

j. Berat jenis Agregat Halus : 2,57 kg/cm3

k. Ukuran Agregat Halus : Pasir Halus (Zona III)

1. Kuat Tekan Karakteristik ( )

Yaitu kuat tekan yang disyaratkan, kuat tekan beton karakteristik umur 28

hari yang jumlah cacat tidak lebih dari 5% artinya kekuatan yang ada hanya

5% yang diperbolehkan dari jumlah yang ditest.

Nilai f’c =18 MPa

2. Deviasi Standar (Sd)

Deviasi standar ditetapkan berdasarkan tingkat mutu pengendalian

pelaksanaan pencampuran betonnya, makin baik mutu pelaksanaan makin

kecil nilai deviasinya.

a. Jika pelaksana tidak mempunyai data pengalaman atau mempunyai

pengalaman kurang dari 15 buah benda uji, maka nilai deviasi standar

diambil dari tingkat pengendalian mutu pekerjaan pada tabel di bawah ini.

Mutu Pekerjaan dengan Deviasi Standar dapat dilihat pada Tabel 1.1

sebagai berikut:

Tabel 1.1 Mutu Pekerjaan Diukur dengan Deviasi Standar

Tingkat Pengendalian Mutu Pekerjaan

Standar Deviasi (MPa) Memuaskan

Sangat Baik

2,8

(4)

4 Baik

Cukup

Jelek

Tanpa Kendali

4,2

5,6

7,0

8,4

b. Jika pelaksana mempunyai data pengalaman pembuatan beton serupa

minimum 30 buah silinder yang diuji kuat tekan rata-ratanya pada umur

28 hari, maka jumlah data dikoreksi terhadap nilai deviasi standar dengan

suatu faktor pengali.

Rumus: Sd =

√

∑ ̅

_...(1.1)

Dimana:

x = tegangan untuk benda uji (MPa)

n = jumlah data

Untuk Faktor pengali Deviasi Standar dapat dilihat pada Tabel 1.2 berikut:

Tabel 1.2 Faktor pengali Deviasi Standar Bila Data Hasil Uji yang

Tersedia Kurang dari 30

Jumlah Data 30 25 20 15 < 15

F aktor Pengali 1,0 1,03 1,08 1,16 Tidak boleh

Sumber: TBK Mix Design, 2007

Karena tidak mempunyai data pengalaman diambil Sd = 7 MPa 3. Nilai Tambah Margin (M)

Nilai tambah margin yang tergantung dari hasil kali deviasi Standar dimana faktor k tergantung dari banyaknya cacat dan jumlah benda uji.

M = 1,64 . Sd……...………... (1.2) Dimana:

M = Nilai tambah

Sd = Standar Deviasi

k = Konstanta Kegagalan 5% = 1,64

Rumus di atas berlaku jika pelaksana mempunyai data pengalaman

pembuatan beton yang diuji kuat tekannya pada umur 28 hari.

Jika data tidak tersedia, berdasarkan Tabel 1.3, untuk = 26 MPa

(5)

5 Tabel 1.3 Kuat tekan rata-rata jika data tidak tersedia

Persyaratan Kuat Tekan (MPa) Kuat Tekan rata – rata perlu, (MPa)

Kurang dari 21 +7,0

21 sampai dengan 35 +8,5

Lebih dari 35 +7,0

Sumber: SNI-03-2847-2002

4. Kuat Tekan Rata-rata ( )

= + M ……….(1.3)

Dimana: = Kekuatan tekan rata-rata (MPa) = Kekuatan tekan karakteristik (MPa)

Maka f’cr = 26,0 + 7,0 = 25 MPa

5. Menetapkan Jenis Semen

Menurut SII 003-81 semen Portland dibagi menjadi lima jenis:

Jenis I : Semen untuk penggunaan umum, tidak memerlukan

persyaratan khusus

Jenis II : Semen untuk beton tahan sulfat dan mempunyai panas hidrasi

sedang

Jenis III : Semen untuk beton dengan kekuatan awal tinggi (cepat

mengeras)

Jenis IV : Semen untuk beton yang memerlukan panas hidrasi rendah

Jenis V : Semen untuk beton yang sangat tahan terhadap sulfat

Semen yang digunakan semen Portland termasuk semen Tipe 1.

6. Jenis Agregat

Tentukan jenis agregat kasar dan agregat halus. Adapun jenis agregat

dibedakan menjadi dua yaitu agregat alami (tak dipecah) dan batu pecah.

Jenis agregat halus adalah pasir dan agregat kasar adalah batu pecah.

7. Faktor Air Semen

(6)

6 Cara Pertama

Berdasarkan jenis semen yang dipakai dan kuat tekan rata – rata perlu pada

umur tertentu, ditetapkan nilai faktor air semen dengan dengan melihat

Gambar1.1 Langkah penetapannya dilakukan dengan cara berikut ini:

a. Pada sumbu vertikal tetapkan nilai . Lalu tarik ke kanan sampai

memotong kurva yang sesuai.

b. Dari titik potong tersebut tarik lah garis ke bawah, dibaca nilai FAS yang dicari.

