Tugas Mix Design Dedi

Soal:

Campuran

beton

yang

direncanakan adalah

campuran beton mutu f’c 40 MPa yang

akan digunakan untuk konstruksi rigid pavement (dermaga).

Dengan

sebanyak 20 buah benda uji ( silinder ) . Bahan campuran yang dipakai : 1. F’c = 50 mpa 2. Sr = 5 Mpa (k = 1.64) 3. Slump = 45 mm 4. Semen tipe 1 5. Agregat halus = alamiah (batu tidak dipecah) 6. Agregat kasar = batu pecah 7. Benda uji = silinder

8. Hasil Uji Laboraturium : Ayakan

Pasir

Kerikil

(% lolos)

(mm) 38

-

(% lolos) 100

19

-

100

9,6

100

52

4,8

95

7

2,4

87

0

1,2

78

-

0,6

62

-

0,3

25

-

0,15

3

-

contoh

benda

uji

Agregat

Agregat

halus 1,2% 2,7% 1,35 Kg/L 1,15%

Absorbsi BJ (sdd) Y lepas Kadar air

kasar 2,2% 2,72% 1,42 Kg/L 1,25%

9. Susunan besar butir kerikil Ayakan

% Berat yang lewat pada ayakan 4.8 – 38 4.8 – 19 4.8 – 9.6

B2.882 38

95 – 100

100

100

19

37 – 70

95 – 100

100

9.6

10 – 40

30 – 60

50 – 85

4.8

0–5

0 – 10

1

-10

Batas – batas susunan besar butir agregat gabungan Ayakan

% Berat yang lewat pada ayakan

BS.882 76

Besar butir maksimum (mm) 38 19

9.6

mm 76

100

100

100

100

38

47 – 63

100

100

100

19

35 – 52

50 – 75

100

100

9.6

26 – 42

35 – 60

45 – 75

100

4.8

20 – 35

23 – 47

29 – 49

28 – 75

2.4

17 – 29

18 – 37

23 – 42

21 – 60

1.2

13 – 24

12 – 30

15 – 35

17 – 47

0.6

8 – 17

7 – 23

9 – 28

14 – 35

0.3

4–9

3 – 15

2 – 13

5 – 21

0.15

-

2–6

1–3

Dapat disimpulkan besar butir maksimum = 19 mm ≈ 20 mm

1

–1

Langkah-langkah yang dilakukan dalam perencanaan campuran adalah sebagai berikut :

1. Menentukan kuat tekan yang disyarakatkan ( Characteristic Strength )

Dalam percobaan ini ditentukan mutu rencana beton f’c 50 MPa berarti beton dengan kuat tekan karakteristik 500 Kg/cm2 atau 50 N/mm2 pada umur 28 hari dengan jumlah bagian yang cacat (Proportion Defective ) sebesar 5 %. 2. Deviasi Standar Rencana

Ditetapkan sebesar 50 Kg/cm2 atau 5 N/mm2. 3. Margin ( Nilai Tambah )

Rumus : Margin = k x d Dimana :

d = standar deviasi = 5 N/mm2 k = ketetapan statistik yang nilainya tergantung pada prosentase hasil uji yang lebih rendah dari f’c. Dalam hal ini diambil 5 % dan nilai k = 1,64. Jadi Margin = 1,64 x 5 = 8,2 N/mm2

4. Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan ( Target Mean Strength ) Rumus : Target Mean Strength = Characteristic Strength +Margin Target Mean Strength = 50 + 8,2 = 58,2 N/mm2 5. Tipe Semen

Jenis semen yang digunakan adalah semen tipe I 6. Tipe Aggregat

Jenis aggregat yang digunakan dalam pembuatan beton ini adalah : - Coarse Aggregate ( Aggregat Kasar ) : batu pecah (crushed) - Fine Aggregate ( Aggregat Halus)

: alamiah (uncrushed)

7. Faktor Air Semen Bebas ( Free Water Cement Ratio )

Dari tabel 2.1 ( Perkiraan Kekuatan Tekan Beton dalam N/mm2, pendekatan dengan faktor air semen = 0,43), dengan data sebagai berikut : - TipeSemen

