Upaya untuk Meningkatkan Profesionalisme ASN di Lingkungam Kementerian PUPR

(1)

PERMUKIMAN DAN PENGEMBANGAN INFRASTRUKTUR WILAYAH

MODUL 3

RANCANGAN CAMPURAN BETON

DIKLAT PERKERASAN KAKU |2017

(2)

Diklat Perkerasan Kaku-2017 i

KATA PENGANTAR

Kurikulum merupakan program pendidikan yang perlu disusun secara sistematis dan sistemik yang berorientasi pada pembentukan kompetensi peserta didik. Untuk mendukung keberhasilan program pendidikan tersebut perlu adanya komponen- komponen lain yang standar seperti widyaiswara, sarana/alat, sumber belajar dan modul. Modul merupakan salah satu bahan ajar yang harus dikembangkan sesuai dengan kebutuhan pembentukan kompetensi peserta didik.

Diklat Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) merupakan salah satu upaya yang dianggap strategis dalam peningkatan profesionalisme Aparatur Sipil Negara (ASN) di Lingkungam Kementerian PUPR. Untuk mengefektifkan Diklat Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) selain ada tatap muka juga ada pembelajaran melalui penggunaan modul sebagai bahan ajar yang akan membantu pembelajaran peserta didik. Dalam modul ini diuraikan mengenai teori perencanaan campuran beton, prosedur dan pengujian campuran beton untuk perkerasan kaku.

Bandung, Oktober 2017

Pusdiklat Jalan, Perumahan, Permukiman, dan Pengembangan Infrastruktur Wilayah

(3)

Diklat Perkerasan Kaku-2017 ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR TABEL ... iii

DAFTAR GAMBAR ... iv

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ... v

BAB 1 – PENDAHULUAN ... 1

A. LATAR BELAKANG ... 1

B. DESKRIPSI SINGKAT ... 1

C. TUJUAN PEMBELAJARAN ... 1

D. MATERI POKOK DAN SUB MATERI POKOK ... 2

E. ESTIMASI WAKTU ... 2

BAB 2 - PERENCANAAN CAMPURAN BETON DAN PROSEDUR CAMPURAN BETON ... 3

A. PENDAHULUAN ... 3

B. METODEPERENCANAANCAMPURANBETON ... 7

C. PERENCANAANCAMPURANBETONNORMAL ... 10

D. PENGUJIANBETON ... 30

E. LATIHAN ... 51

F. RANGKUMAN ... 52

BAB 3 - PENUTUP ... 53

SIMPULAN ... 53

UMPAN BALIK DAN TINGKAT LANJUT ... 53

KUNCI JAWABAN ... 54

DAFTAR PUSTAKA ... 60

GLOSARIUM ... 60

(4)

Diklat Perkerasan Kaku-2017 iii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 - Kadar semen minimum dan faktor air-semen maksimum 4 Tabel 2 - Nilai-nilai slump untuk berbagai pekerjaan 5

Tabel 3 - Angka koreksi standar deviasi 6

Tabel 4 - Deviasi standar sebagai ukuran mutu pelaksanaan 10 Tabel 5 - Perkiraan kuat tekan beton dengan fas 0,50 11

Tabel 6 - Perkiraan kadar air bebas (kg/m³) 12

Tabel 7 - Perkiraan air campuran dan persyaratan kandungan udara

dalam beton 25

Tabel 8 - Nilai faktor air-semen menurut ACI 25

Tabel 9 - Volume agregat kasar /m³ beton 26

Tabel 10 - Perkiraan berat beton segar (kg/m³) 26

Tabel 11 - Contoh data analisa saringan agregat 28

Tabel 12 - Nilai perbandingan kekuatan beton pada berbagai umur 35

(5)

Diklat Perkerasan Kaku-2017 iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 - Prosedur perancangan campuran beton menurut metoda

SNI 03 – 2834 – 2000 8

Gambar 2 - Prosedur perancangan campuran beton menurut 7656:2012 9 Gambar 3 - Hubungan faktor air-semen dan kekuatan tekan beton

untuk benda uji silinder 11

Gambar 4 - Hubungan fas dan kekuatan tekan beton untuk benda uji kubus 12

Gambar 5 - Kurva gradasi agregat halus tipe 1 13

Gambar 9 - Hubungan faktor air semen – proporsi agregat halus 15 Gambar 10 - Hubungan faktor air semen – proporsi agregat halus 16 Gambar 11 - Hubungan faktor air semen – proporsi agregat halus 17

Gambar 12 - Grafik penentuan berat beton segar 18

Gambar 13 - Menentukan nilai fas 20

Gambar 14 - Menentukan tipe gradasi agregat halus 21

Gambar 15 - Menentukan persentase agregat halus 21

Gambar 16 - Menentukan nilai berat beton basah 22

Gambar 17 – Pengujian slump beton 32

Gambar 18 - Tipikal slump benar 33

Gambar 19 - Tipikal slump geser 33

Gambar 20 - Tipikal slump runtuh 34

Gambar 21 - Benda uji kubus untuk uji kuat tekan 36

Gambar 22 - Benda uji silinder untuk uji kuat tekan 36 Gambar 23 - Benda uji balok untuk uji kuat tarik lentur 46

(6)

Diklat Perkerasan Kaku-2017 v

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Petunjuk penggunaan modul ini dimaksudkan untuk mempermudah peserta pelatihan. Oleh karena itu, sebaiknya peserta pelatihan memperhatikan beberapa petunjuk berikut ini.

1. Bacalah dengan cermat bagian pendahuluan ini, sampai Anda mempunyai gambaran kompetensi yang harus dicapai, dan ruang lingkup modul ini.

2. Baca dengan cermat bagian demi bagian, dan tandailah konsep-konsep pentingnya.

3. Segeralah membuat Ringkasan Materi tentang hal-hal esensial yang terkandung dalam modul ini

4. Untuk meningkatkan pemahaman Anda tentang isi modul ini, tangkaplah konsep-konsep penting dengan cara membuat pemetaan keterhubungan antara konsep yang satu dengan konsep lainnya.

5. Untuk memperluas wawasan Anda, bacalah sumber-sumber lain yang relevan baik berupa kebijakan maupun subtansi bahan ajar dari media cetak maupun dari media elektronik.

6. Untuk mengetahui sampai sejauh mana pemahaman Anda tentang isi modul ini, cobalah untuk menjawab soal-soal latihan secara mandiri, kemudian lihat kunci jawabannya.

7. Apabila ada hal-hal yang kurang dipahami, diskusikanlah dengan teman sejawat atau catat untuk bahan diskusi pada saat tutorial.

8. Peserta membaca dengan seksama setiap Sub Materi dan bandingkan dengan pengalaman Anda yang dialami di lapangan.

9. Jawablah pertanyaan dan latihan, apabila belum dapat menjawab dengan sempurna, hendaknya Anda latihan mengulang kembali materi yang belum dikuasai.

(7)

Diklat Perkerasan Kaku-2017 1

BAB 1 PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Perancangan campuran beton merupakan suatu hal yang kompleks jika dilihat dari perbedaan sifat dan karakteristik bahan penyusunnya. Karena itu, sifat dan karakteristik masing-masing bahannya tersebut akan menyebabkan produksi beton yang dihasilkan cukup bervariasi.