Gambar 1.1 Hubungan FAS dan Kuat Tekan Silinder Beton

Untuk = 25 MPa dan Umur 28 hari dan Jenis semen Tipe I maka, Faktor air semen didapat sebesar 0,562

Cara Kedua

a. Tentukan nilai kuat tekan pada umur 28 hari dengan menggunakan Tabel

1.3 sesuai dengan semen dan agregat yang akan dipakai.

b. Lihat Gambar 1.2.

c. Tarik garis tegak lurus ke atas melalui faktor air semen 0,5 sampai

memotong kurva kuat tekan yang ditentukan pada sub butir b di atas.

d. Buat kurva mengikuti grafik dibawah titik pertemuan pada poin c.

e. Tarik garis mendatar melalui nilai kuat tekan yang ditargetkan sampai

memotong kurva yang ditentukan poin d di atas.

f. Tarik garis tegak lurus ke bawah melalui titik potong tersebut untuk

(7)

7 Tabel 1.4 Perkiraan Kuat Tekan Beton (MPa) Dengan f.a.s 0,5

Jenis Semen Jenis Agregat

Kasar

Kuat Tekan (MPa) Pada Umur

3

Hari 7

Hari 28 Hari 91 Hari

Semen Portland

(Tipe I, II, III)

Alami 17 23 33 40

Batu Pecah 19 27 37 45

Semen Portland

(Tipe III)

Alami 21 28 38 44

Batu Pecah 25 33 44 48

Sumber: SNI 03-2834-2000

Untuk Umur 28 Hari , Jenis Semen Tipe I didapat Kuat Tekan 37 MPa.

Gambar1.2. Hubungan Antara Kekuatan Tekan Beton dan Faktor Air Semen

untuk umur 28 Hari dan = 25 MPa

Faktor air-semen didapatkan dari Gambar 1.2 untuk Umur 28 Hari dan

(8)

8 Cara ketiga

Menggunakan Faktor Air Semen Maksimum

Nilai faktor air semen dengan melihat persyaratan untuk berbagai

pembetonan dan lengkungan khusus, beton yang berhubungan dengan air

tanah mengandung sulfat, dan untuk beton bertulang terendam air. Ketiga hal

tersebut terlihat dari Tabel 1.4, 1.5 dan 1.6 berikut ini:

Tabel 1.5 Beton terkena pengaruh lingkungan khusus

Beton didalam ruang bangunan:

a. Keadaan Keliling Non Korosif. b. Keadaan Keliling Korosif, disebabkan

oleh kondensasi atau uap korosif.

275 325

0,60 0,52

Beton diluar Ruang Bangunan:

a. Tidak terlindung dari hujan dan terik

matahari langsung.

b. Terlindung dari hujan dan terik

matahari langsung.

325

275

0,60

Beton yang masuk dalam tanah:

a. Mengalami keadaan basah dan kering

berganti –ganti.

b. Mendapat pengaruh sulfat alkali dari

tanah atau air tanah.

325

-

0,55

-

Beton yang terus menerus berhubungan

dengan air

(9)

9 Tabel 1.6 Beton pada lingkungan yang mengandung sulfat

Lingkungan

Sedang 0,10-0,20 150-1.500

Berat 0,20-2,00

1.500-10.000 V 0,45 31

Jenis komponen struktur Ion klorida terlarut (CI

-) pada beton (% terhadap semen)

Beton prategang 0,06

Beton bertulang yang terpengaruh

klorida selama masa layannya 0,15 Beton bertulang yang mungkin

kering atau terlindung dari air selama masa layannya

1,00

Konstruksi beton bertulang lainnya 0,30

Sumber: SNI 03-2834-2000

8. Faktor Air Semen Maksimum

Nilai FAS yang digunakan adalah nilai terendah dari nilai fas rencana dan fas

maksimum.

Cara 1 2 3

FAS 0,562 0,63 0,6

(10)

10 9. Nilai Slump Beton

Nilai slump beton yang akan digunakan untuk memeriksa kekentalan suatu

adukan beton. Nilai slump juga dapat ditentukan sebelumnya, tetapi bila tidak

ditentukan nilai slump dapat diperoleh dari Tabel 1.8.

Tabel 1.8 Penetapan Nilai Slump

No Uraian Slump (cm)

Dinding plat pondasi telapak bertulang

Pondasi telapak tidak bertulang, kaison,

dan konstruksi bawah tanah

Plat, balok, kolom, dan dinding

Pengerasan jalan

10.Ukuran Maksimum Agregat

Penetapan butir maksimum diperoleh melalui pengayakan, dan tidak boleh

melebihi ketentuan-ketentuan berikut ini:

a. ¾ kali jarak bersih minimum antar tulangan atau berkas baja tulangan atau

tandon prategang atau selongsong.

b. 1/3 kali tebal plat

c. 1

/5 jarak terkecil antara bidang samping cetakan

Untuk penetapan butir maksimum dapat menggunakan diameter maksimum

40 mm, 20 mm, dan 10 mm.

