BAB I PENDAHULUAN
1.1.
LATAR BELAKANG Campuran beton merupakan
perpaduan
dari
komposit
material
penyusunnya. Karakteristik dan sifat bahan akan mempengaruhi hasil rancangan. Perancangan campuran beton dimaksudkan untuk mengetahui komposisi atau proporsi bahan-bahan penyusun beton. Proporsi campuran dari bahan-bahan penyusun beton ini ditentun melalui sebuah perancangan beton (mix design). Hal ini dilakukan agar proporsi campuran dapat memenuhi syarat teknis serta ekonomis. Dalam menentukan proporsi campuran dapat digunakan beberapa metode yang dikenal antara lain: (1). Metode Ameican Concrete Institute, (2). Portland Cement Association, (3). Road Note No. 4, (4). British Standard atau Departement of Environment, (5). Departemen Pekerjaan Umum, dan (6). Cara coba-coba. Perencanaan campuran beton (mix design) dimaksudkan untuk pemilihan material/bahan, menentukan proporsi masing-masing bahan, sehingga diperoleh beton yang mempunyai kuat tekan seperti yang direncanakan, mudah dikerjakan (pengadukan, pengangkutan, penuangan, pemadatan dan perataan) tanpa kecenderungan akan terjadi segregasi dan bleeding, tahan lama, serta ekonomis. Beton adalah material yang mempunyai kuat tekan yang besar, karena itu mutu beton selalu diukur berdasarkan kuat tekan (f’c). Sedangkan faktor-fakor yang mempengaruhi kuat tekan beton adalah fas dan kepadatan, umur beton, jenis semen dan jumlah semen, dan sifat agregat.
1.2.
RUMUSAN MASALAH 1. Apa saja kriteria perencanaan? 2. Apa yang dimaksud dengan Metode SNI 03-2834-1993 yang digunakan dalam perancangan beton? 3. Bagaimana langkah-langkah hitungannya? 4. Apa kelebihan dan kekurangan metode SNI 03-2834-1993?s 5. Bagaimana contoh hitungannya?
1
1.3.
TUJUAN Tujuan dalam pembuatan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan kita semua tentang perancangan beton (mix design), khususnya yaitu
kriteria
perencanaan,
metode-metode
yang
digunakan
dalam
perancangan campuran beton, pelaksanaan campuran di laboratorium, beserta contoh perhitungan campuran agregat.
BAB II PEMBAHASAN
2
2.1. KRITERIA PERENCANAAN Perencanaan campuran beton merupakan suatu hal komplek jika dilihat dari perbedaan sifat dan karakteristik bahan penyusunnya. Karena bahan penyusun tersebut akan menyebabkan variasi dari produk beton yang dihasilkan. Pada dasarnya perancangan campuran dimaksudkan untuk menghasilkan suatu proporsi campuran bahan yang optimal dengan kekuatan maksimum. Pengertian optimal adalah penggunaan bahan yang minimum dengan tetap mempertimbangkan kriteria standar dan ekonomis dilihat dari biaya keseluruhan untuk membuat truktur beton tersebut. Kriteria dasar perancangan beton adalah kekuatan tekan dan hubungannya dengan faktor air semen yang digunakan. Kriteria ini sebenarnya kontradiktif dengan kemudahan pengerjaan karena menurut Abram, 1920 (Neville, 1981) untuk menghasilkan kekuatan yang tinggi penggunaan air dalam campuran beton harus minimum. Jika air yang digunakan sedikit, akan timbul kesulitan dalam pengerjaan sesuai dengan pendapat Feret (1896) yang mempertimbangkan pengaruh