Tujuan perancangan campuran beton adalah untuk menentukan proporsi bahan baku beton yaitu semen, agregat halus, agregat kasar, dan air yang memenuhi kriteria workabilitas, kekuatan, durabilitas, dan penyelesaian akhir yang sesuai dengan spesifikasi. Proporsi yang dihasilkan oleh rancangan pun harus optimal, dalam arti penggunaan bahan yang minimum dengan tetap mempertimbangkan kriteria teknis.

B. DESKRIPSI SINGKAT

Mata Diklat ini membekali peserta diklat tentang pengetahuan mengenai perencanaan campuran beton dan prosedur campuran beton yang meliputi metode perencanan campuran beton, perencanaa campuran beton dan pengujian campuran beton.

Mata diklat ini disajikan melalui metode ceramah dan diskusi interaktif serta peragaan (demonstrasi) pengujian campuran beton. Keberhasilan peserta dinilai dari kemampuannya dalam menerapkan metode perencanaan campuran beton dan mengevaluasi hasil pengujian campuran beton.

C. TUJUAN PEMBELAJARAN

Tujuan pembelajaran terdiri dari hasil belajar dan indikator hasil belajar sebagai berikut:

1. HASIL BELAJAR

Setelah mengikuti pembelajaran ini para peserta diharapkan dapat menerapkan metode perencanaan campuran beton dan mengevaluasi hasil pengujian campuran beton.

2. INDIKATOR HASIL BELAJAR

Setelah mengikuti pembelajaran, peserta mampu:

(8)

a. Menerapkan metode perencanaan campuran beton b. Menerapkan prosedur perencanaan campuran beton c. Mengevaluasi hasil pengujian campuran beton D. MATERI POKOK DAN SUB MATERI POKOK

Dalam modul perencanaan campuran beton dan prosedur campuran beton ini, materi yag akan dibahas, yaitu:

1. Metode Perencanaan Campuran Beton

2. Perancangan Campuran Beton Normal (SNI 03-2834-2000) 3. Pengujian Beton

E. ESTIMASI WAKTU

Untuk melaksanakan Diklat Perkerasan Kaku mata diklat ketiga yang harus diikuti adalah Mata Diklat modul perencanaan campuran beton dan prosedur campuran beton. Mata Diklat ini akan dilaksanakan selama 8 jam pelatihan, @ 45 menit.

(9)

BAB 2 PERENCANAAN CAMPURAN BETON DAN PROSEDUR

CAMPURAN BETON

Indikator keberhasilan

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan mampu Menerapkan metode perencanaan campuran beton dan mengevaluasi hasil pengujian campuran beton

A. PENDAHULUAN

Tujuan perancangan campuran beton adalah untuk menentukan proporsi bahan baku beton yaitu semen, agregat halus, agregat kasar, dan air yang memenuhi kriteria workabilitas, kekuatan, durabilitas, dan penyelesaian akhir yang sesuai dengan spesifikasi. Proporsi yang dihasilkan oleh rancangan pun harus optimal, dalam arti penggunaan bahan yang minimum dengan tetap mempertimbangkan kriteria teknis.

Perancangan campuran beton merupakan suatu hal yang kompleks jika dilihat dari perbedaan sifat dan karakteristik bahan penyusunnya. Karena itu, sifat dan karakteristik masing-masing bahannya tersebut akan menyebabkan produksi beton yang dihasilkan cukup bervariasi. Selanjutnya perlu diketahui beberapa faktor lainnya yang mempengaruhi pekerjaan pembuatan rancangan campuran beton, diantaranya adalah kondisi dimana pekerjaan dilaksanakan, kekuatan beton yang direncanakan, kemampuan pelaksana, tingkat pengawasan, peralatan yang digunakan, dan tujuan peruntukan bangunan.

1. FAKTOR-FAKTOR YANG MENENTUKAN PROPORSI CAMPURAN

Untuk mencapai suatu kekuatan beton tertentu, rancangan yang dibuat harus melahirkan suatu proporsi bahan campuran yang nilainya ditentukan oleh faktor- faktor berikut :

a. Faktor Air-Semen (fas)

Nilai perbandingan air terhadap semen atau yang disebut faktor air-semen (fas) mempunyai pengaruh yang kuat secara langsung terhadap kekuatan beton. Harus dipahami secara umum bahwa semakin tinggi nilai fas semakin rendah mutu

(10)

kekuatan beton.

b. Tipe Semen

Penggunaan tipe semen yang berbeda, yaitu semen Portland tipe I, II, IV dengan semen Portland yang memilki kekuatan awal yang tinggi (tipe III) akan memerlukan nilai faktor air-semen yang berbeda.

c. Keawetan (durability)

Pertimbangan keawetan akan memerlukan nilai-nilai kekuatan minimum, faktor air-semen maksimum, dan kadar semen minimum.

Ketentuan nilai-nilai faktor air-semen maksimum dan kadar semen minimum dapat dilihat pada tabel 1 berikut.

Tabel 1 - Kadar semen minimum dan faktor air-semen maksimum KONDISI LINGKUNGAN

Jumlah semen minimum per m³ beton (kg)

Nilai faktor air- semen maksimum Beton di dalam ruang bangunan

a. Keadaan keliling non-korosif

b. Keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap-uap korosif

Beton di luar ruang bangunan

a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

Beton yang masuk ke dalam tanah

a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti

b. Mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air tanah

Beton yang kontinu berhubungan dengan air a. Air tawar

b. Air laut

275 325

325 275

325

0,60 0,52

0,60 0,60

0,55 Lihat Tabel^a)

Lihat Tabel ^b) Keterangan :

a) Tabel - Ketentuan untuk beton yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat

b) Tabel - Ketentuan minimum untuk beton bertulang kedap air

d. Workabilitas dan Jumlah Air

Sifat kekentalan/konsistensi adukan beton dapat menggambarkan kemudahan

(11)

pengerjaan beton, yang dinyatakan nilai slump. Suatu nilai slump tertentu yang diharapkan dapat memberi kemudahan pengerjaan sesuai dengan jenis konstruksi yang dikerjakan, untuk suatu ukuran agregat tertentu akan berpengaruh terhadap jumlah air yang dibutuhkan. Untuk mencegah penggunaan adukan beton yang terlalu kental atau terlalu encer, dianjurkan untuk menggunakan nilai-nilai slump dalam batas-batas sebagai berikut:

Tabel 2 - Nilai-nilai slump untuk berbagai pekerjaan

Jenis Pekerjaan Slump (mm)

Maksimum * Minimum

Dinding, pelat fondasi dan fondasi telapak bertulang Fondasi telapak tidak bertulang, kaison dan konstruksi di bawah tanah

Balok, dinding bertulang Kolom gedung

Perkerasan dan pelat Pembetonan masal

75 75 100 100 75 75

25 25 25 25 25 25

* Dapat ditingkatkan sesuai dengan metode pemadatan yang digunakan

Pengujian konsistensi beton harus ditentukan dengan mengukur slump sesuai SNI 1972:2008. Adapun menurut Spesifikasi Umum Binamarga tahun 2010 revisi 3, rentang nilai slump yang harus dipenuhi adalah :

- Untuk beton yang akan dibentuk dengan acuan berjalan (slipform): 20 - 50 mm - Untuk beton yang akan dihampar dengan acuan tetap (fixform): 50 - 75 mm e. Pemilihan Agregat

Ukuran maksimum agregat ditetapkan berdasarkan pertimbangan ketersediaan material yang ada, biaya, atau jarak tulangan terkecil yang ada. Agregat kasar harus dipilih sedemikian rupa sehingga ukuran agregat terbesar tidak lebih dari ¾ jarak bersih minimum antara baja tulangan atau antara baja tulangan dengan acuan, atau celah-celah lainnya dimana beton harus dicor

f. Kadar Semen

Kadar semen yang diperoleh dari hasil perhitungan rancangan, selanjutnya dibandingkan dengan ketentuan kadar semen minimum berdasarkan pertimbangan durabilitas, dan dibandingkan juga dengan batas kadar semen maksimum untuk mencegah terjadinya retak akibat panas hidrasi yang tinggi.