Dari Analisa saringan didapatkan ukuran maksimum agregat 40 mm.

11.Kebutuhan Air

Kebutuhan air ditentukan sebagai berikut:

a. Agregat tak dipecah dan dipecah (jenis agregat sama) dapat dipergunakan

Tabel 1.9

Tabel 1.9 Penentuan Kebutuhan Air Ukuran Max

Agregat kasar (mm)

Jenis Agregat

Kebutuhan air per m3 beton (liter) Slump (mm)

0 – 10 10 – 30 30 - 60 60 – 180

(11)

11

Sumber: SNI 03-2834-2000

b. Agregat campuran (Jenis agregat berbeda) dihitung menurut:

A = 2/3 Ah + 1/3 A ...(1.4)

Dimana:

A = Kebutuhan air

Ah = perkiraan jumlah air untuk agregat halus

Ak = perkiraan jumlah air agregat kasar pada Tabel 1.9

Nilai kadar air bebas dari Tabel 1.9 berbeda karena digunakan agregat

halus dan agregat kasar dari jenis yang berbeda (alami dan pecahan) maka

digunakan persamaan, A = 2/3 Ah + 1

/3 Ak

Dimana:

Kadar air bebas agregat halus (alami) = 175 liter/m3.

Kadar air bebas agregat kasar (pecahan) = 205 liter/m3.

Kadar air bebas agregat campuran = 2/3 x 175 + 1/3 x 205 = 185 liter/m3.

Sehingga didapatkan kebutuhan air 185 liter/m3.

12.Kebutuhan Semen Rencana

Kadar semen merupakan jumlah semen yang dibutuhkan per m3 beton sesuai

faktor air semen yang didapat dari membagi kadar air bebas dengan faktor air

semen. Nilai kebutuhan semen rencana dapat dihitung berdasarkan rumus

berikut:

Maka Kebutuhan semen rencana 330 kg/m3

(12)

12 13.Kebutuhan Semen Minimum

Kadar semen minimum ditetapkan berdasarkan Tabel 1.10 antara lain untuk

menghindari beton dari kerusakan akibat lingkungan khusus misalnya

lingkungan korosif, air payau dan air laut.

Tabel 1.10 Kebutuhan Semen Minimum untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus

Uraian Jumlah Semen Minimum

Per m3 Beton (kg/m3)

1.Beton di dalam ruang bangunan

a.Keadaan keliling non korosif

b.Keadaan keliling korosif disebabkan

kondensasi atau uap-uap korosif

2.Beton di luar ruang bangunan

a. Tidak terlindung dari hujan dan terik

matahari langsung

b.Terlindung dari hujan dan terik

matahari langsung

3.Beton yang masuk kedalam tanah

a. Mengalami keadaan basah dan kering

berganti-ganti

b.Mendapat pengaruh sulfat alkali dari

tanah atau air tanah

4.Beton yang kontinu berhubungan dengan

air tawar/ payau / laut

275

325

275

325

lihat Tabel 1.11

lihat Table 1.10

Sumber: SNI 03-2834-2000

Dari Tabel 1.10 didapatkan kebutuhan semen minimum 275 kg/m3

Untuk mengetahui kandungan semen minimum beton bertulang dalam air

dapat dilihat Tabel 1.11 dan untuk kandungan semen minimum untuk beton

yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat dapat dilihat

(13)

13 Tabel 1.11 Kandungan Semen Minimum Beton Bertulang dalam Air

Berhubungan

dengan Tipe Semen

Ukuran Agregat

Tabel 1.12 Kandungan Semen Minimum untuk Beton yang berhubungan

dengan Air tanah yang Mengandung Sulfat

Konsentrasi Sulfat (SO3)

Tipe I tanpa Pozolan

Tipe I + Pozolan (15%-40%)

14.Kebutuhan Semen Yang Dipakai

Untuk menetapkan kebutuhan semen, yang dipakai adalah harga terbesar dari

kadar semen rencana dan kadar semen minimum.

Karena Kebutuhan semen rencana lebih besar dari kebutuhan semen

(14)

14 15.Penyesuaian Jumlah Air atau Faktor Air-Semen

Tentukan faktor air semen yang disesuaikan jika jumlah semen berubah,

maka faktor air semen harus diperhitungkan kembali dengan:

a. Jika akan menurunkan faktor air semen, maka faktor air semen dihitung

lagi dengan cara jumlah air dibagi jumlah semen minimum.

b. Jika akan menaikkan jumlah air, maka jumlah semen minimum dikalikan

faktor air semen.

Karena kebutuhan semen tidak berubah maka tidak perlu penyesuaian,

jadi nilai f.a.s 0,562 dan kebutuhan air sebesar 185 Liter/m3.