rongga (voids). Kriteria lain yang harus diprtimbangkan adalah kemudahan pengerjaan. Seperti yang disebutkan di atas, faktor air semen yang kecil akan menghasilkan kekuatan yang tinggi, tetapi kemudahan dalam pengerjaan tak akan tercapai. Perancangan beton tetap harus mempertimbangkan hal ini, salah satunya dengan menggunakan bahan tambah jenis plastisizer atau super-plastisizer. Jika pengerjaan beton menggunakan pumping-concrete, mutlak dibutuhkan keenceran tertentu agar sifat pemompaan bwton saat pengecoran dapat berjalan dengan baik. Pemilihan
agregat
yang
digunakan
juga
mempengaruhi
sifat
pengerjaan. Butiran yang besar akan menyebabkan kesulitan, terutama karena akan menimbulkan segregasi. Jika ini terjadi, kemungkinan terbentuknya rongga-rongga pada saat beton mengeras akan semakin besar. Selain dua
3
kriteria utama tersebut, hal lain yang patut dipertimbangkan adalah keawetan (durability) dan permeabilitas beton sendiri. 2.1.1. Variabilitas Variabilitas dalam beton akan mempengaruhi nilai kekuatan tekan dalam perancangan. Pengertian variabilitas dalam kekuatan beton pada dasarnya tercermin melalui standar deviasi. Asumsi yang digunakan dalam perencanaan bahwa kekuatan beton akan terdistribusi normal selama masa pelaksanaan yang diambil melalui hasil pengujian di laboratorium. Secara umum rumusan mengenai kekuatan tekan dengan mempertimbangkan variabilitas ditulis sebagai: f ' cr =f ' c+ k . S Dimana f’cr adalah kekuatan tekan rencana rata-rata, f’c adalah kekuatan tekan rencana, S nilai standar deviasi dan k adalah suatu konstanta yang diturunkan dari distribusi normal kekuatan tekan yang diijinkan biasanya diambil sebesar 1,64. Nilai k di Amerika adalah 1,64, di Inggris dibulatkan menjadi 1,64, sedangkan di Australia 1,65. Gambar 1.1. Kurva Distribusi Normal Beberapa peneliti di komite ACI memberikan nilai dasar k sebesar 1,64 atas variasi pengujian dari beton normal dengan kekuatan tekan 25 – 55 Mpa. Untuk variasi kekuatan tekan beton dengan nilai lebih besar dari 55 MPa nilai variasi yang digunakan merupakan nilai variasi sebenarnya dari hasil uji statistik.
4
2.1.2. Keamanan dan Umur Rencana Nilai keamanan dalam perancangan beton dicerminkan dari batas yang diijinkan ditolak sebsar 5%, yang merupakan suatu nilai variabilitas dikalikan dengan nilai standar penyimpangan yang diduga terjadi. Nilai keamanan dalam perancangan beton dinamakan suatu nilai tambah (margin). Kekuatan tekan rencana dalam perancangan didasarkan atas kekuatan tekan maksimum yang terjadi selama masa pengerasan. Kekuatan tekan beton maksimum biasanya tercapai setelah umur 28 hari. Umur 28 hari ini dijadikan sebagai umur recana.
2.2 METODE SNI 03-2834-1993 (TATA CARA PEMBUATAN RENCANA PEMBUATAN BETON NORMAL)
2.2.1. Ruang lingkup Tata cara ini meliputi persyaratan umum dan persyaratan teknis perencanaan proporsi campuran beton untuk digunakan sebagai salah satu acuan bagi para perencana dan pelaksana dalam merencanakan proporsi campuran beton tanpa menggunakan bahan tambah untuk menghasilkan mutu beton sesuai dengan rencana.