(12)

2. VARIABILITAS

Jika terkumpul sejumlah data hasil pengujian kuat tekan beton, maka data tersebut akan menunjukkan bahwa nilai-nilai yang dihasilkan akan bervariasi berkisar pada suatu nilai rata-rata dengan suatu nilai simpangan baku/standar deviasi tertentu.

Variabilitas dalam beton akan mempengaruhi nilai kekuatan tekan dalam perencanaan. Pengertian variabilitas dalam kekuatan beton pada dasarnya tercermin melalui nilai standar deviasi. Asumsi yang digunakan dalam perencanaan bahwa kekuatan beton akan terdistribusi normal selama masa pelaksanaan.

Secara umum rumusan mengenai kekuatan tekan dengan mempertimbangkan variabilitas ditulis sebagai berikut :

f’cr = f’c + k.S dengan pengertian,

f’cr = kekuatan tekan rencana rata-rata f’c = kekuatan tekan rencana S = nilai standar deviasi

k = konstanta yang diturunkan dari distribusi normal

Nilai k biasanya diambil 1,64 untuk bagian yang ditolak/cacat yang diijinkan 5%.

Nilai k.S dinamakan nilai tambah (margin) yang merupakan juga nilai keamanan dalam perancangan.

Perlu juga dipahami bahwa dalam menentukan nilai standar deviasi harus diperhatikan ketentuan jumlah benda uji minimum. Jika benda uji yang diperiksa tidak mencapai jumlah minimum, maka harus diterapkan suatu angka koreksi terhadap nilai standar deviasi.

Tabel 3 - Angka koreksi standar deviasi Jika jumlah minimum

benda uji 20 buah

Jika jumlah minimjum benda uji 30 buah Jumlah

benda uji Angka koreksi Jumlah

benda uji Angka koreksi 8

9 10 11 12 13 14 15

1,37 1,29 1,23 1,19 1,15 1,12 1,10 1,07

10 11 12 13 14 15 16 17

1,36 1,31 1,27 1,24 1,21 1,18 1,16 1,14

(13)

benda uji 20 buah benda uji 30 buah

Jumlah

benda uji Angka koreksi Jumlah

benda uji Angka koreksi 16

17 18 19 20

1,06 1,04 1,03 1,01 1

18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

1,12 1,11 1,09 1,08 1,07 1,06 1,05 1,04 1,03 1,02 1,02 1,01 1

B. METODE PERENCANAAN CAMPURAN BETON

Dalam praktek ada beberapa metode rancangan campuran beton yang telah dikenal, antara lain seperti metode DOE yang dikembangkan oleh Department of Environment di Inggris dan Metode ACI (American ConcreteInstitute). Metode rancangan campuran beton dengan cara DOE ini di Indonesia dikenal sebagai standar perencanaan oleh Departemen Pekerjaan Umum dan dimuat dalam Standar SNI 03-2834-2000, "Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal". Sedangkan SNI 7656:2012, “Tata cara pemilihan campuran untuk beton normal, beton berat dan beton massa”

mengacu pada ACI. Secara garis besar kedua metode tersebut didasarkan pada hubungan empiris, bagan, grafik dan tabel, tetapi pada beberapa procedural terdapat perbedaan.

1. Metode SNI 03-2834-2000

Metode SNI 03-2834-2000, dalam prosedur rancangan campurannya mengadopsi beberapa asumsi sebagai berikut (Alkhaly, 2016) :

a. Metode ini berlaku untuk semen Ordinary Portland Cement (tipe I), Rapid Hardening Portland Cement (tipe II),High Early Strength Cement (tipe III) dan Sulphate Resisting Portland Cement (tipe V).

b. Metode ini membedakan antara agregat pecah (batu pecah) dan tidak pecah (agregat alami/kerikil) yang akan mempengaruhi jumlah pengguna air.

(14)

c. Memperhitungkan gradasi dari agregat halus berdsarkan zona dan menganggap gradasi dari agregat halus akan mempengaruhi tingkat kemampuan kerja dari campuran beton.

d. Rasio optimum dari volume curah agregat kasar per kubik beton tergantung dari ukuran maksimum nominal dari agregat kasar dan gradasi agregat halus.

e. Kadar air dalam campuran beton hanya dipengaruhi oleh tingkat kemudahan kerja yang diperlukan, dinyatakan uji slump.

f. Ukuran maksimum nominal dari agregat kasar, dianggap tidak mempengaruhi proporsi campuran.

g. Metode mengadopsi campuran beton dengan rasio air semen (fas) 0,5.

Prosedur perancangan campuran beton menurut metoda SNI 03 – 2834 – 2000, ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1 - Prosedur perancangan campuran beton menurut metoda SNI 03 – 2834 – 2000

2. Metode SNI 7656:2012

Metode SNI 7656:2012, dalam prosedur rancangan campurannya mengadopsi beberapa asumsi sebagai berikut (Alkhaly, 2016) :

(15)

a. Metode ini tidak membedakan jenis semen hidrolik (berlaku untuk semua jenis semen hidrolik) dan jenis agregat

b. Konsistensi campuran yang mempengaruhi kemudahan kerja dianggap hanya tergantung pada kadar air bebas dari proporsi campuran, dinyatakan dalam uji slump.

c. Rasio optimum dari volume curah agregat kasar per kubik beton tergantung hanya pada ukuran maksimum nominal dari agregat kasar.

d. Jenis pemadatan berpengaruh pada tinggi slump yang dianjurkan.

e. Estimasi volume bahan campuran beton dapat dilakukan berdasarkan ekivalensi berat maupun ekivalensi absolut.

f. Metode ini tidak memberikan batasan kadar minimum beton yang dapat digunakan.

g. Metode ini memberikan pengurangan air sebesar 18 kg/m³ pada campuran beton yang menggunakan agregat kasar alami/kerikil.

Prosedur perancangan campuran beton menurut metoda SNI 7656:2012, ditunjukkan pada gambar 2

Gambar 2 - Prosedur perancangan campuran beton menurut 7656:2012

(16)

Kedua metode tersebut akan diuraikan pada bab selanjutnya dan dilengkapi dengan masing-masing contoh kasus.