16.Gradasi Agregat Halus

Tentukan gradasi agregat halus melalui analisa saringan. Dalam

SK-SNI-T-15-1990-03 kekasaran pasir dibagi menjadi 4 daerah yaitu:

(15)

15 Tabel 1.14 Analisa Saringan Agregat Halus

Lubang

Ayakan Pasir

(mm) Berat

Tertinggal _KumulatifBerat

Tertinggal

Sumber: Hasil Pemeriksaan Lab Struktur dan Material ULM

(16)

16 Tabel 1.15 Analisa Saringan Agregat Kasar

Sumber: Hasil Pemeriksaan Lab Struktur dan Material ULM

Dari perhitungan didapat untuk agregat kasar termasuk Daerah 1

17.Presentasi Agregat Halus

Presentase agregat halus terhadap agregat keseluruhan untuk ukuran

butir maksimum 40 mm dapat dilihat pada Gambar 1.4 berikut:

Gambar 1.4 Grafik Persentase agregat hakus terhadap agregat

keseluruhan untuk ukuran butir maksimum 40 mm

Dari Gambar 1.4 diatas proporsi pasir untuk nilai slump 75 – 150

mm berada pada grafik 60 – 180 mm dan Ukuran Maksimum agregat 40

(17)

17 18.Berat Jenis Relatif Agregat Gabungan

Berat jenis relatif agregat ditentukan sebagai berikut:

a. Apabila tidak ada data maka agregat alami (tak dipecah) 2,6 t/m3 dan

untuk agregat dipecah 2,7 t/m3.

b. Apabila memiliki data (dari hasil uji) dapat menggunakan rumus:

BJ Ag.Gabungan = (% Agr. Halus x BJ Agr. Halus) +

(% Agr. Kasar x BJ Agr. Kasar)

Presentasi agregat halus = 32%

Presentasi agregat kasar = 100% - 32% = 68%

BJ SSD Agregat halus = 2,57

BJ SSD Agregat kasar = 2,70

BJ Ag.Gabungan = (0,32 x 2,57) + (0,68 x 2,7) = 2,66 t/m3

Maka BJ Agr Gabungan untuk jenis agregat gabungan adalah 2,66 t/m3.

19.Berat Jenis Beton

Tentukan berat jenis beton menurut Grafik pada Gambar 1.5 sesuai

dengan kadar air bebas yang sudah ditentukan dan berat jenis relatif agregat

gabungan.

Gambar 1.5 Grafik hubungan kandungan air, berat jenis agregat campuran

(18)

18

Untuk kebutuhan air 185 Liter dan BJ Agr.Gabungan 2,66 t/m 3didapat BJ

Beton 2415 kg/m3.

a. Kebutuhan Agregat Gabungan (Berat Pasir + Berat Kerikil) Kag = Bjb– Ks– Ka ... (Pers. 1.5)

Dimana: Kag : Kebutuhan agregat gabungan (kg)

Bjb : Berat jenis beton basah (kg)

Ks : Kebutuhan semen (kg)

Ka : Kebutuhan air (kg)

Maka:

Kag= 2415 – 330 – 185 = 1900 Kg

b. Kebutuhan Agregat Halus

Kah= Kag x % Ah ... (Pers. 1.6)

Dimana: Kah : Kebutuhan agregat halus (kg)

Kag : Kebutuhan agregat gabungan (kg)

% Ah : Prosentase Agregat Halus (kg)

Maka:

Kah= 1900 Kg x 32 % = 608 Kg

c. Kebutuhan Agregat Kasar Kak= Kag– Kah... (Pers. 1.7)

Dimana: Kak : Kebutuhan agregat kasar (kg)

Kag : Kebutuhan agregat gabungan (kg)

Kah : Kebutuhan Agregat halus (kg)

Maka:

Kebut. Agr. Kasar = 1900 Kg – 608 Kg = 1292 Kg

Jadi perbandingan berat (SSD) bahan dari pengecoran:

a. Semen = 330 kg/m3

b. Air = 185 Liter/m3

c. Agregat Halus (Pasir) = 608 kg/m3

d. Agregat Kasar (Batu pecah) = 1292 kg/m3

20.Koreksi Terhadap Kondisi Bahan

Koreksi ini dilakukan minimal sekali sehari, karena pasir dan kerikil

(19)

19 tidak dalam keadaan jenuh kering, maka perhitungan dikoreksi dengan

rumus:

A2 = Kandungan air pada kerkil jenuh kering muka (%)

Adapun untuk koreksi terhadap kondisi bahan dapat dilihat pada Tabel 1.16

pemeriksaan lab struktur dan material ULM

Jadi bahan – bahan yang diperlukan:

(20)

20 c. Batu Pecah =

100 A A_k  ₂

x C = x 1292

= 13 kg/m3

Kebutuhan Kerikil = 1292 + 13

= 1305 kg/m3

d. Air = 185 Liter/m3

21.Koreksi Terhadap Kondisi Bahan

Untuk percobaan diperlukan 6 benda uji, maka Volume benda uji:

Silinder = 6 (1/4*π*D2*t) = 6(1/4*3,14*0,152*0,3)= 0,0318 m3

Dalam pelaksanaan ditambah 20% dari jumlah total untuk menjaga

kemungkinan susut, jadi diperlukan material = (0,2 x 0,0318) + 0,0318

= 0,0382 m3= 38,2 liter

Maka bahan yang diperlukan untuk benda uji adalah sebagai berikut:

a. Semen = 0,0382  330 = 17,797 kg

b. Pasir = 0,0382  626 = 24,736 kg

c. Kerikil = 0,0382  1305 = 40,359 kg

d. Air = 0,0382 ₁₈₅ = 7,749 liter

22.Kesimpulan

Berdasarkan perhitungan di atas, maka didapat jumlah bahan sebelum

koreksi untuk 6 buah benda uji silinder tanpa menggunakan zat aditif sebagai

berikut:

a. Semen = 10 kg

b. Air = 6 Liter

c. Agregat Halus (Pasir) = 19 kg

d. Agregat Kasar (Batu pecah) = 41 kg

Sedangkan iumlah bahan sesudah koreksi untuk 6 buah benda uji

silinder tanpa menggunakan zat aditif adalah sebagai berikut:

a. Semen = 13 kg

b. Air = 7 Liter

c. Agregat Halus (Pasir) = 24 kg

d. Agregat Kasar (Batu pecah) = 50 kg

(21)

(22)

22

PERCOBAAN SLUMP BETON

A. TUJUAN PERCOBAAN

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan slump beton merupakan

ukuran kekentalan beton segar. Sehingga akan diketahui apakah sampel yang dibuat

telah memenuhi slump yang telah ditentukan pada perhitungan sebelumnya (pada

Bab I).

B. PERALATAN

Peralatan yang dipergunakan untuk percobaan slumb beton adalah sebagai

berikut:

1. Cetakan berupa kerucut terpancung dengan diameter bagian bawah 20 cm,

bagian atas 10 cm, dan tinggi 30 cm, bagian atas dan bagian bawah terbuka.

2. Tongkat pemadat dengan diameter 16 mm, panjang 60 cm, ujung dibulatkan

dan sebaiknya dibuat dari baja tahan karat.

3. Pelat logam dengan permukaan yang kokoh rata dan kedap air (talam).

4. Sendok cekung.

5. Cetok.

6. Alat ukur penurunan, bisa menggunakan mistar atau roll meter.

C. BAHAN

Bahan yang dipergunakan untuk percobaan slumb beton adalah contoh beton

segar sebanyak-banyaknya sama dengan isi cetakan.

D. PROSEDUR PERCOBAAN

Prosedur percobaan Slump beton dilakukan dengan langkah-langkah sebagai

berikut:

1. Cetakan dan pelat dibasahi dengan kain basah

2. Letakkan cetakan diatas pelat

3. Isi cetakan sampai penuh dengan beton segar dalam 3 lapisan, tiap lapisan

berisi kira-kira 1/3 isi cetakan. Setiap lapisan dipadatkan dengan tongkat

(23)

23 Pemadatan lapisan pertama pemasukan bagian tepi tongkat dimiringkan

sesuai dengan kemiringan cetakan.

4. Setelah selesai pemadatan, segera ratakan permukaan benda uji dengan

tongkat, tunggu selama setengah menit. Dan dalam jangka waktu ini semua

kelebihan beton segar di sekitar cetakan harus dibersihkan.

5. Kemudian cetakan diangkat perlahan-lahan tegak lurus ke atas.

6. Balikkan cetakan dan letakan perlahan-lahan di samping benda uji.

7. Ukurlah slump yang terjadi dengan menentukan perbedaan tinggi cetakan

dengan tinggi rata-rata dari benda uji.

E. PERHITUNGAN

Berikut merupakan hasil prcobaan Test Slump Beton:

Tabel 2.1 Hasil percobaan Test Slump Beton

Percobaan Penurunan (cm) Keterangan

1 0 _{Tidak sesuai}

2 4 _{Tidak sesuai}

3 12,6 Sesuai dengan slump yang

direncanakan yaitu 7,5 cm – 15 cm

Sumber: Hasil Praktikum di Laboratorium

F. KESIMPULAN

Percobaan uji slump dilakukan sebanyak 3 kali. Percobaan pertama pengujian

slump gagal atau hasil uji tidak memenuhi dari batas yang disyaratkan, hal ini

dikarenakan kekurangan air dalam adukan. Setelah ditambahkan air sebanyak 1000

ml adukan beton diaduk kembali, hasil uji tidak memenuhi dari batas yang

disyaratkan yaitu 4 cm. Hal ini disebabkan adukan beton yang kurang merata.

Setelah adukan beton diaduk, maka uji slump kembali dilakukan sehingga

didapatkan nilai slump sebesar 12,6 cm dan telah memenuhi persyaratan slump yang

(24)

24

G. GAMBAR

Adapun gambar langkah-langkah dalam percobaan Test Slump Beton pada

Gambar 2.1 – 2.4 berikut:

Gambar 2.1 Pengadukan Bahan Gambar 2.2 Pengecoran

(25)

25

PEMERIKSAAN BERAT ISI BETON

DAN BANYAKNYA BETON PER ZAK SEMEN

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat isi beton dan

banyaknya beton per zak semen.