2.2.2. Pengertian Dalam standar ini yang dimaksud dengan: 1. Beton adalah campuran antara semen Portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tampa bahan tambah membentuk massa padat; 5
2. Beton normal adalah beton yang mempunyai berat isi (2200 – 2500) kg/m 3 menggunakan agregat alam yang dipecah; 3. Agregat halus adalah pasir alam sebagai hasil desintegrasi secara alami dari batu atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 5,0 mm 4. Agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari batu atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5 mm – 40 mm 5. Kuat tekan beton yang disyaratkan f’c adalah kuat tekan yang ditetapkan oleh perencana struktur (berdasarkan benda uji berbentuk silinder diameter 150 mm, tinggi 300 mm); 6. Kuat tekan beton yang ditargetkan f’cr adalah kuat tekan rata rata yang diharapkan dapat dicapai yang lebih besar dari f’c; 7. Kadar air bebas adalah jumlah air yang dicampur ke dalam beton untuk mencapai konsistensi tertentu, tidak termasuk air yang diserap oleh agregat; 8. Factor air semen adalah angka perbandingan antara berat air bebas dan berat semen dalam beton; 9. Slump adalah salah satu ukuran kekentalan adukan beton dinyatakan dalam mm ditentukan dengan alat kerucut abram (SNI 03-1972-1990 tentang Metode Pengujian Slump Beton Semen Portland); 10. Pozolan adalah bahan yang mengandung silica amorf, apabila dicampur dengan kapur dan air akan membentuk benda padat yang keras dan bahan yang tergolongkan pozolan adalah tras, semen merah, abu terbang, dan bubukan terak tanur tinggi 11. Semen Portland-pozolan adalah campuran semen Porland dengan pozolan antara 15% - 40% berat total camnpuran dan kandungan SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 dalam pozolan minimum 70%; 12. Semen Portland tipe I adalah semen Portland untuk penggunaan umum tanpa persyaratan khusus; 13. Semen Portland tipe II adalah semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahan terhadap sulfat dan kalor hidrasi sedang; 14. Semen Portland tipe III adalah semen Portland yang
dalam
penggunaannya memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah pengikatan terjadi;
6
15. Semen Portland tipe V adalah semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahan yang tinggi terhadap sulfat; 16. Bahan tambah adalah bahan yang ditambahkan pada campuran bahan pembuatan beton untuk tujuan tertentu.
2.2.3. Persyaratan-Persyaratan Persyaratan umum yang harus dipenuhi sebagai berikut: 1. Proposi campuran beton harus menghasilkan beton yang memenuhi persyaratan berikut: a. kekentalan yang
memungkinkan
pengerjaan
beton
(penuangan,
pemadatan, dan perataan) dengan mudah dapat mengisi acuan dan menutup permukaan secara serba sama (homogen); b. keawetan; c. kuat tekan; d. ekonomis; 2. Beton yang dibuat harus menggunakan bahan agregat normal tanpa bahan tambah.
2.2.4.
Perhitungan Proporsi Campuran Pemilihan proporsi campuran beton harus ditentukan berdasarkan
hubungan antara Kuat Tekan Beton dan Faktor Air Semen (fas). Perhitungan perencanaan campuran beton harus didasarkan pada data sifatsifat bahan yang digunakan. Bila pada bagian pekerjaan konstruksi yang berbeda akan digunakan bahan yang berbeda, maka proporsi campuran yang akan digunakan harus direncanakan secara terpisah. Susunan campuran beton yang diperoleh dari perhitungan perencanaan campuran harus dibuktikan melalui campuran coba yang menunjukkan bahwa proporsi tersebut memenuhi kekuatan beton yang disyaratkan. Bahan untuk campuran coba harus mewakili bahan yang akan digunakan pada campuran sebenarnya.
7
1. Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan dihitung dari: a. Deviasi Standar yang didapat dari pengalaman di lapangan selama produksi beton menurut rumus:
x n
sd
i 1
i
x
2
n 1
dengan: sd : deviasi standar xi : kuat tekan beton yang didapat dari masing-masing benda uji n
x
x i 1
i
n : kuat tekan beton rata-rata ( ) n : jumlah data/nilai hasil uji (minimum 30 buah) x
Deviasi standar ditentukan berdasarkan tingkat mutu pengendali-an pelaksanaan pencampuran beton dan volume adukan beton yang dibuat (Tabel 1.b), makin baik mutu pelaksanaan maka makin kecil nilai deviasi standar. Penetapan nilai ini juga berdasarkan hasil pengalaman praktek
b. Nilai Tambah dihitung menurut rumus: M =1,64 × Sr
dengan M adalah nilai tambah 1,64 adalah tetapan statistic yang nilainya tergantung pada
persentase kegagalan hasil uji sebesar maksimum 5 % Sr adalah deviasi standar rencana
8
Apabila dalam suatu produksi beton, hanya terdapat 15 sampai 29 hasil uji yang berurutan, maka nilai deviasi standar adalah perkalian deviasi standar yang dihitung berdasarkan data uji tersebut dengan faktor pengali (k) seperti Tabel 1.b. Sedang bila jumlah data hasil uji kurang dari 15, maka nilai tambah (M) diambil tidak kurang dari 12 MPa.