C. PERENCANAAN CAMPURAN BETON NORMAL 1. Metode SNI 03 – 2834 – 2000

a. Tahapan perancangan campuran beton dengan metode SNI 03 – 2834 – 2000 Proses perancangan mengikuti langkah-langkah berikut :

1) Tentukan nilai kuat tekan beton (fc’) yang direncanakan sesuai dengan syarat teknik yang dikehendaki. Kuat tekan ini ditentukan pada umur 28 hari, dengan kegagalan/cacat maksimum ... % (misalnya 5%).

2) Tentukan deviasi standar (S) berdasarkan data yang lalu atau diambil dari Tabel 4 Tabel 4 - Deviasi standar sebagai ukuran mutu pelaksanaan

Isi pekerjaan Deviasi standar (Mpa)

Sebutan Volume

beton (m3) Baik sekali Baik Dapat

diterima Kecil

Sedang Besar

 1000 1000 – 3000

 3000

4,5  S  5,5 3,5  S  4,5 2,5  S  3,5

5,5  S  6,5 4,5  S  5,5 3,5  S  4,5

6,6  S  8,5 6,5  S  7,5 4,5  S  6,5

3) Hitung nilai/margin, M = k.S dimana k = 1,64 untuk kegagalan/cacat maksimum 5%.

4) Hitung kuat tekan rata-rata yang direncanakan , f’cr = f’c + M 5) Tetapkan jenis/tipe semen yang digunakan.

6) Tentukan jenis agregat halus dan agregat kasar yang digunakan, apakah alami atau dipecah.

7) Tentukan faktor air-semen (fas) mengikuti langkah berikut :

- Dari Tabel 5 tentukan perkiraan nilai kuat tekan beton pada umur 28 hari pada fas 0,5, berdasarkan jenis semen, jenis agregat kasar, dan bentuk benda uji.

- Pada Gambar 3 atau Gambar 4, perkiraan nilai kuat tekan beton diplot dan kemudian tarik garis mendatar hingga memotong garis fas = 0,5

- Melalui titik potong tersebut, tarik kurva yang proporsional terhadap kurva- kurva lengkung yang mengapitnya.

- Plot nilai kekuatan tekan rata-rata dari langkah 4, kemudian tarik garis mendatar hingga memotong kurva baru yang dibuat.

(17)

- Dari titik potong tersebut tarik garis lurus vertikal untuk mendapatkan nilai fas yang diperlukan.

Tabel 5 - Perkiraan kuat tekan beton dengan fas 0,50 Jenis semen Jenis agregat

kasar

Kekuatan tekan (Mpa), pada umur (hari)

Bentuk benda

uji

3 7 28 91

Semen Portland tipe I atau semen tahan sulfat tipe II,V

Batu tak dipecah Batu pecah

17 19

23 27

33 37

40

45 Silinder Batu tak dipecah

Batu pecah

20 23

28 32

40 45

48

54 Kubus Semen Portland

tipe III

Batu tak dipecah Batu pecah

21 25

28 33

38 44

44

48 Silinder Batu tak dipecah

Batu pecah

25 30

31 40

46 53

53

60 Kubus

Gambar 3 - Hubungan faktor air-semen dan kekuatan tekan beton untuk benda uji silinder

Kuat Tekan (kg/cm2)

Faktor Air-Semen

Cara yang pertama-tama harus diikuti dalam mencari harga Faktor Air-Semen

_____ Semen tipe I,II,V --- semen tipe III

(18)

Gambar 4 - Hubungan fas dan kekuatan tekan beton untuk benda uji kubus

8) Tetapkan fas maksimum dari Tabel 1. Pilih nilai fas terkecil dari langkah 7) dan langkah 8).

9) Tentukan nilai slump.

10) Tentukan ukuran butir nominal agregat maksimum.

11)Tentukan nilai kadar air bebas dari Tabel 6 .

Tabel 6 - Perkiraan kadar air bebas (kg/m³) Ukuran

besar butir agregat maksimum

Jenis agregat

Slump (mm)

0 - 10 10 - 30 30 - 60 60 - 180

10 mm Batu tak dipecah Batu pecah

150 180

180 205

205 230

225 250 20 mm Batu tak dipecah

Batu pecah

135 170

160 190

180 210

195 225 40 mm Batu tak dipecah

Batu pecah

115 155

140 175

160 190

175 205

Jika agregat halus alami dan agregat kasar batu pecah, kadar air bebas dihitung sebagai berikut :

Kuat Tekan (kg/cm2)

Faktor Air-Semen

Cara yang pertama-tama harus diikuti dalam mencari harga Faktor Air-Semen

____ Semen tipe I,II,V --- semen tipe III

(19)

Kadar air bebas = 2/3 Wh + 1/3 Wk

dengan pengertian, Wh = jumlah air untuk agregat halus, Wk = jumlah air untuk agregat kasar. Untuk temperatur di atas 20^oC, setiap kenaikan 5^oC harus ditambahkan air sebanyak 5 liter/m³ adukan beton. Untuk permukaan agregat yang kasar harus ditambahkan air kira-kira 10 liter/m³ beton.

13) Hitung jumlah semen = kadar air : faktor air-semen.

14) Jika ditetapkan, tentukan kadar semen maksimum.

15) Tentukan kadar semen minimum dari Tabel 1

16)Jika jumlah semen berubah karena pertimbangan kadar semen maksimum atau kadar semen minimum, tentukan fas yang disesuaikan.

17)Tentukan tipe gradasi agregat halus sesuai dengan syarat menurut Gambar 5 – 8

Gambar 5 - Kurva gradasi agregat halus tipe 1

(20)

Gambar 8 - Kurva gradasi agregat halus tipe ⁴

18)Tentukan persentase agregat halus berdasarkan Gambar 9 – 11.

19) Htung berat jenis relatif = (% agregat halus x berat jenis agregat halus) + (%

agregat kasar x berat jenis agregat kasar).

20) Tentukan berat beton basah menurut Gambar 12.

21)Hitung kadar agregat gabungan = berat beton – jumlah (semen + air).

22) Hitung kadar agregat halus = % agregat halus x kadar agregat gabungan.

23)Hitung kadar agregat kasar = agregat gabungan – agregat halus.

24) Tetapkan proporsi campuran hasil perhitungan.

25)Lakukan koreksi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.

(21)

Gambar 9 - Hubungan faktor air semen – proporsi agregat halus untuk ukuran butir maksimum 10 mm

Agregat Halus (%)

Faktor Air-Semen Faktor Air-Semen

Agregat Halus (%)

Faktor Air-Semen

(22)

Agregat Halus (%)

Faktor Air-Semen

Agregat Halus (%)

Faktor Air-Semen

(23)

Agregat Halus (%)

Faktor Air-Semen

Agregat Halus (%)

Faktor Air-Semen

(24)

Gambar 12 - Grafik penentuan berat beton segar

b. Koreksi proporsi campuran

Setelah rancangan campuran selesai, perlu diingat bahwa proporsi yang didapat adalah proporsi yang mempunyai basis kondisi agregat tertentu. Metode DOE memakai basis kondisi agregat SSD(saturated surface dry),

Saat pelaksanaan di lapangan, kondisi agregat yang akan digunakan dalam campuran beton adalah kondisi apa adanya, sehingga harus ada penyesuaian dengan rancangan yang sudah dibuat. Untuk melakukan koreksi penyesuaian rancangan campuran diperlukan data kadar air dan resapan agregat.