B. PERALATAN

Peralatan yang dipergunakan untuk pemeriksaan berat isi beton adalah

sebagai berikut:

1. Timbangan dengan ketelitian 0,3 % dari berat contoh.

2. Tongkat pemadat, dengan diameter 16 mm, panjang 60 cm, ujungnya

dibulatkan dan sebaiknya dibuat dari baja tahan karat.

3. Alat perata.

4. Takaran dengan kapasitas dan penggunaannya sebagai berikut :

Kapasitas 6 liter : Ukuran maksimum agregat kasar 25 mm

Kapasitas 10 liter : Ukuran maksimum agregat kasar 37,5 mm

Didalam percobaan ini menggunakan agregat ukuran maksimal 40 mm jadi

digunakan takaran/bohler dengan kapasitas 28 liter. Hasil pengukuran volume

takaran adalah 2830 cm3.

C. BAHAN

Bahan yang dipergunakan untuk pemeriksaan berat isi beton adalah contoh

beton segar sebanyak-banyaknya dengan kapasitas takaran/bohler.

Prosedur pemeriksaan berat isi beton dilakukan dengan langkah-langkah

sebagai berikut:

(26)

26 2. Isilah takaran dengan benda uji dalam tiga lapis, dalam tiap lapis dipadatkan

dengan 25 kali tusukan secara merata.

3. Setelah selesai pemadatan, ketuklah sisi takaran perlahan-lahan sampai tidak

tampak gelembung-gelembung udara.

4. Ratakan permukaan pada benda uji dan tentukan beratnya (W2).

E. HASIL PERCOBAAN

1. Berat beton segar + bohler W2 = 10000 gr = 10,000 kg 2. Berat bohler W1 = 3880 gr = 3,880 kg

3. Volume bohler V = 2830 cm3 = 0,00283 m3

4. Berat per zak semen = 50000 gr = 50,000 kg

F. PERHITUNGAN

Perhitungan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut:

1. Berat Isi Beton:

γ non aditif = ( - 1)

= (1 ₃-3 )

= 2162,544 kg/ m3 = 2163 kg/ m3 (dibulatkan)

2. Banyaknya Beton Per Zak Semen:

- Berat isi beton basah (A) = 2163 kg/m3

- Kadar semen rencana (B) = 330 kg/m3

Berat Beton Per Zak Semen (50 kg) :

= ( p )

= ₃₃ 1 3

= 327, 727 kg = 328 kg (dibulatkan)

Banyaknya beton per zak semen:

= ( on p )

= _{1 3}3

(27)

27 Banyaknya semen per m3:

= _{on p n}1

= ₁1

= 6,579 zak/ m3

G. KESIMPULAN

Dalam percobaan ini didapat data sebagai berikut:

1. Berat isi beton = 2163 kg/m3.

2. Berat beton per zak semen = 328 kg.

3. Banyaknya beton per zak semen = 0,152 kg.

4. Banyaknya semen per m3 = 5,579 zak/ m3.

H. GAMBAR

Adapun gambar dalam percobaan pemeriksaan berat isi beton dapat dilihat

pada Gambar 3.1 – 3.2 berikut:

Gambar 3.1 Menimbang Bohler Gambar 3.2 Menimbang Bohler

(28)

28

PEMERIKSAAN KEKUATAN TEKAN BETON

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kekuatan tekan beton

berbentuk kubus dan silinder yang dibuat dan dirawat di laboratorium. Kekuatan

tekan adalah beban persatuan luas yang menyebabkan beton hancur.

B. PERALATAN

Peralatan yang dipergunakan untuk pemeriksaan kekuatan tekan beton adalah

sebagai berikut:

1. Silinder diameter 15 cm, tinggi 30 cm.

2. Vibrator.

3. Tongkat pemadat diameter 16 mm, panjang 60 cm dengan ujung dibulatkan

dan terbuat dari baja anti karat.

4. Bak pengaduk beton kedap air dengan mesin pengaduk.

5. Timbangan dengan ketelitian 0.3 % dari berat contoh.

6. Mesin tekan, kapasitas sesuai dengan keruntuhan.

7. Satu set alat pemeriksaan slump.

8. Satu set alat pemeriksaan berat isi beton.

C. BAHAN

Bahan yang diperlukan untuk pemeriksaan kekuatan tekan beton adalah

sebagai berikut:

1. Air bersih.

2. Agregat halus (Pasir).

3. Agregat kasar (Kerikil).

4. Semen Portland Type I.

Prosedur pemeriksaan kekuatan tekan beton dilakukan dengan

langkah-langkah sebagai berikut:

(29)

29 a. Timbang bahan-bahan tersebut di atas seperti tercantum dalam

perencanaan campuran.

b. Pengadukan bisa dilakukan dengan menggunakan mesin pengaduk atau

secara manual. Pada pelaksanaannya kami menggunakan cara manual.

c. yaitu dengan memasukkan agregat kasar dan halus serta semen ke dalam

talam besar kemudian diaduk dengan menggunakan cangkul sampai

campuran merata.