c. Kuat Tekan Rata-rata yang ditargetkan dihitung menurut rumus berikut: f ' cr =f ' c+ M f ' cr =f ' c+ 1,64 . Sr
Tabel 1.a. Faktor pengali (k) deviasi standar Jumlah Data
30
25
20
15
< 15
Faktor Pengali
1,00
1,03
1,08
1,15
-
Tabel 1.b. Mutu pelaksanaan, volume adukan dan deviasi standar Volume Pekerjaan Volume Beton Sebutan (m³) Kecil < 1000 Sedang 1000 - 3000 Besar > 3000
Deviasi Standar sd (MPa) Mutu Pekerjaan Baik Sekali Baik Dapat Diterima 4,5 < s ≤ 5,5 5,5 < s ≤ 6,5 6,5 < s ≤ 8,5 3,5 < s ≤ 4,5 4,5 < s ≤ 5,5 5,5 < s ≤ 7,5 2,5 < s ≤ 3,5 3,5 < s ≤ 4,5 4,5 < s ≤ 6,5
Tabel 1.c. Nilai deviasi standar untuk berbagai tingkat pengendalian mutu pekerjaan Tingkat Pengendalian Mutu Pekerjaan Memuaskan
Sd (MPa) 2,8
9
Sangat Baik Baik Cukup Jelek Tanpa Kendali
3,5 4,2 5,6 7,0 8,4
2. Pemilihan Factor Air Semen Factor air semen yang diperlukan untuk mencapai kuat tekan rata-rata yang ditargetkan didasarkan: 1) hubungan kuat tekan dan factor air semen yang diperoleh dari penelitian lapangan sesuai dengan bahan dan kondisi pekerjaan yang diusulkan. Bila tidak tersedia data hasil penelitian sebagai pedoman dapat dipergunakan Tabel 2 dan Grafik 1 atau 2; a) Cara 1 : digunakan jika data agregat kasar tidak diketahui dengan lengkap, yaitu nilai fas dicari dengan menggunakan Grafik 1, dan b) Cara 2 : digunakan jika data agregat kasar diketahui lengkap, disini nilai fas dicari dengan menggunakan Tabel 2 dan Grafik 2. 2) untuk lingkungan khusus, faktor air semen maksimum harus memenuhi SNI 03-1915-1992 tentang spesifikasi beton tahan sulfat dan SNI 032914-1994 tentang spesifikasi beton bertulang kedap air, (Tabel 4., Tabel 5., dan Tabel 6.)
Fas yang digunakan adalah nilai terkecil dari nilai fas :
Persyaratan lingkungan khusus dan cara 1, atau Persyaratan lingkungan khusus dan cara 2.
Tabel 2. Perkiraan kekuatan tekan (MPa) beton dengan Factor air semen, dan agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia.