: PPC tipe I

- Tipe Aggregat Kasar : Batu pecah (uncrushed) - Umur Beton

JENIS SEMEN

Semen Portland Type 1 atau Semen Tahan Sulfat Type II, V

Semen Portland Type III

: 28 hari

JENIS AGREGAT KASAR

KEKUATAN TEKAN (N/mm2) PADA UMUR BENTUK BENDA (HARI) UJI 3 7 28 91

Batu Tak Dipecahkan Batu Pecah

17 19

23 27

33 37

40 45

Silinder

Batu Tak Dipecahkan Batu Pecah

20 23

28 32

40 45

48 54

Kubus

Batu Tak Dipecahkan Batu Pecah

21 25

28 33

38 44

44 48

Silinder

Batu Tak Dipecahkan Batu Pecah

25 30

31 40

46 53

53 60

Kubus

Tabel 1 Perkiraan Kekuatan Tekan (N/mm2) Beton dengan faktor air semen 0.5 dan jenis semen dan agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia

Dengan menggunakan tabel diatas dengan data yang telah ditetapkan, maka kekuatan tekan beton pada 28 hari dengan menggunakan semen Type 1 dan jenis agregat kasar adalah batu pecah sebesar 37 N/mm2. Kuat tekan tersebut diplotkan kedalam grafik 1 maka akan didapatkan harga faktor air semen berdasarkan data dari Tabel 2 maka : Faktor air semen

= 0.43

Grafik 1. Hubuangan antara kuat tekan dan factor air semen

8. Faktor Air Semen Bebas Maksimum

Untuk menentukan nilai faktor air bebas maksimum kita dapat menentukaan berdasarkan SK SNI T-15-1990. SK SNI pada table 3 menentukan faktor air semen untuk berbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus digunakan untuk konstruksi rigid pavement (dermaga).

Beton di dalam ruang bangunan : Keadaan keliling non-korosif

JUMLAH SEMEN MINIMUM

NILAI FAKTOR

PER m³ Beton (kg)

SEMEN MAKSIMUM

275

0.6

Keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap korosif Beton di luar ruang bangunan: Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung Beton yang masuk kedalam tanah: Mengalami keadaan basah dan kering yang berganti-ganti Mendapat pengaruh Sulfat dan alkali

325

0.52

325

0.6

275

0.6

325

0.55

dari tanah Tabel 2 Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum untuk berbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus. Dari tabel diatas dengan menggunakan data yang telah ditetapkan maka: Jumlah semen minimum beton per m3 = 325 kg Nilai faktor air semen maksimum

= 0.6

Nilai faktor air semen yang diperoleh dari butir 7 lebih kecil dari nilai faktor air semen maksimum, maka yang dipakai adalah nilai faktor air semen yang terendah = 0.43

9. Menentukan nilai Slump

Ditentukan nilai Slump 45 mm. 10. .Menentukan agregat maksimum

Ditentukan besar butir aggregat maksimum adalah 20 mm.

11. Kadar air bebas (Free Water Content)

Dari Tabel 2.3 (perkiraan kadar air bebas dalam kg/m3

untuk berbagai jenis

dan ukuran agregat serta slump ), dengan data sebagai berikut : •

Slump : 45mm

•

Maximum size of agregate : 20 mm

•

Type of Aggregate

:

Coarse : Crushed Fine

S L U M P (mm) UKURAN BESAR JENIS AGREGAT BUTIR batu tak dipecahkan 10 batu pecah

: Uncrushed

0-10

10-30

30-60

60-100

150 180

180 205

205 230

225 250

20

batu tak dipecahkan batu pecah

135 170

160 190

180 210

195 225

40

batu tak dipecahkan batu pecah

115 155

140 175

160 190

175 205

TABEL 3. Perkiraan Kadar Air Bebas dalam kg/m3 Untuk Berbagai Jenis dan Ukuran Agregat Serta Slump.