Jika dengan kondisi agregat SSD diperoleh proporsi, B1 = berat semen/m³

B2 = berat air/m³

B3 = berat agregat halus/m³, SSD B4 = berat agregat kasar/m³, SSD Cm = kadar air agregat halus (%) Ca = resapan agregat halus (%) Dm = kadar air agregat kasar (%) Da = resapan agregat kasar (%)

(25)

Proporsi campuran yang disesuaikan adalah : Semen, tetap = B1

A i r = B2 – (Cm – Ca) x B3/100 – (Dm – Da) x B4/100 Agregat halus = B3 + (Cm – Ca) x B3/100

Agregat kasar = B4 + (Dm – Da) x B4/100

c. Contoh perhitungan dengan metoda SNI 03 – 2834 – 2000 Rencanakan campuran beton dengan data sebagai berikut:

Mutu beton, f’c = 25 Mpa, benda uji silinder, umur 28 hari, cacat maksimum 5%.

Lingkungan non korosif. Pengawasan pelaksanaan baik. Ukuran butir agregat maksimum 40 mm. Semen tipe I. Agregat halus alami, agregat kasar batu pecah.

Slump 120±20 mm. Permukaan agregat termasuk kasar. Dari hasil pekerjaan yang lalu di dapat deviasi standar sebesar 3,55 Mpa.

Hasil analisa saringan agregat halus :

Ukuran saringan % lolos (mm) kumulatif --- ---

19 100

9,52 100

4,76 91

2,4 78

1,1 53

0,6 30

0,3 12

0,15 5 Data fisik agregat :

Agregat halus Agregat kasar --- ---

Berat jenis SSD 2,70 2,60 Resapan air (%) 3,15 1,65 Kadar air (%) 6,00 1,50 Langkah-langkah penyelesaian :

1) fc’ = 25 Mpa, silinder, 28 hari, cacat 5%.

2) Deviasi standar, S = 3,55 Mpa.

3) Margin, M=k.S = 1,64x3,55 = 5,828 Mpa.

4) Kuat tekan rata-rata yang direncanakan , f’cr = f’c + M = 25 + 5,828 = 30,828 Mpa.

(26)

5) Semen tipe I.

6) Agregat halus alami, agregat kasar batu pecah.

7) Tentukan faktor air-semen (fas) mengikuti langkah berikut :

Dari Tabel 5, perkiraan nilai kuat tekan beton pada umur 28 hari padafas 0,5 = 37 MPa. Selanjutnya dari Gambar 13 diperoleh fas = 0,58

Gambar 13 - Menentukan nilai fas

8) fas maksimum diambil dari Tabel 1 = 0,6 9) fas terkecil = 0,58

10) Nilai slump = 120±20 mm.

11) Ukuran butir nominal agregat maksimum = 40 mm.

12) Kadar air bebas, dari Tabel 6 = 2/3*175 + 1/3*205 = 185 liter;

Karena permukaan agregat termasuk kasar, kadar air harus ditambah 10 liter

= 185 + 10 = 195 liter.

13) Jumlah semen = 195 : 0,58 = 336 kg.

14) fas maksimum diambil dari Tabel 6.7 = 0,6 15) fas terkecil = 0,58

16) Nilai slump = 120±20 mm.

17) Ukuran butir nominal agregat maksimum = 40 mm.

Kuat Tekan (kg/cm2, MPa)

(27)

18) Kadar air bebas, dari Tabel 6 = 2/3.175 + 1/3.205 = 185 liter;

Karena permukaan agregat termasuk kasar, kadar air harus ditambah 10 liter

= 185 + 10 = 195 liter.

19) Jumlah semen = 195 : 0,58 = 336 kg.

20) Kadar semen maksimum dianggap tidak ditetapkan.

21) Kadar semen minimum, dari Tabel 1 = 275 kg  336 kg.

22) Tidak perlu penyesuaianfas.

23) Tipe gradasi agregat halus menurut Gambar 12 adalah Tipe 1.

Gambar 14 - Menentukan tipe gradasi agregat halus

24) Persentase agregat halus berdasarkan Gambar 13 adalah 48 – 58%, ambil 53%.

Gambar 15 - Menentukan persentase agregat halus 25) Berat jenis relatif = (0,53x 2,70) + (0,47x2,60) = 2,653.

Agregat Halus (%)

Faktor Air-Semen

(28)

26) Berat beton basah, menurut Gambar 14 = 2385 kg.

Gambar 16 - Menentukan nilai berat beton basah

27) Kadar agregat gabungan = 2385 – (195 + 336) = 1854 kg 28)Kadar agregat halus = 0,53 x 1854 = 982,62 kg

29) Kadar agregat kasar = 1854 – 982,62 = 871,38 kg 30)Proporsi campuran dengan basis agregat SSD :

Semen = 336 kg (1)

Air = 195 kg (0,58)

Agregat halus = 982,62 kg (2,92) Agregat kasar = 871,38 kg (2,59)

31)Koreksi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.

Semen tetap = 336 kg

Air = 195 – (6 – 3,15)x982,62/100 – (1,5 – 1,65)x871,38/100 = 195 – 28,00 + 1,31 = 168,31 lt

Agregat halus = 982,62 + (6 – 3,15)x982,62/100

= 982,62 + 28,00 = 1010,62 kg

Agregat kasar = 871,38 + (1,5 – 1,65)x871,38

= 871,38 – 1,31 = 870,07 kg

(29)

Contoh hasil rancangan campuran dengan basis agregat SSD : Berat/m³ beton : Berat satuan :

Semen = 336 kg 1

Air = 195 kg 0,58

Agregat halus = 982,62 kg 2,92 Agregat kasar = 871,38 kg 2,59 Jika :

- Resapan agregat halus = 3,15%

- Kadar air agregat halus = 6%

- Resapan agregat kasar = 2%

- Kadar air agregat kasar = 1,5%

Koreksi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.

Air = 195 – (6 – 3,15)x982,62/100 – (1,5 – 1,65)x871,38/100

= 195 – 28,00 + 1,31 = 168,31 lt Agregat halus = 982,62 + (6 – 3,15)x982,62/100

= 982,62 + 28,00 = 1010,62 kg Agregat kasar = 871,38 + (1,5 – 1,65)x871,38

= 871,38 – 1,31 = 870,07 kg Konversi takaran berat ke volume :

Jika bobot isi kering lepas

- agregat halus = 1,30 kg/dm³ - agregat kasar = 1,37 kg/dm³ - semen portland = 1,25 kg/dm³ Volume kering semen portland = 336/1,25 = 268,8 dm³

Berat kering agregat halus = (Berat kondisi lapangan)/(1+kadar air)

= 1010,62/(1+0,06) = 953,42 kg

Volume kering agregat halus = Berat kering/berat isi kering = 953,42/1,30

= 733,4 dm³ Asumsi pasir kasar. Penambahan volume = 17%

Jadi takaran agregat halus kondisi lapangan = 1,17 x 733,4 = 858,078 dm³

(30)