Jenis semen
Jens agregat kasar
Semen Portland
Batu tak dipecahkan
Tipe 1 Semen tahan sulfat
Batu pecah Batu tak dipecahkan
Kekuatan tekan (MPa) Pada umur (hari) Bentuk uji 3 7 28 29 17 23 33 40 Silinder 19 27 37 45 20 28 40 48 Kubus
10
Tipe II, V
Batu pecah Batu tak dipecahkan
25 21
32 28
45 38
54 44
Semen Portland
Batu pecah Batu tak dipecahkan
25 25
33 31
44 46
48 53
Batu pecah
30
40
53
60
Tipe III
Silinder Kubus
Tabel 3. Perkiraan kebutuhan air per-meter kubik beton Ukuran maksimum Agregat (mm) 10 20 40
Slump (mm)
Jenis Batuan Batu tak dipecahkan Batu pecah Batu tak dipecahkan Batu pecah Batu tak dipecahkan Batu pecah
0 - 10 150 180 135 170 115 155
10 - 30 180 205 160 190 140 175
30 - 60 205 230 180 210 160 190
60 - 180 225 250 195 225 175 205
11
12
13
Tabel 4. Persyaratan fas dan jumlah semen minimum untuk berbagai pembetonan dan lingkungan khusus Jumlah Semen Jenis Pembetonan
minimum per-m³ beton (kg)
Beton di dalam ruang bangunan a. keadaan keliling non-korosif b. keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap korosif Beton di luar ruangan bangunan a. tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b. terlindung dari hujan dan terik matahari langsung Beton masuk ke dalam tanah a. mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b. mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah Beton yang kontinu berhubungan dengan air tawar dan air laut
Nilai fas maksimum
275
0,60
325
0,52
325 275
0,55 0,60
325
0,55 tabel 5 tabel 6
Tabel 5. Fas maksimum untuk beton yang berhubungan air tanah yang mengandung sulfat 14
Kandungan
Konsentrasi Sulfat Kadar gangguan Sulfat
Dalam Tanah SO3 Total dalam campura SO3 n air : (%) tanah = 2:1 (g/l)
1
2
3
< 0,2
< 1,0
0,2 - 0,5
0,5 - 1,0
1,0 - 1,9
1,9 - 3,1
Sulfat
Semen minimum
(SO3)
(kg/m³)
dalam
(mm)
(g/l)
0,3 - 1,2
1,2 - 2,5
fas
Agregat maksimum
air tanah
< 0,3
Ukuran
Tipe Semen
40 tipe I dengan atau tanpa Puzolan (15-40%) tipe I dengan atau tanpa Puzolan (15-40%) tipe I Puzolan (15-40%) atau Semen Portlant Puzolan
20
280 300 290 330 270 310
tipe II atau tipe V
250 290
tipe I Puzolan (15-40%) atau Semen Portlant Puzolan
340 380
tipe II atau tipe V
290 330
4
1,0 - 2,0
3,1 - 5,6
2,5 - 5,0
tipe II atau tipe V
330 370
5
> 2,0
> 5,6
> 5,0
tipe II atau tipe V dan lapisan pelindung
330 370
10 35 0 35 0 36 0 34 0 43 0 38 0 42 0 42 0
Tabel 6. Ketentuan minimum untuk beton bertulang dalam air
15
0,50 0,50 0,55 0,55 0,45 0,50 0,45 0,45
Kandungan Semen Kondisi Lingkungan
Jenis
yang berhubungan
Beton
dengan
fas maksimum
air tawar
0,50
air payau
0,45
air laut
0,45
Bertulang atau Prategang
minimum (kg/m³) Tipe Semen
Ukuran maksimum Agregat (mm) 40 20 280 300
tipe V tipe I + Puzolan (15-40%) atau Semen Portland Puzolan tipe II atau V
340
380
330
370
3. Slump Slump ditetapkan sesuai dengan kondisi pelaksanaan pekerjaan (tabel 7) agar diperoleh beton yang mudah dituangkan/dicor, dipadatkan dan diratakan.
Tabel 7. Penetapan nilai slump Pemakaian Beton dinding, pelat pondasi dan pondasi telapak bertulang pondasi telapak tidak bertulang, kaison, dan struktur di bawah tanah pelat, balok, kolom dan dinding pengerasan jalan pembetonan masal
Nilai Slump (mm) maksimum minimum 125 50 90 25 150 75 75 50 75 25
4. Besar Agregat Maksimum Ukuran butir agregat maksimum tidak boleh melebihi: 1) 1/5 jarak terkecil antara bidang-bidang samping dari cetakan; 2) 1/3 dari tebal pelat;
16
3) 3/4 dari jarak bersih minimum di antara batang-batang atau berkas-berkas tulangan. Selain itu, gradasi agregat yang digunakan (agregat halus dan agregat kasar) harus memenuhi persyaratan gradasi agregat untuk beton.