Didapat nilai freewater content untuk: ➢ Crushed Coarse Aggregate : 210 Kg/m3 ➢ Uncrushed Fine Aggregate : 180 Kg/m3

Rumus : Free Water Content = (2/3 x Wf) + (1/3 x Wc) Dimana :

Wf

= kadar air bebas untuk aggregat halus( Uncrushed ) = 180 Kg/m3

Wc

= kadar air bebas untuk aggregat kasar (Crushed ) = 210 Kg/m3

Free water content = (2/3 x 180) + (1/3 x 210) = 190 Kg/m3

12. Kadar semen (Cement Content) Cement Content

= Free Water Content / Free Water Cement Ratio = 190 /0,43 = 441,86 Kg/m3

13. Kadar semen maksimum (Maximum Cement Content)

Tidak ditentukan 14. Kadar Semen Minimum (Minimum Cement Content) Dapat dilihat pada SK SNI Tabel 2.2 yang menyatakan bahwa untuk beton tidak terlindung untuk konstruksi rigid pavement (dermaga), jumlah semen minimum = 325 Kg/m3 15. Faktor air semen yang disesuaikan - Dapat diabaikan apabila syarat umum kadar semen sudah terpenuhi. - Apabila kadar semen minimum lebih besar dari

item 12, maka

faktor air

semen disesuaikan dipakai yang maksimal. Namun karena kadar semen minimum pada item 12 lebih besar, maka gunakan kadar semen minimum = 441,86 Kg/m3.

16. Daerah Gradasi Agregat Halus

Dari analisa saringan untuk pasir pasir diketahui termasuk zona 3 Ayakan

% Berat yang lewat pada ayakan Grading Grading Grading Grading

BS.882

Zone I

Zone II

Zone III

Zone IV

100

100

100

100

4.8

90 – 100

90 – 100

90 – 100

95 – 100

2.4

60 – 95

75 – 100

85 – 100

95 – 100

1.2

30 – 70

55 – 90

75 – 100

90 – 100

0.6

15 – 34

35 – 59

60 – 78

80 – 100

0.3

5 – 20

8 – 30

12 – 40

15 – 50

0.15 Ayakan

0 - 10 Pasir

0 - 10

0 – 10

0 – 15

Mm 9.6

(mm)

(%

38

lolos) -

19

-

9.6

100

4.8

95

2.4

87

1.2

78

0.6

62

0.3

25

0.15

3

Dari analisa saringan untuk pasir pasir diketahui termasuk zona 3

17. Persen Agregat Halus (Proportion of Fine Aggregate) Dari

Grafik

2.2

(grafik untuk menentukan presentase

digunakan), dengan data sebagai berikut : ➢ Maximum Aggregate Size : 20 mm ➢ Slump

: 45mm

agregat

halus yang

Grafik 2 Perbandingan jumlah pasir yang dianjurkan untuk daerah susunan butir 1, 2, 3, dan 4. Tarik garis vertikal dari absis yang menyatakan free water / cement ratio sebesar 0,6 sampai berada ditengah-tengah Zone 3, lalu tarik garis horisontal sehingga didapat ordinatnya yang menunjukkan Proportion of Fine Aggregate sebesar 27%.

18. Berat Jenis Relative Aggregat (SSD) Sebelum item ini dikerjakan, harus dihitung dulu item 16 dan 17 untuk menentukan proporsi aggregat halus dan kasar. Dari item 17 diperoleh : •

Proportion of Fine Aggregate

: 27%

•

Proportion of Coarse Aggregate

: 100 % - 27% = 73 %

Dari data percobaan diperoleh :

1. Gs pasir (Fine Aggregate) : 2,7 2. Gs Batu pecah (Coarse Aggregate) : 2,72

Maka Asumsi harga Gs adalah : Gs = ( 27 % x 2,7 ) + ( 73% x 2,72 ) = 2,7146 =271,460%

19. Berat jenis beton ( ConcreteDensity ) Diperoleh dari Grafik 2.3 (grafik hubungan kadar air bebas, relative density aggregate dan kepadatan beton). Buat garis lurus untuk nilai Gs = 2,7146 lalu tarik garis vertikal dari absis free water content sebesar 190 kg/m3 memotong garis lurus

tadi. Dari

titik potong tersebut tarik 3 garis horisontal ke ordinat yang

menunjukkan besarnya concrete density , yaitu sebesar 2442 kg/m3

Grafik 3. Perkiraan berat jenis beton basah yang dimampatkan secara penuh.