2. Penentuan Slump

a. Tentukan nilai slump dengan range slump 75-150 mm.

b. Apabila nilai slump telah memenuhi range 75-150 mm, berarti kekentalan

beton segar telah memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan.

c. Apabila belum memenuhi, maka ulangi pekerjaan pengadukan sampai

memenuhi nilai slump yang direncanakan.

3. Pencetakan dan Persiapan Benda Uji

a. Cetakan diolesi dengan oli terlebih dahulu supaya pada saat pelepasan

benda uji dari cetakannya lebih mudah.

b. Isilah cetakan dengan adukan dalam tiga lapisan dipadatkan dengan

tusukan 25 kali secara merata. Pada saat melakukan pemadatan lapisan

pertama, tongkat pemadat boleh mengenai dasar cetakan. Pada saat

pemadatan lapisan kedua serta ketiga tongkat pemadat boleh masuk

antara 25,4 mm kedalam lapisan pertama atau bawahnya. Tempatkan

cetakan di atas alat penggetar atau gunakan alat penggetar (Vibrator) dan

getarkan sampai gelembung dan rongga-rongga udara tidak ada lagi.

Ratakan permukaan beton dan tempatkan cetakan di tempat yang lembab,

kemudian diamkan selama 24 jam.

c. Setelah 24 jam bukalah cetakan dan keluarkan benda uji.

d. Rendam benda uji di dalam bak perendam berisi air yang telah memenuhi

syarat untuk perawatan selama waktu yang dikehendaki.

4. Persiapan Pengujian

a. Ambillah benda uji yang akan ditentukan kekuatannya dari bak pertama.

(30)

30 5. Pengujian

a. Letakkan benda uji pada mesin tekan secara sentris.

b. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan.

c. Lakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan catatlah

beban maksimum yang terjadi selama pemerikasaan benda uji.

E. PERHITUNGAN

Rumus kekuatan tekan beton:  A P

 kg/cm2

Dimana : P = beban maksimum (kg)

A = Luas penampang benda uji (cm2)

Tabel 4.1 Pemeriksaan Kuat Tekan Beton

TANGGAL UMUR BERAT LUAS

Sumber; Hasil Perhitungan kelompok XXIV

Tabel 4.3 Tabel Perhitungan Simpangan Beton Normal

(31)

31 Sd =

√



-

-1 =

√

1 3

-1

= 1,42 MPa

Mutu beton untuk benda uji yang dirawat di laboratorium dianggap

memenuhi syarat apabila:

1. Rata-rata tiga buah benda uji tidak boleh < f’c

_{3 =}1 1 1

3 = 1 3 1 ( n )

_{3 =}1 1 1 1 1 1

3 = 1 1 ( n )

2. Rata-rata dua buah benda uji tidak boleh  f’c– 3,5 Mpa (14,5 Mpa)

₌1 1 _{= 1 1 1 1}_{( n )}

₌1 1 1_{= 1 1}_{( n )}

₌1 1 1 1 _{= 1 1}_{( n )}

Berdasarkan perhitungan di atas didapatkan hasil bahwa mutu beton yang

didapat sesuai rencana berdasarkan perhitungan rata-rata dua buah benda uji tidak

boleh < f’c – 3,5 Mpa (14,5 MPa).

F. KESIMPULAN

Dari percobaan ini dapat diambil beberapa kesimpulan, antara lain:

1. Sesuai SNI-03-2847-2002 Pasal 7.6 Kuat tekan suatu mutu beton dapat

dikategorikan memenuhi syarat jika dua hal berikut dipenuhi:

a. Setiap nilai rata-rata dari tiga uji kuat tekan yang berurutan mempunyai

nilai yang sama atau lebih besar dari

.

b. Tidak ada nilai uji kuat tekan yang dihitung sebagai nilai rata-rata dari

dua hasil uji contoh silinder mempunyai nilai dibawah melebihi dari

(32)

32 2. Dari hasil percobaan yang dilakukan dapat dikesimpulan bahwa hasil uji kuat

tekan beton yang telah dilakukan memenuhi persyaratan (1.b) dari

SNI-03-2847-2002 Pasal 7.6.

G. GAMBAR

Adapun gambar dalam percobaan Kuat Tekan Beton dapat dilihat pada

Gambar 4.1- 4.3 sebagai berikut:

Gambar 4.1 Sebelum Pengujian Gambar 4.2 Setelah Pengujian Kuat Kuat Tekan Beton Kuat Tekan Beton

(33)

33

TEGANGAN REGANGAN PADA BETON

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mendapatkan grafik perbandingan antara

tegangan dengan regangan dari sampel beton.

B. PERALATAN

Peralatan yang dipergunakan untuk percobaan tegangan dan regangan pada

beton adalah sebagai berikut:

1. Silinder beton diameter 15 cm, tinggi 30 cm.

2. Mesin tekan, kapasitas sesuai dengan keruntuhan.

3. Dial pembaca perpendekan sampel.

C. BAHAN

Bahan yang dipergunakan untuk percobaan tegangan dan regangan pada

beton adalah sebagai berikut:

1. Air bersih.

2. Agregat halus (Pasir Katunun).

3. Agregat kasar (Batu Pecah).

4. Semen Portland Tipe I.

1. Persiapan Pengujian tegangan regangan adalah sebgai berikut:

a. Ambillah benda uji yang akan ditentukan kekuatannya dari bak pertama

kemudian bersihkan dari kotoran yang menempel dengan kain lembab.

b. Tentukan berat dan ukuran benda uji.