5. Kadar Air Bebas Kadar air bebas ditentukan sebagai berikut: 1) agregat tak dipecah dan agregat dipecah digunakan nilai-nilai pada table 3 dan grafik 1 atau 2; 2) agregat campuran (tak dipecah dan dipecah), dihitung menurut rumus berikut: 2 1 Wh Wk 3 3 dengan:
Wh adalah perkiraan jumlah air untuk agregat halus Wk adalah perkiraan jumlah air untuk agregat kasar pada Tabel 3
6. Gradasi Agregat dan Proporsi Agregat Halus dan Agregat Kasar Agregat yang dipergunakan merupakan campuran dari agregat halus dan agregat kasar dengan proporsi tertentu dan harus me-menuhi persyaratan agregat untuk beton. Gradasi agregat halus dikelompokkan dalam 4 daerah gradasi menurut kehalusan butir agregat halus (gambar 2.4 sd. 2.7), dan persyaratan gradasi agregat kasar tergantung dari ukuran butir maksimum yang dipergunakan (gambar 2.8, 2.9 dan 2.10). Persyaratan gradasi agregat gabungan (agregat halus dan agregat kasar) tergantung ukuran butir maksimum (gambar 2.11 s.d 2.13). Proporsi/prosentase agregat halus terhadap kadar total agregat dalam campuran beton dicari dengan menggunakan grafik 3, 4 dan 5, yang tergantung nilai slump, fas, daerah gradasi agregat halus/pasir dan ukuran butir maksimum agregat. 7. Berat Jenis Relatif Agregat 17
Berat jenis relatif agregat ditentukan sebagai berikut: 1) Berdasarkan data hasil uji (agregat yang akan digunakan untuk campuran beton) atau bila tidak tersedia data tersebut, dapat digunakan nilai 2,5 untuk agregat tak dipecah dan 2,6 – 2,7 untuk agregat dipecah. 2) Berat jenis agregat gabungan dihitung dengan rumus : bjagr. gab
P K .bjagr.halus .bjagr.kasar 100 100
Dengan:
Bj.agr.halus : bj agregat halus Bj.agr.kasar : bj agregat kasar P : prosentase agregat halus K : prosentase agregat kasar
18
19
20
21
8. Proporsi Campuran Beton Dari hasil perhitungan perencanaan bampuran ini, kebutuhan semen, air, agregat halus/pasir dan agregat kasar/kerikil, harus di proporsikan dalam kg per-m3 adukan beton.
9. Koreksi Proporsi Campuran Perencanaan campuran beton didasarkan pada agregat dalam kondisi SSD, sedangkan umumnya kondisi agregat tidak dalam ke-adaan SSD. Kandungan air agregat di lapangan dapat lebih kecil dari kondisi SSD (agregat lebih kering) yang menyebabkan air yang diberikan untuk campuran sebagian terserap agregat dan fas men-jadi lebih kecil, atau dapat juga lebih besar dari kondisi SSD (agregat lebih basah) sehingga menambah air campuran dan fas menjadi lebih besar. Karena itu untuk menjaga agar nilai fas tetap, harus dilakukan koreksi proporsi campuran yang disebabkan kandungan air pada agregat, dan koreksi paling sedikit dilaksanakan satu kali dalam sehari, dengan menggunakan rumus : Ah A1 Ak A2 .B .C 100 100
A Air
Ah A1 .B 100
B Agregat halus
Ah A2 .C 100
B Agregat kasar dengan:
A B C Ah Ak A1 A2
: jumlah kebutuhan air (liter/m3) : jumlah kebutuhan agregat halus (kg/m3) : jumlah kebutuhan agregat kasar (kg/m3) : kadar air sesungguhnya dalam agregat halus (%) : kadar air sesungguhnya dalam agregat kasar (%) : kadar air dalam agregat halus kondisi SSD (%) : kadar air dalam agregat kasar kondisi SSD (%)
10. Berat Isi Beton 22
Berat isi beton dipengaruhi oleh berat jenis agregat gabungan (agregat halus dan agregat kasar) dan kadar air bebas. Berat isi beton dapat diperoleh dengan menggunakan Grafik 6.