20. Kadar Agregat Gabungan (Total Aggregate Content) Total Aggregate Content = Concrete Density – Free Water Content – Cement Content = 2442 – 190 – 441,86 = 1810,14 Kg/m 21. Kadar Agregat Halus (Fine Aggregate Content) Fine Aggregate Content = Proportionof Fine Aggregate x Total Aggregate Content = 27% x 1810,14 = 488,7378 Kg/m3 22. Kadar Agregat Kasar (Coarse Aggregate Content) Coarse Aggregate Content

= Total Aggregate - Fine Aggregate Content = 1810,14 - 488,7378 = 1321,4022 Kg/m3

Koreksi Proporsi Campuran Beton Silinder Air

=

B − { ( Ck − Ca ) × ( C 100)} − { ( Dk − Da ) × ( D 100)}

= 190 – {(1,15 - 1,2 ) x (488,7378 /100)} - {(1,25 – 2,2) x (1321,4022 / 100) = 190 + 0,2443689 + 12,5533209 3

= 202,7976898 Kg/ m Agregrat halus

= C + {( Ck − Ca ) × ( C 100)}

= 488,7378 + {(1,15 - 1,2 )x (488,7378 / 100)} = 488,7378 -0,2443689 = 488,4934311 Kg / m3 Agregat Kasar

= D + { ( Dk − Da ) × ( D 100)}

= 1321,4022 + {(1,25-2,2) x (1321,4022 / 100 ) = 1321,4022 – 12,5533209 = 1308,848879 Kg / m3 *dimana : B

= Jumlah air (kg/m3)

C

= Jumlah aggregat halus (kg/m3)

D

= Jumlah aggregate kasar (kg/m3)

Ca

= Absorption air pada aggregat halus (%)

Da

= Absorption air pada aggregat kasar (%)

Ck

= Kadar air aggregat halus (%)

Dk

= Kadar air aggregat kasar (%)

n

= Banyaknya jumlah benda uji

Volume Silinder = π r t 2

2

= (3,14) x (0,075) x 0,3 = 0,00529875 m

3

Faktor Koreksi = (n x Volume Silinder) + (Proportion Defective x n x Volume Silinder) = (20 x 0,00529875) + (5 % x 20 x 0,00529875 )

= 0,11127375 Faktor koreksi untuk Air Content = 0,005556025 (asumsi)

Proporsi Campuran yang dibutuhkan untuk benda uji silinder Untuk 20 buah benda uji silinder : Berat Air

= (Koreksi Proporsi Air x Faktor Koreksi ) + (Koreksi Proporsi Air x Faktor koreksi untuk Air Content ) = (202,798 x 0,11127375 ) + ( 202,798 x 0,005556025 ) = 23,69 kg

Berat Semen

= (Koreksi Proporsi Semen x Faktor Koreksi ) + (Koreksi Proporsi Semen x Faktor koreksi untuk Air Content ) = ( 441,86 x 0,11127375 ) + ( 441,86 x 0,005556025 ) = 51,62 Kg

Berat Aggregat Halus = (Koreksi Proporsi Aggregat Halus x Faktor Koreksi ) + (Koreksi Proporsi Aggregat Halus x Faktor koreksi untuk Air Content ) = (488,4934 x 0,11127375 ) + ( 488,4934 x 0,005556025) = 57.07 Kg Berat Aggregat Kasar = (Koreksi Proporsi Aggregat Kasar x Faktor Koreksi ) + (Koreksi Proporsi Aggregat Kasar x Faktor koreksi untuk Air Content ) = ( 1308,849 x 0,11127375 ) + ( 1308,849 x 0,005556025 ) = 152,91 Kg

Perbandingan Berat

Agregat Kasar 152,91 Kg 3

Agregat Halus 57,07 Kg 2

Semen 51,62 Kg 2

Air 23,69 kg 1

Agregat Halus 0,0211 m3 1

Semen 0,034 m3 1,5

Air 0,0236 m3 1

Perbandingan volume Agregat Kasar 0,05622 m3 2,5

Berat jenis : –

Air

= 1 gr/cm3 = 1000 kg/m3

–

Semen

= 1506 kg/m3

–

Agregat halus

= 2.7 gr/cm3 = 2.7 x 103 kg/m3

–

Agregat kasar

= 2.72 gr/cm3 = 2.72 x 103 kg/m3