D1.docx

D–1 CONCRETE MIX DESIGN (RANCANGAN CAMPURAN BETON) I.

MAKSUD DAN TUJUAN PERCOBAAN Maksud dari percobaan ini adalah untuk mengetahui komposisi atau proporsi bahan-bahan penyusun beton supaya memenuhi persyaratan teknis dan ekonomis. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui informasi tentang komposisidari agregat halus, agregat kasar, semen serta air yang dipergunakan sebagai pedoman dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu, sehingga beton memiliki kualitas dan kuantitas yang sebaik-baiknya.

II.

ALAT DAN BAHAN PERCOBAAN Alat

:

1.

Kerucut Abrams.

2.

Timbangan.

3.

Pan.

4.

Sekop.

5.

Mold Silinder.

6.

Mesin Pengaduk/Mixer.

7.

Batang Perojok.

8.

Penggaris.

9.

Gelas Ukur.

Bahan

:

1.

Agregat Halus (pasir).

2.

Agregat Kasar (kerikil).

3.

Semen Portland Tipe 1.

4.

Air.

5.

Vaseline.

167

III. PEMBAHASAN TEORI Era modern ini, pembangunan infrastruktur bergerak semakin cepat dan secara berkelanjutan. Kegiatan-kegiatan konstruksi seperti pembangunan gedung, jalan, perumahan, perhotelan, pasar modern, jaringan komunikasi, pengairan hingga saran dan prasarana tansportasi terjadi hampir di setiap sudut kota. Pegunaan beton sebagai bahan utama tidak terlepas dalam kegiatan rancang bangun konstruksi. Beton sejak dulu dikenal sebagai material denagn kekuatan tekan yang memadai, mudah dibentuk, mudah diproduksi secara lokal, relatif kaku, dan ekonomis. Beton dibuat dengan cara mencampurkan semen portland atan semen hidrolik, agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil), dan air dengan atau tanpa bahan campuran tambahan. Kualitas beton sangat dipengaruhi oleh bahan-bahan penyusunya. Keseragaman kualitas beton sangat dipengaruhi oleh keseragaman bahan dasar dan metode pelaksanaan perencanaan beton. Kualitas dan keseragaman beton yang disyaratkan dapat dicapai jika dalam proses pelaksanaan pembuatan beton dilakukan dengan baik dan sesuai dengan prosedur. Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk membuat perancanaan beton diantaranya yaitu metode ACI (American Concrete Institute) dan metode SNI (Standar Nasional Indonesia). Perencanaan campuran beton (Mix Design) adalah suatu langkah yang sangat penting dalam pengendalian mutu dan kualitas beton. Kekuatan tekan beton merupakan salah satu kinerja utama beton. Kuat tekan beton merupakan kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Pengujian kuat tekan dilakukan untuk mengetahui tingkat kekuatan beton yang diharapkan hasilnya, sesuai dengan mutu beton yang direncanakan. Berdasarkan latar belakang tersebut, penelitian ini bertujuan untuk melakuakn perencanaan campuran beton dan penguji kuat tekan umur beton.1 Penelitian campuran beton (Mix Design) dan pengujian kuat tekan beton dilakukan di laboratorium kekuatan bahan konstruksi, langkah awal dalam penelitian ini yaitu dilakukanya pengendalian kualitas dan mutu beton

1

Syifaurrahman, Dzaky. Perencanaan Campuran Beton ( Mix Design ) dan Pengujian Kuat Tekan

Beton k-250 Umur 7,14,dan 28 Hari. Bogor. 2015.