2.3. LANGKAH HITUNGAN Langkah hitungan menurut metode SNI 03-2834-1993 terbagi dalam 22 langkah. Adapun langkahnya sebagai berikut: 1. Tentukan kuat tekan beton yang direncanakan sesuai dengan syarat teknik atau yang dikehendaki oleh pemilik. Kuat tekan (f’c) ini ditentukan pada umur 28 hari. 2. Hitung deviasi standar (s) berdasarkan data lalu. 3. Hitung nilai tambah (m), dimana m = 1,64 . s. Jika data deviasi standar tidak ada, ambil m = 12 MPa. 23
4. Hitung kuat tekan rata-rata yang ditargetkan (f’cr) dimana f’cr = f’c + m, yaitu langkah 1 + 2. 5. Tetapkan jenis semen yang digunakan. 6. Tentukan jenis agregat yang digunakan, untuk agregat halus dan kasar. 7. Tentukan FAS, jika menggunakan Grafik 1 atau 2. Ikuti langkah-langkah beikut: a. Tentukan nilai kuat tekan pada umur 28 hari berdasarkan jenis menggunakan Tabel 2 untuk FAS 0,5 sesuai dengan jenis semen dan agregat yang digunakan. b. Lihat Grafik 1 untuk benda uji silinder dan Grafik 2 untuk kubus. c. Tarik garis tegak lurus pada FAS 0,50 sampai memotong kurva kuat tekan yang ditentukan. d. Tarik garis mendatar dari kuat tekan yang didapat dari Grafik 1 atau 2 sampai memotong garis tegak lurus untuk FAS 0,5. Gambarkan kurva baru. e. Dari kurva baru tersebut tarik garis mendatar untuk kuat tekan yang ditargetkan sampai memotong kurva baru tersebut. Kemudian tarik ke bawah hingga didapatkan nilai FAS. 8. Tetapkan FAS maksimum menurut Tabel 4 dan untuk lingkungan khusus Tabel 5 dan 6. Dari langkah 7 dan 8 pilih yang paling rendah. 9. Tetapkan nilai slump. 10. Tetapkan ukuran butir nominal agregat maksimum. 11. Tentukan nilai kadar air bebas dari Tabel 3. 12. Hitung jumlah semen yang besarnya dihitung dari kadar air bebas dibagi Faktor Air Semen (FAS), yaitu langkah 11:8. 13. Jumlah semen maksimum diabaikan jika tidak ditetapkan. 14. Tentukan jumlah semen minimum dari Tabel 4 dan untuk lingkungan khusus Tabel 5 dan 6. 15. Tentukan FAS yang disesuaikan. Jika jumlah semen berubah karena jumlahnya lebih kecil dari jumalh semen minimum atau lebih besar dari jumlah semen maksimum, maka FAS harus dihitung kembali. Jika jumlah semen yang dihitung dari langkah 12 berada di antara maksimum dan minimum, atau lebih besar dari minimum namun tidak melebihi jumlah maksimum kita bebas memilih jumlah semen yang akan kita gunakan. 16. Tentukan jumlah susunan butir agregat halus, sesuai dengan syarat SNI 03-28341993. 17. Tentukan presentase agregat halus terhadap campuran berdasarkan nilai slump, FAS, dan besar nominal agregat maksimum. (Grafik 3 sampai 5) 18. Hitung berat jenis relatif agregat. 19. Tentukan berat jenis beton menurut Grafik 6, berdasarkan nilai berat jenis agregat gabugan dan kadar air bebas (langkah 11). 20. Hitung kadar agregat gabungan yaitu berat jenis beton dikurangi dengan berat semen ditambah air. Langkah 19-(15+11).
24
21. Hitung kadar agregat halus yang besarnya adalah kadar agregat gabungan dikalikan presentase agregat halus dalam campuran. Langkah 20x16. 22. Hitung kadar agregat kasar, yaitu agregat gabungan dikurangi kadar agregat halus. Langkah 20-21. Jika kondisi bahan di lapangan tidak lagi sesuai dengan yang direncanakan maka harus dilakukan koreksi proporsi campuran, kemudian dibuat contoh ujinya.
2.4. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN Cara ini memiliki kekuranga, yaitu: 1. Jenis agregat hanya ditetapkan dari batu pecah dan alami saja sehingga tidak akurat karena kadang agregat alami tidak memiliki bentuk permukaan tidak bulat atau halus. Hal ini akan berpengaruh pada jumlah air yang dibutuhkan, sehingga perlu dilakukan koreksi. 2. Diagram proporsi agregat campuran (langkah 16) sulit dipenuhi.