Berat kering agregat kasar = 870,07/(1+0,015) = 857,21kg Volume kering agregat kasar = 857,21/1,37 = 625,7 dm³ Takaran volume agregat kasar kondisi lapangan = 625,7 dm³ A i r = 168,31 lt (dm³)

Untuk produksi per 1 zak semen (50 kg) : Kondisi agregat SSD :

Semen = 50 kg

A i r = 0,58x50 = 29 lt Agregat halus = 2,92x50 = 146 kg Agregat kasar = 2,59x50 = 129,5 kg Koreksi :

Air = 29 – (0,06 – 0,0315)146 – (0,015 - 0,02)129,5 = 25,49 kg Agregat halus = 146 + (0,06 – 0,0315)146 = 150,16 kg

Agregat kasar = 129,5 + (0,015 – 0,02)129,5 = 128,85 kg Konversi ke takaran volume :

Volume semen = 50/1,25 = 40 dm³

Volume kering agregat halus = {150,16/(1+0,06)}/1,30 = 108,90 dm³ Takaran volume agregat halus kondisi lapangan = 1,17x108,90 = 127,41 dm³ Volume kering agregat kasar = {128,85/(1+0,015)}/1,37 = 92,66 dm³ Takaran volume agregat kasar kondisi lapangan = 92,66 dm³

Air = 25,49 lt

Pasir Halus

Pasir Sedang

Pasir Kasar

0 10 20 30 40

0 5 10 15 20

Penambahan volume (%)

Persentase air dalam ukuran berat (%)

(31)

2. Metode ACI (American Concrete Institute)

a. Tahapan perancangan campuran beton dengan metoda ACI Proses perancangan mengikuti langkah-langkah berikut :

1) Hitung kuat tekan rata-rata yang ditargetkan, f’cr = f’c + k.S 2) Tetapkan nilai slump, nilai ukuran butir maksimum agregat.

3) Tentukan jumlah air yang dibutuhkan berdasarkan nilai slump dan ukuran butir maksimum agregat, menurut Tabel - 7.

Tabel 7 - Perkiraan air campuran dan persyaratan kandungan udara dalam beton Slump (mm)

Kebutuhan air (lt/m³)

Ukuran maksimum butir agregat (mm)

9,5 12,5 19 25 37,5 50 75 150

25 – 50 75 – 100 150 – 175 Kandungan udara

dalam beton (%) 207 238 243 3,0

199 216 228 2,5

190 205 216 2,0

179 193 202 1,5

166 181 190 1,0

154 169 178 0,5

130 145 160 0,3

113 124 - 0,2 25 – 50

75 – 100 150 – 175 Total kandungan udara (%) untuk : - Peningkatan

workabilitas - Terekspose

sedang - Terekspose

ekstrim

181 202 216

4,5 6,0 7,5

175 193 205

4,0 5,5 7,0

168 184 197

3,5 5,0 6,0

160 175 184

3,0 4,5 6,0

150 165 174

2,5 4,5 5,5

142 157 166

2,0 4.0 5,0

122 133 154

1,5 3,5 4,5

107 119 -

1,0 3,0 4,0

4) Tentukan faktor air-semen (fas) menurut Tabel 8

Tabel 8 - Nilai faktor air-semen menurut ACI Kekuatan tekan

pada 28 hari (MPa)

Fas Beton tanpa kandungan udara

(non air-entrained)

Beton dengan kandungan udara (air – entrained) 40

35 30 25 20 15

0,42 0,47 0,54 0,61 0,69 0,79

- 0,39 0,45 0,52 0,60 0,70

(32)

Diklat Perkerasan Kaku-2017 26 Catatan: Untuk nilai kuat tekan di antara nilai-nilai yang diberikan, nilai fas bisa

diinterpolasi.

fas yang diperoleh dari tabel di atas kemudian dibandingkan dengan fas maksimum untuk kebutuhan durabilitas, selanjutnya ambil nilai terkecil.

5) Hitung jumlah semen yang diperlukan = jumlah air : fas

6) Tentukan volume agregat kasar berdasarkan ukuran butir maksimum agregat dan modulus kehalusan agregat, menurut Tabel 9

Tabel 9 - Volume agregat kasar /m³ beton Ukuran agregat

maksimum (mm)

Volume agregat kasar kering/m3 untuk berbagai modulus halus butir

2,40 2,60 2,80 3,00

9,5 12,5

19 25 37,5

50 75 15

0,50 0,59 0,66 0,71 0,75 0,78 0,82 0,87

0,48 0,57 0,64 0,69 0,73 0,76 0,80 0,85

0,46 0,55 0,62 0,67 0,71 0,74 0,78 0,83

0,44 0,53 0,60 0,65 0,69 0,72 0,76 0,81 Catatan :

Jika nilai modulus kehalusan berada di antara nilai-nilai yang ada, dapat dilakukan interpolasi. Berat agregat kasar = % agregat kasar x berat kering agregat kasar.

7) Tentukan perkiraan berat beton segar menurut Tabel 10 Tabel 10 - Perkiraan berat beton segar (kg/m³) Ukuran agregat

maksimum (mm) Beton air-entrained Beton non air- entrained 9,5

12,5 19 25 37,5

50 75 150

2200 2230 2275 2290 2350 2345 2405 2435

2280 2310 2345 2380 2410 2445 2490 2530

8) Hitung berat agregat halus = berat beton basah – berat (air + semen +kasar).

Catatan : Untuk hasil yang lebih teliti dapat dilakukan perhitungan volume absolut.

Volume absolut adalah berat bahan dibagi dengan kepadatan absolut.

Kepadatan absolut = berat jenis x kepadatan air.

(33)

9) Tetapkan proporsi campuran hasil perhitungan.

10) Lakukan koreksi proporsi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.

b. Koreksi Proporsi Campuran

Pada metode rancangan campuran metode ACI, perlu diingat bahwa proporsi yang didapat adalah proporsi yang mempunyai basis kondisi agregat kering.Saat pelaksanaan di lapangan, kondisi agregat yang akan digunakan dalam campuran beton adalah kondisi apa adanya, sehingga harus ada penyesuaian dengan rancangan yang sudah dibuat. Untuk melakukan koreksi penyesuaian rancangan campuran diperlukan data kadar air dan resapan agregat.

Jika dengan kondisi agregat kering diperoleh proporsi, G1 = berat semen/m³

G2 = berat air/m³

G3 = berat agregat halus/m³, kering G4 = berat agregat kasar/m³, kering Cm = kadar air agregat halus (%) Ca = resapan agregat halus (%) Dm = kadar air agregat kasar (%) Da = resapan agregat kasar (%)

Proporsi campuran yang disesuaikan adalah : Semen, tetap = G1

A i r = G2 – x (Cm – Ca) G3/100 – (Dm – Da) x G4/100 Agregat halus = G3 + (Cm x G3)/100

Agregat kasar = G4 + (Dm x G4)/100

c. Contoh perhitungan rancangan campuran Metode ACI

Rencanakan campuran beton non air-entrained dengan data sebagai berikut.

Mutu beton, f’c = 25 Mpa, benda uji silinder, umur 28 hari, cacat maksimum 5%.