168

dengan mix design. Perencanaan campuran beton dilakukan berdasarkan SNI 03-2834-2000 tentang tata cara pembuatan rancana campuran beton normal. Tata cara yang dilakukan meliputi persyaratan umum dan persyaratan teknis perencanaan proposi campuran beton untuk dihunakan sebagai salah satu acuan bagi perencanaan dan pelaksaan dalam menghitung proposi campuran beton tanpa bahan tmbahan untuk menghasilkan beton yang sesuai rencanan. Beton adalah campuran antara semen portland, agregat, air, dan terkadang ditambahi dengan menggunakan bahan tambah yang bervariasi mulai dari bahan tambah kimia, serta sampai dengan bahan bagunan nonkimia pada perbandingan tertentu yang diinginkan untuk mencapai campuran beton yang berstandar SNI beton. Adapun pengertian lain dari beton yaitu sekumpulan interaksi mekanis dan kimiawi dari material pembentukanya seperti semen hidrolik (Portland semen), agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil), air dan bahan tambah. Agar dihasilkan kuat tekan beton yang sesuai dengan rencan diperlakukan mix design beton untuk menentukan jumlah masing-masing bahan penyusun beton yang dibutuhkan. Selain itu, adukan beton diusahakan dalam kondisi yang benar-benar homogen dengan kelecakan tertentu agar tidak terjadi pemisahan kerikil dari adukan (segregation) maupun pemisahan air dan semen dari adukan beton (blending). Hal ini karena segregasi dan blending mengakibatkan beton yang diperoleh akan jelek. Mutu beton pada bagunan sederhana terkadang tidak sesuai dengan mutu beton yang direncanakan. Seringkali terjadi mutu beton pada bangunan justru lebih rendah dari pada mutu beton yang sudah direncanakan. Untuk mengantisipasi hal ini tentu saja harus dilakukan pengujian terhadap campuran beton yang akan digunakan untuk bangunan. Tetapi pada bangunan sederhana, seperti rumah tinggal satu lantai, sering kali tidak dilakukan pengujian terhadap beton yang akan digunakan dalam bangunan tersebut. Hal tersebut menyebabkan kekuatan bangunan tersebut tidak bisa dikontrol. Maka untuk mengatasi hal tersebut, di coba untuk mengganti semen dengan bahan lain yang dapat meningkatkan kekuatan pada beton 2.

2

Syifaurrahman, Dzaky. Perencanaan Campuran Beton ( Mix Design ) dan Pengujian Kuat Tekan

Beton k-250 Umur 7,14,dan 28 Hari. Bogor. 2015

169

IV. PROSEDUR PERCOBAAN 1.

Merencanakan campuran beton.

2.

Siapkan alat dan bahan.

3.

Jalankan mesin pengaduk.

4.

Masukkan agregat kasar dan sejumlah air.

5.

Selanjutnya tambahkan agregat halus, semen, dan seluruh sisa air adukan.(selama pemasukan bahan-bahan penyusun beton, mesin aduk dapat dimatikan terlebih dahulu).

6.

Beton diaduk setelah seluruh bahan masuk ke dalam tempat pengaduk (mixer) sampai benar-benar rata.

7.

Masukkan adukan dalam cetakan dengan menggunakan sendok aduk, sendok bahan atau sekop, sambil dipadatkan menggunakan alat penusuk.

8.

Setelah dipadatkan permukaan dipadatkan dengan roskam hingga didapatkan permukaan beton yang betul-betul rata dan licin.

9.

Kemudian permukaan silinder dapat diberi lapisan tipis dari pasta semen atau belerang sebagai perata.

170

V.

171

VI. URAIAN PERHITUNGAN 1. Kuat tekan yang disyaratkan f’c = 25 MPa pada 28 hari, bagian cacat 5%. 2.

Deviasi standar (S) ditetapkan (Ayat 4.1.1.1 Tabel 1) Deviasi standarnya menggunakan batas nilai yang sudah di tentukan SNI beton 2000 yaitu 7 Mpa.

3.

Nilai tambah /margin (Ayat 4.1.1.1 No 2) (k=1,64) m = kxs = 1,64 x 7 = 11,48 N/ mm2 ≈ 12N/mm2.

4.

Kekuatan rata-rata yang ditargetkan ada pada Ayat 4.1.1.2 F’cr

= f’c + s = 25 + 11,48 = 36,48 ≈ 37 N/ mm2

5.

Jenis semen (ditetapan)

= Portland type 1

6.

Jenis agregat kasar

= Batu pecah alami

Jenis agregat halus

= Pasir alami

7.

Faktor air semen bebas grafik dicari menggunakan. a.

Dari f’cr = 37 tarik garis dari kuat sumbu rata-rata, tarik garis ke 28 hari karena jangka waktu yang di tetapkan dan menggunakan semen Portland type 1.

b.