2.5.
CONTOH HITUNGAN Tabel 8. Formulir Perencanaan Campuran Beton
No . 1
Uraian Kuat Tekan yang disyaratkan (f'c)
Nilai
Keterangan
29 MPa
ditetapkan, s = 1,64
7 MPa 11,48 MPa 40,48 MPa Tipe I
1+3 ditetapkan
(benda uji silinder) 2 3 4 5
Deviasi standar (s) Nilai tambah/margin (M) Kuat Tekan yang ditargetkan (f'cr) Jenis Semen
25
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Jenis Agregat kasar Jenis agregat halus Faktor Air Semen Bebas Faktor Air Semen maksimum Faktor Air Semen yang digunakan Slump Ukuran Agregat maksimum Kadar Air bebas Kadar Semen Kadar Semen maksimum Kadar Semen minimum Kadar semen digunakan Faktor Air Semen yg disesuaikan Susunan besar butir Agregat Halus Berat jenis agregat kasar Berat jenis agregat halus Persen Agregat Halus BJ Relatif agregat (gabungan) SSD Berat isi beton Kadar agregat gabungan Kadar agregat halus Kadar agregat kasar
Batu pecah Alami 0,48 0,6 0,48 100 mm 20 mm 205 kg/m³ 427,083 kg/m³ 427,083 kg/m³ 275 kg/m³ 427,083 kg/m³ 0,48 Daerah Gradasi 3 2,7 2,6 33,75 % 2,65 2420 kg/m³ 1787,917 603,42 1178,497
ditetapkan ditetapkan tabel 2 dan grafik 1 dan 2 ditetapkan ditetapkan tabel 3 (11)/(8) tabel 4 daerah gradasi grafik 4 grafik 6 21-15-11 19x22 22-23
Semen
Air
(kg)
(kg)
Agregat Halus Kasar (kg)
(kg)
Proporsi campuran teoritis (agregat kondisi 25
26
SSD): setiap m3 setiap campuran uji (m3) Proporsi campuran dengan angka penyusutan setiap m3 setiap campuran uji (m3)
427,083 2,26
205 1,09
603,42 3,2
1178,497 6,25
491,15 2,6
235,75 1,3
693,933 3,68
1355,27 7,19
26
BAB III PENUTUP
3.1. KESIMPULAN Dari perhitungan perencanaan yang telah dilakukan, diperoleh proporsi dari semen, pasir, kerikil dan air yang dibutuhkan dalam proses campuran beton. Hasil perhitungan perencanaan ini selanjutnya digunakan sebagai acuan untuk proporsi benda uji. Pasir dan kerikil dalam keadaan SSD dimaksudkan agar pasir dan kerikil yang digunakan dalam perencanaan campuran dalam kondisi tidak menyerap air pada campuran beton tersebut, karena apabila air dalam pasir dan kerikil dalam keadaan kering sekali akan mengakibatkan terserapnya air yang sudah ada pada beton tersebut menjadi kental/ keras. Sebaliknya bila pasir dan kerikil dalam keadaan basah maka akan mempengaruhi fas.
27
3.2. SARAN Adapun saran yang dapat penulis sampaikan dalam makalah ini adalah agar kita dapat memahami tentang mix design. Karena untuk menciptakan beton yag sesuai rencana harus dengan perhitungan yang teliti. Apabila terjadi kesalahan maka akan menyebabkan hasil beton yang kurang baik. Dalam makalah ini masih banyak hal-hal yang belum lengkap atau sempurna tentang penjelasan agregat, untuk itu diharapkan kepada pembaca agar dapat mendalaminya dengan referensi-referensi lain yang mungkin lebih lengkap lagi.
DAFTAR PUSTAKA
Mulyono, Tri, 2005, Teknologi Beton, Andi, Yogyakarta. Website Dinas PU. SNI 03-2834-1993 (TATA CARA PEMBUATAN RENCANA PEMBUATAN
BETON
NORMAL)
http://www.pu.go.id/uploads/services/infopublik20120809162638.pdf , Mei 2014.
28