Volume pekerjaan  1000 m3.Lingkungan non korosif.Pengawasan pelaksanaan baik.Ukuran butir agregat maksimum 40 mm. Semen tipe I. Agregat halus alami, agregat kasar batu pecah. Slump 80 -100 mm. Berat kering agregat kasar = 1600 kg/m3. Berat jenis agregat kasar = 2,64 dan berat jenis agregat halus = 2,58.

Durabilitas tidak dipertimbangkan. Hasil analisa saringan agregat halus (Tabel 11).

(34)

Kadar udara dianggap 1%.

Langkah – langkah penyelesaian :

1) Volume pekerjaan  100 m³. Pengawasan pelaksanaan baik. Dari Tabel 4, standar deviasi 5,5  S  6,5 MPa, ambil S = 6 Mpa.

Kuat tekan rata-rata, f’cr = 25 + 1,64x6 = 34,84 Mpa

2) Slump 80 – 100 mm. Ukuran butir agregat maksimum = 40 mm.

Tabel 11 - Contoh data analisa saringan agregat Saringan

(mm)

Butir tertahan %

tertahan kumulatif

Butir lolos

Syarat

Gram % %

Kumulatif 9,52

4,76 2,4 1,1 0,6 0,3 0,15

sisa

0 100 220 350 780 590 360 100

0 4,0 8,8 14,0 31,2 23,6 14,4 4,0

0 4,0 12,8 26,8 58,0 81,6 96,0

100 960 87,2 73,2 42,0 18,4 4,0

100 95 – 100 80 – 100 50 – 85 25 – 60 10 – 30 2 - 10

Jumlah 2500 279,2

3) Jumlah air yang dibutuhkan berdasarkan nilai slump dan ukuran butir maksimum agregat, menurut Tabel 7= 181 lt/m³.

4) Dengan f’cr = 34,84 MPa, faktor air-semen (fas) menurut Tabel 8 = 0,47 5) Jumlah semen yang diperlukan = 181 : 0,47 = 385 kg.

6) Modulus kehalusan agregat = 279,2/100 = 2,792. Volume agregat kasar berdasarkan ukuran butir maksimum agregat dan modulus kehalusan agregat, menurut Tabel 9 = 0,71. Berat agregat kasar = 0,71 x 1600 = 1137,42 Kg/m³. 7) Perkiraan berat beton segar menurut Tabel 10 = 2410 kg/m³.

8) Berat agregat halus = 2410 – (181+ 385 + 1137,42) = 706,6 kg/m³; Dengan perhitungan volume absolute :

Volume air = 181/1000 = 0,181 m³

Volume semen = 385/(3,15x1000) = 0,122 m³ Volume agregat kasar = 1137,42/(2,64x1000) = 0,431 m³

Volume udara (1%) = 0,010 m³

Jumlah = 0,744 m³ Volume agregat halus = 1,00 – 0,744 = 0,256 m³

Jadi berat agregat halus = 0,256 x 2,58 x 1000 = 660,48 kg/m³

(35)

9) Proporsi campuran beton/m hasil perhitungan ; Semen = 385 kg

Air = 181 liter Agregat halus = 660,48kg Agregat kasar = 1137,42 kg

10)Koreksi proporsi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.

Jika: resapan agregat halus = 2%, resapan agregat kasar = 3,4%, kadar air agregat halus = 6%, dan kadar air agregat kasar = 2%

Air = 181–(0,06 – 0,02)660,48 – (0,02 – 0,034)1137,42

= 170,5 liter

Agregat halus = 660,48 + 0,06(660,48) = 700,10 kg Agregat kasar = 1137,42 + 0,02(1137,42) = 1160,17 kg Konversi takaran berat ke volume

Contoh hasil rancangan campuran beton dengan basis agregat kering : Berat/m³beton Berat satuan

Semen = 385 kg 1

Air = 181 liter 0,47

Agregat halus = 660,48kg 1,72

Agregat kasar = 1137,42 kg 2,95 Untuk produksi per 1 zak semen (50 kg) :

Kondisi agregat kering : Semen = 50 kg

Air = 0,47x50 = 23,5 kg Agregat halus = 1,72x50 = 86 kg Agregat kasar = 2,95x50 = 147,5 kg Koreksi :

Air = 23,5 – (0,06 – 0,02)86 – (0,02 - 0,034)147,5 = 22,125 liter Agregat halus = 86 + (0,06 – 0,02)86 = 89,44 kg

(36)

Agregat kasar = 147,5 + (0,02 – 0,034)147,5 = 145,435 kg Konversi ke takaran volume jika bobot isi kering lepas

a. agregat halus = 1,30 kg/dm³ b. agregat kasar = 1,37 kg/dm³ c. semen portland = 1,25 kg/dm³ volume Semen = 50/1,25 = 40 dm³

Air = 22,125 liter

Volume kering agregat halus = 86/1,30 = 66,15 dm³

Takaran volume agregat halus kondisi lapangan = 1,17 x 66,15 = 77,40 dm³ Volume agregat kasar kondisi lapangan = 147,5/1,37 = 107,66 dm³ Takaran volume agregat kasar kondisi lapangan = 107,66 dm³

D. PENGUJIAN BETON

Campuran beton direncanakan berdasarkan suatu asumsi bahwa sifat-sifat beton setelah mengeras sangat bergantung pada sifat-sifat komposisi campurannya. Agar beton dapat mencapai sifat-sifat keras yang dikehendaki, maka beton harus dipadatkan dengan keseragaman yang baik. Apakah suatu campuran beton dapat dipadatkan dengan baik atau tidak, sangat bergantung pada sifat-sifat beton segar itu sendiri. Pengujian tersebut yang dikenal dengan uji slump atau konsistensi campuran beton.

Setelah beton mengeras atau berhentinya proses hidrasi, maka terbentuklah suatu benda padat dan keras dengan sifat-sifat tertentu. Sifat-sifat tersebut perlu diketahui untuk dapat digunakan dalam perencanaan, atau untuk mengevaluasi kekuatan yang ditargetkan. Kekuatan beton keras untuk perkerasan kaku yang disyaratkan yaitu kekuatan tekan (compressive strength) dan kekuatan tarik lentur (flexural strength) 1. Pengujian beton segar

Campuran beton segar dapat dikatakan mempunyai sifat yang baik bila memenuhi persyaratan utama campuran yaitu mampu memberikan kemudahan pengerjaan (Workability), yaitu bila campuran tersebut tetap bertahan seragam ketika

(37)

berlangsung proses pengangkutan, pengecoran dan pemadatan.

Sifat kemudahan pengerjaan merupakan permasalahan yang kompleks, karena di dalamnya bergabung pengaruh sifat alami dan faktor-faktor lain yang secara kebetulan terjadi pada saat pengerjaan. Kemudahan pengerjaan beton merupakan kinerja utama beton segar. Walaupun suatu struktur beton dirancang mempunyai kuat tekan yang tinggi, tetapi jika rancangan tersebut tidak dapat diimplementasikan di lapangan karena sulit dikerjakan, maka tujuan memperoleh kuat tekan yang tinggi tersebut tidak akan tercapai. Campuran beton akan mudah dikerjakan jika mempunyai sekurang-kurangnya tiga sifat utama sebagai berikut :

 Kompaktibilitas, yaitu beton dapat dipadatkan sehingga rongga-rongga udaranya menjadi hilang atau berkurang.