Tarik kebawah ke sumbu faktor air semen mendapatkan nilai 0,43.

172

33

0,43 Grafik 6.1 Faktor Air Semen

173

8.

Faktor air semen maksimum (Ayat 4.1.1.2.) Untuk menentukan besarnya nilai faktor air semen maksimun, maka harus berdasarkan tabel berikut : Tabel 6.1 Persyaratan Jumlah Semen Minimum Dan Faktor Air Semen Maksimum

Berdasarkan tabel diatas, maka nilai faktor air semen maksimum untuk kondisi beton tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung sebesar 0,60.

174

9.

Slump (Ditetapkan ayat 4.1.1.3) Slump di tetapkan setinggi 60-180 mm (sesuai tabel 6.2), karena sample beton yang direncanakan untuk pelat, balok, kolom, dan dinding.

Tabel 6.2 Perkiraan Kadar Air Bebas (Kg/m3)

Catatan: Koreksi suhu udara: Untuk suhu di atas 25 C, setiap kenaikan 5 C harus ditambah air 5 liter per m²

10.

Ukuran agregat maksimum adalah 40 mm (Ditetapkan ayat 4.1.1.4) Tabel 6.3 Perkiraan Kadar Air Bebas (Kg/m³)

Catatan: Koreksi suhu udara: Untuk suhu di atas 25 °C, setiap kenaikan 5 °C harus ditambah air 5 liter per m²

175

11.

Kadar air bebas (Tabel 6 ayat 4.1.1.5) Untuk mendapatkan nilai kadar air bebas, gunakan rumus : Kadar air bebas

2

Wh + 3

1 3

Wk nilai Wh dan Wk dapat di lihat dari tabel

6.4 Dengan; Wh = Adalah perkiraan jumlah air untuk agregat halus. Wk = Adalah perkiraan jumlah air untuk agregat kasar pada tabel 6.4.

Tabel 6.4 Perkiraan Kadar Air Bebas (Kg/m³)

Catatan: Koreksi suhu udara: Untuk suhu di atas 25 oC, setiap kenaikan 5 oC harus ditambah air 5 liter per m2 Kadar air bebas

=

1 3

1

Wh +

2

3

Wk

1

= 3 175 + 3 205 = 116,66 + 68,33 = 184,99 ≈ 185 kg/m3 12. Jumlah semen

= =

Kadar air bebas faktor air semen bebas 185 kg/m3 0,43

= 430 kg/m3 13. Jumlah semen maksimum Jumlah semen maksimum yang di sesuaikan dalam hal ini dapat diabaikan.

176

14.

Jumlah semen minimum Ditetapkan ayat 4.1.1.2 dalam hal ini ditetapkan 325 kg/m3 sesuai tabel 4. Karena jenis pembetonan, beton berada di luar bangunan, dan beton tidak terlindungi oleh hujan dan terik matahari langsung. a. Pilih ukuran slump yang telah di tentukan = 60-180 mm. Tentukan nilai faktor air semen bebas = 0,43. b. Tarik garis tegak lurus ke atas sampai meyentuh garis pertama daerah gradasi no2. c. Dari tarikan garis vertikan yang pertama diperoleh nilai persentase sebesar 40% yang digunakan untuk persen agregat. Tabel 6.5 Syarat Jumlah Semen Minimum Dan Faktor Air Semen Maksimum

15.

Faktor air semen yang di sesuaikan. Faktor air semen yang di sesuaikan tidak perlu karena kebutuhan semen lebih besar dari pada kebutuhan semen minimum.

16.

Susunan besar butiran agregat halus. Susunan butir agregat halus, Termasuk golongan 2.

177

17.

Persentase agregat halus Untuk menentukan persen agregat halus, maka harus berdasarkan garis, ukuran butir agregat maksimum 40 mm dengan cara :

40 40

0,43

Grafik 6.2 Persen Pasir Terhadap Kadar Total Agregat Yang Dianjurkan Untuk Ukuran Butir Maksimum 40 mm Presentase agregat kasar : = 100% - Presentase agregat halus = 100% - 40% = 60% 18.