2. Prosedur Pengujian regangan adalah sebgai berikut:

a. Letakkan benda uji pada mesin tekan secara sentris

b. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar

antara 2-4 km/cm3 per detik.

c. Lakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan catatlah nilai

perpendekan setiap kenaikan 2000 kg beban yang terjadi selama

(34)

34

E. PERHITUNGAN

Rumus tegangan pada beton : 

Dimana : P = Beban maksimum (kg)

A = Luas penampang benda uji (cm2)

Rumus regangan pada beton :

ε

=

L

Gambar 5.1 Sketsa Beton mengalami Regangan

Dimana : ΔL = Perpendekan (mm)

L = Tinggi Awal (mm)

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 5.1 Hasil Perhitungan Tegangan Regangan pada Sampel Beton Pertama

Beban Luas

penampang Perpendekan Tinggi Awal Tegangan Regangan

Kg cm2 Mm Mm kg/cm2

0 176.63 1.10 300 0.00 0.004

2000 176.63 1.70 300 11.32 0.006

4000 176.63 2.00 300 22.65 0.007

6000 176.63 2.50 300 33.97 0.008

8000 176.63 2.60 300 45.29 0.009

10000 176.63 2.90 300 56.62 0.010

12000 176.63 3.00 300 67.94 0.010

14000 176.63 3.30 300 79.26 0.011

16000 176.63 3.80 300 90.58 0.013

18000 176.63 5.00 300 101.91 0.017

20000 176.63 5.80 300 113.23 0.019

22000 176.63 7.00 300 124.55 0.023

24000 176.63 9.80 300 135.88 0.033

26000 176.63 20.00 300 147.20 0.067

28000 176.63 21.00 300 158.52 0.070

Sumber: Hasil Perhitungan Kelompok XXIV

(35)

35 Dari data tegangan dan regangan maka dapat dibuat grafik yang ditampilkan

pada Gambar 5.2 sebagai berikut:

Gambar 5.2 Grafik Tegangan Regangan pada Sampel Beton Pertama

Tabel 5.2 Hasil Perhitungan Tegangan Regangan pada Sampel Beton Kedua Beban Luas penampang Perpendekan Tinggi Awal Tegangan Regangan

Kg cm2 mm mm kg/cm2

0

0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08

(36)

36 Dari data tegangan dan regangan maka dapat dibuat grafik yang ditampilkan pada Gambar 5.3 sebagai berikut:

Gambar 5.3 Grafik Tegangan Regangan pada Sampel Beton Kedua

Tabel 5.2 Hasil Perhitungan Tegangan Regangan pada Sampel Beton Ketiga Beban Luas penampang Perpendekan Tinggi Awal Tegangan Regangan

Kg cm2 mm mm kg/cm2

0

0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03

(37)

Gambar 5.4 Grafik Tegangan Regangan pada Sampel Beton Ketiga

Tabel 5.4 Hasil Perhitungan Tegangan Regangan pada Sampel Beton Keempat Beban Luas penampang Perpendekan Tinggi Awal Tegangan Regangan

Kg cm2 mm mm kg/cm2

0

0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03

(38)

Gambar 5.5 Grafik Tegangan Regangan pada Sampel Beton Keempat

Tabel 5.5 Hasil Perhitungan Tegangan Regangan pada Sampel Beton Kelima Beban Luas penampang Perpendekan Tinggi Awal Tegangan Regangan

Kg cm2 mm mm kg/cm2

0

0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.02

(39)

Gambar 5.6 Grafik Tegangan Regangan pada Sampel Beton Kelima

Tabel 5.6 Hasil Perhitungan Tegangan Regangan pada Sampel Beton Keenam Beban Luas penampang Perpendekan Tinggi Awal Tegangan Regangan

Kg cm2 mm mm kg/cm2

0

0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01

(40)

Gambar 5.7 Grafik Tegangan Regangan pada Sampel Beton Keenam

F. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari pemeriksaan tegangan dan regangan beton adalah

bahwa sampel pertama, kedua, dan kelima terdapat peningkatan nilai tegangan dan

regangan di tengah pemeriksaan atau pengujian sedangkan pada sampel beton ketiga

terjadi peningkatan tegangan regangan yang relatif. Hal ini menandakan bahwa nilai

tegangan regangan yang terjadi masing-masing tergantung dari nilai kuat tekan

karakteristik yang dicapai.

G. GAMBAR

Adapun gambar dalam percobaan Tegangan Regangan paada Beton dapat

dilihat pada Gambar 5.4 sebagai berikut:

Gambar 5.4 Sampel Beton dan Alat Dial Pembaca Perpendekan Sampel

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03

T

egan

gan

(

K

g/cm

2)