 Mobilitas, yaitu beton dapat mengalir ke dalam cetakan beton yang dicor.

 Stabilitas, yaitu kemampuan beton untuk tetap menjaga sebagai massa yang homogen, dan stabil selama dikerjakan dan digetarkan tanpa terjadi pemisahan butiran (segregasi) dari bahan utamanya.

Kemudahan pengerjaan dapat dilihat dari konsistensi adukan beton yang identik dengan tingkat keplastisan adukan beton. Semakin plastis beton, semakin mudah pengerjaannya. Adapun konsistensi adukan beton dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut.

a. Jumlah air pencampur

Semakin banyak air, adukan beton akan lebih mudah untuk dikerjakan.

b. Kandungan semen

Jika perbandingan air-semen tetap, semakin banyak semen berarti semakin banyak kebutuhan air sehingga keplastisannya juga akan lebih tinggi.

c. Gradasi agregat

Agregat yang memenuhi syarat gradasi akan memberi kemudahan pengerjaan beton.

d. Bentuk butiran agregat

Beton yang menggunakan agregat bentuk bulat akan lebih mudah dikerjakan.

e. Butiran maksimum agregat

Pada penggunaan jumlah air yang sama, butiran maksimum agregat yang lebih besar akan menghasilkan kemudahan yang lebih tinggi.

f. Cara pemadatan dan alat pemadat

Cara menggunakan alat pemadat dengan benar akan berpengaruh terhadap

(38)

kondisi terakhir beton basah setelah selesai pemadatan yang memungkinkan tercapainya target mutu beton keras.

Metode pengujian yang dapat dilakukan untuk mengukur sifat kemudahan pengerjaan beton adalah metoda slump ( SNI 1972:2008, “Metode pengujian slump beton”) Prinsip Pengerjaan (lihat gambar 15) :

Suatu cetakan bentuk kerucut terpancung, tinggi 300 mm, diameter alas 200 mm, diameter atas 100 mm, diisi adukan beton dalam tiga lapis pengisian, masing-masing lapis ditusuk sebanyak 25 kali dengan batang penusuk berdiameter 16 mm. Cetakan diangkat vertikal secara hati-hati, jarak penurunan permukaan beton yang diukur dari level permukaan beton semula dinyatakan sebagai nilai slump adukan beton yang diuji.

Gambar 17 – Pengujian slump beton

Nilai slump = tinggi alat slump – tinggi beton setelah terjadi penurunan

(39)

Ada 3 bentuk slump, yaitu :

1) Slump sebenarnya (true slump)

Gambar 18 - Tipikal slump benar

Bentuk slump seperti ini diperoleh dari adukan beton yang homogen dan kohesif, sehingga nilai slump yang diukur adalah nilai slump yang sebenarnya.

2) Slump geser (shear)

Gambar 19 - Tipikal slump geser

Bila terjadi keruntuhan geser beton pada satu sisi atau sebagian massa beton, pengujian harus diulangi dengan mengambil porsi lain dari adukan yang sama.

Kemudian bila dua pengujian berturutan pada satu contoh beton menunjukkan keruntuhan geser, kemungkinan adukan beton kurang plastis atau kurang kohesif sehingga harus dinyatakan sebagai adukan yang tidak memenuhi syarat workabilitas.

3) Slump runtuh (collapse)

Untuk beton normal tanpa penambahan superplasticiser, nilai slump yang diperoleh dari adukan seperti ini akan melampaui batas nilai slump maksimum sehingga harus dinyatakan sebagai adukan beton yang tidak memenuhi workabilitas yang dimungkinkan oleh penggunaan air yang terlalu banyak.

(40)

Gambar 20 - Tipikal slump runtuh

Data hasil pengujian dimasukkan dalam formulir berikut :

PENGUJIAN SLUMP BETON

No. Pengujian :

Jenis Contoh :

Jumlah Contoh :

Terima tanggal :

Diuji Tanggal :

Diuji oleh :

Diperiksa oleh :

No. Kode Campuran Rentang Slump

Rencana (mm) Slump Terukur

(mm) Keterangan

CATATAN LAIN :

(41)

Kekuatan beton merupakan sifat beton keras yang paling penting. Kekuatan beton ditentukan dengan cara menghitung berapa beban maksimum yang dapat dipikul oleh suatu penampang beton melalui pengujian benda uji yang mempunyai bentuk tertentu. Kekuatan beton keras untuk perkerasan kaku meliputi kekuatan tekan (compressive strength), dan kekuatan tarik lentur (flexural strength).

Suatu kekuatan beton dipengaruhi oleh empat bagian utama, yaitu : a. Proporsi bahan-bahan penyusun beton dengan mutu bahan tertentu b. Metode perancangan dan pencampuran

c. Kondisi pada saat pengecoran dilaksanakan d. Perawatan

Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi nilai fas semakin rendah mutu kekuatan beton. Namun demikian, nilai fas yang semakin rendah tidak selalu berarti bahwa kekuatan beton semakin tinggi. Nilai fas yang terlalu rendah akan membuat adukan beton sulit dipadatkan yang pada akhirnya akan menghasilkan beton yang kekuatannya kurang, karena kepadatannya tidak maksimal. Umumnya nilai fas yang digunakan untuk beton adalah 0,40 - 0,65. Tetapi untuk beton mutu tinggi dapat digunakan nilai fas yang lebih kecil dengan bantuan bahan tambah yang berfungsi untuk mencapai kemudahan pengerjaan.

Pada saat adukan beton dibuat, dalam kondisi plastis beton sama sekali tidak mempunyai kekuatan. Kekuatan beton mulai terjadi setelah hidrasi dan selanjutnya kekuatan beton akan bertambah dengan naiknya umur beton. Perubahan kenaikan kekuatan beton yang cukup berarti/signifikan terjadi sampai umur beton 28 hari, dan setelah itu kenaikannya kecil sehingga kekuatan beton dianggap sudah mencapai nilai maksimum pada 28 hari. Jika pada umur 28 hari kekuatan beton dianggap sudah mencapai 100%, kekuatan beton selain pada umur 28 hari umumnya dikonversikan sebagai berikut :

Tabel 12 - Nilai perbandingan kekuatan beton pada berbagai umur

Sifat beton Umur beton (hari)

3 7 14 21 28 90 365

Beton menggunakan semen Portland

biasa 0,40 0,65 0,88 0,95 1,00 1,20 1,35

Beton menggunakan semen Portland

dengan kekuatan awal tinggi 0,55 0,75 0,90 0,95 1,00 1,15 1,20

(42)

a. Pengujian kuat tekan beton

Kuat tekan dilakukan terhadap benda uji berbentuk kubus berukuran 150 mm x 150 mm x 150 mm, atau dengan benda uji bentuk silinder berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Kekuatan tekan beton dapat diketahui dari nilai tegangan maksimum pada saat benda uji mampu memikul beban tekan maksimum .

fc = P/A dengan pengertian,

fc = tegangan penampang beton P = beban aksial tekan

A = luas penampang yang memikul beban

Gambar 21 - Benda uji kubus untuk uji kuat tekan

Gambar 22 - Benda uji silinder untuk uji kuat tekan