Berat Jenis relatif agregat (Ayat 4.1.1.6) Untuk mentukan berat jenis relatif agregat dapat menggunakan rumus berikut : Bj.Ag = (persentase agregat halus x berat jenis agregat halus) + (presentase agregat kasar x berat jenis agregat kasar) Bj Ag

=

40 100

x 2,5 kg/m3 +

60 100

x 2,6 kg/m3

= 1 kg/m3 + 1,56 kg/m3 = 2,56 kg/m3

178

19.

Berat jenis beton (Grafik 6.3): Untuk menentukan berat jenis beton maka harus berdasarkan grafik 16 dengan cara : -

Tarik garis tegak lurus yang menunjukan kadar air bebas (185 kg/m3), sampai batas berat jenis relatif agregat sebesar 2,6 kg/m3.

-

Lalu tarik garis lurus arah horizontal ke kiri maka di dapat berat jenis beton = 2374 kg/m3.

2370

185

Grafik 6.3 Perkiraan berat isi beton 20.

Kadar agregat gabungan = Berat jenis beton – (Jumlah semen + kadar air bebas) = 2370 kg/m3 – (430 kg/m3 + 185 kg/m3) = 1755 kg/m3

21.

Kadar agregat halus = (persen agregat halus) x (kadar agregat gabungan) = 40% x 1755 kg/m3 = 702 kg/m3

179

22.

Kadar agregat kasar = (kadar agregat gabungan) - (kadar agregat halus) = 1755 kg/m3 – 702 kg/m3 = 1053 kg/m3

Kesimpulan Perhitungan 1. Volume benda uji (silinder) V = πx r2 x t = 3,14 x 0,0752 x 0,3 m = 5,298 x 10-3m3 x 3 = 0,00628 + 25% = 0,0199 m3 2. Koreksi proposi campuran beton a. Semen

= Volume x Proporsi semen = 0,0199x 436,2 kg/m3 = 8,7 kg

b. Air

= Volume x Proporsi Air = 0,0119m3 x 205 kg/m3 = 4,2 kg

c. Agregat Halus

= Voleme x Proporsi agregat halus = 0,0199 m3 x 702 kg/m3 = 14 kg

d. Agregat Kasar

= Volume x Proporsi agregat kasar = 20,3 kg

Jadi proporsi campuran beton yang diperoleh adalah sebagai berikut: Semen :

Air

:

Agregat halus :

Agregat kasar

8,7 kg :

4,2 kg

:

14 kg

20,3kg

:

180

VI. KESIMPULAN 1. Dalam mencampurkan bahan – bahan penyusun beton seperti agregat kasar, agregat halus, semen dan air, dengan menggunakan mesin aduk (Mixer) banyak hal yang sangat mempengaruhi pencampuran tersebut, antara lain faktor kadar air dan penyerapan dari agregat kasar maupun agregat halus. 2.

Banyaknya proporsi campuran antara agergat kasar, agregat halus, semen, dan air tergantung dari mutu beton yang di kehendaki.

3.

Semakin tinggi mutu beton, maka semakin padat dan keras massa agregatnya dan semakin rendah perbandingan air semen (WCR).

181

VIII. DOKUMENTASI PERCOBAAN

Gambar 8.1

Gambar 8.2

Siapkan alat dan bahan.

Proses SSD.

(Sumber : Dokumentasi Kelompok 9)

(Sumber : Dokumentasi Kelompok 9)

Gambar 8.3

Gambar 8.4

Masukan agregat kasar ke

Masukan ke agregat halus ke

dalam mixer.

dalam mixer.

(Sumber : Dokumentasi Kelompok 9)

(Sumber : Dokumentasi Kelompok 9)

182

Gambar 8.5

Gambar 8.6

Masukan semen ke dalam

Masukan air ke dalam mixer.

mixer.

(Sumber : Dokumentasi Kelompok 9)

(Sumber : Dokumentasi Kelompok 9)

Gambar 8. 7

Gambar 8. 8

Biarkan bahan bahan tadi menjadi

Proses penuagan dari mesin mixer

homogen.

ke pan.

(Sumber : Dokumentasi Kelompok 9)

(Sumber : Dokumentasi Kelompok 9)

183