BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam dunia teknik sipil, teknologi mengenai beton merupakan hal yang wajib untuk dipahami secara teoritis maupun praktis mengingat bahwa beton merupakan salah satu material paling penting di dalam dunia konstruksi menyangkut kegunaannya sebagai struktur dari sebuah bangunan. Beton sendiri memiliki banyak nama dan jenisnya bergantung pada konstruksi apa yang akan dibuat. Dalam makalah ini, saya akan membahas mengenai proses pembuatan Beton khususnya untuk beton Pracetak, dimulai dari pengukuran berat setiap material penyusun, hingga proses Testing mutu beton sebagai aplikasi dari mata kuliah Bahan Bangunan 2. Teknologi pembuatan Beton, dapat dimulai dari menghitung perbandingan antara Agregat kasar (Kerikil), Agregat halus (Pasir), Semen, dan Air secara teoritis. Setelah di dapat perbandingan, barulah praktikum dilakukan dengan menimbang setiap material yang telah dihitung. Setelah proses pengukuran massa, proses pencampuran material-material dalam mixer dilakukan, sampai pada proses mencetak beton dalam silinder dan proses perawatan sehingga diharapkan saat melakukan pengujian, mutu beton yang tercatat sesuai dengan apa yang di harapkan. Dengan melakukan praktiku ini, diharapkan mahasiswa mampu untuk bisa menerapkan cara cara membuat beton dan bisa menerapkannya dalam dunia pekerjaan nanti dengan menghasilkan beton dengan kualitas tinggi. 1.2 Tujuan Tujuan dari pengerjaan mix desain beton adalah untuk mengetahui informasi tentang komposisi dari agregat halus, agregat kasar, semen serta air yang dipergunakan sebagai pedoman dalam pembuatan beton dengan mutu tertentu, sehingga beton memiliki kualitas dan kuantitas yang sebaikbaiknya. 1.3 Ruang Lingkup Ruang lingkup pada praktikum ini meliputi perhitungan komposisi campuran mix design yang di peroleh dari data hasil uji yang meliputi analisa ayak (agregat halus dan kasar), berat jenis dan penyerapan air (agregat halus dan kasar), kadar air (agregat halus dan kasar), dan suhu pelaksanaan. Serta mengklasifikasikan mutu beton. BAB 2 1
PENGUJIAN DAN ANALISA
2.1 Analisa Ayak 2.1.1 Persiapan Alat dan Bahan Alat a.
Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2 % dari berat benda uji.
b.
Satu set saringan : 76,2 mm (3"); 63,5 mm (2 1/2"); 50,8 mm (2"); 37,5 mm (1 1/2"); 25 mm (1"); 19,1 mm (3/4"); 12,5 mm (1/2"); 9,5 mm (3/8"); no. 4; no. 8; no.16; no.30; no.50; no.100; no.200 (Standard ASTM).
c.
Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)oC.
d.
Alat pemisah contoh.
e.
Mesin pengguncang saringan (mesin penggetar).
f.
Talam-talam.
g.
Kuas, sikat kuningan, sendok dan alat-alat lainnya.
Bahan/Benda Uji Benda uji diperoleh dari alat pemisah contoh atau cara perempat sebanyak : 1.
Agregat halus :
Ø Ukuran maksimum no. 4 : berat minimum 500 gram. Ø Ukuran maksimum no. 8 : berat minimum 100 gram. 2.
Agregat kasar :
Ø Ukuran maksimum no. 3,5" : berat minimum 35 kg. Ø Ukuran maksimum no. 3"
: berat minimum 30 kg.
Ø Ukuran maksimum no. 2,5" : berat minimum 25 kg. Ø Ukuran maksimum no. 2"
: berat minimum 20 kg.
Ø Ukuran maksimum no. 1,5" : berat minimum 15 kg. Ø Ukuran maksimum no. 1"
: berat minimum 10 kg.
Ø Ukuran maksimum no. 3/4" : berat minimum 5 kg. Ø Ukuran maksimum no. 1/2" : berat minimum 2,5 kg. Ø Ukuran maksimum no. 3/8" : berat minimum 1 kg.
2
Bila agregat berupa campuran dari agregat halus dan kasar, agregat tersebut dipisahkan menjadi 2 bagian dengan saringan no. 4. Selanjutnya agregat halus dan agregat disediakan sebanyak jumlah seperti tercantum diatas. Benda uji disiapkan lolos saringan no. 200, kecuali apabila butiran yang melalui saringan no. 200 tidak perlu diketahui jumlahnya dan bila syarat-syarat ketelitian tidak menghendaki pencucian. 2.1.2 Langkah Kerja a.
Benda uji dikeringkan dalam oven dengan suhu (110±5)oC, sampai berat tetap.
b.
Saring benda uji lewat susunan saringan dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling atas. Saringan diguncang dengan tangan atau mesin pengguncang/penggetar selama 15 menit. 2.1.3 Analisa Setelah di lakukan pengujian dari agregat yang di pakai, di peroleh data, sbb : 1. Analisa Ayak Agregat Halus SNI 03-1968-1990
Tabel 2.1 Daftar Ayakan Agregat Halus
Gambar 1.1. Kurva Gradasi Agregat Halus
3
2. Analisa Ayak Agregat Kasar SNI-03-1968-1990 Tabel 2.2. Daftar Ayakan Agregat Kasar
Gambar 1.2. Kurva Gradasi Agregat Kasar
4
2.2 Berat Jenis dan Penyerapan Air 2.2.1 Persiapan Alat dan Bahan Peralatan yang dipergunakan adalah sebagai berikut : 1. Timbangan, kapasitas 1 kg atau lebih dengan ketelitian 0,1 gram; 2. Piknometer dengan kapasitas 500 ml; 3. Kerucut terpancung, diameter bagian atas (40± 3) mm, diameter bagian bawah (90 ± 3) mm dan tinggi (75 ± 3) mm dibuat dari logam tebal minimum 0,8 mm; 4. Batang penumbuk yang mempunyai bidang penumbuk rata, berat (340 ± 15) gram, diameter permukaan penumbuk (25 ± 3) mm; 5. Saringan No. 4 (4,75 mm); 6. Oven, yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)°C; 7. Pengukuran suhu dengan ketelitian pembacaan 1°C; 8. Talam; 9. Bejana tempat air; 10. Pompa hampa udara atau tungku; 11. Pesikator. 2.2.2 Langkah Kerja Urutan proses dalam pengujian ini adalah sebagai berikut : 1. Keringkan benda uji dalam oven pada suhu (110 ± _5)°C, sampai berat tetap yang dimaksud berat tetap adalah keadaan berat benda uji selama 3 kali proses penimbangan dan pemanasan dalam oven dengan selang waktu 2 jam berturutturut, tidak akan mengalami perubahan kadar air lebih besar daripada 0,1 % dinginkan pada suhu ruang, kemudian rendam dalam air selama (24 ± 4) jam; 2. Buang air perendam dengan hati-hati, jangan ada butiran yang hilang, tebarkan agregat diatas talam, keringkan di udara panas dengan cara membalik-balikan benda uji lakukan pengeringan sampai tercapai keadaan kering permukaan jenuh; 3. Periksa keadaan kering permukaan jenuh dengan mengisikan benda uji ke dalam kerucut terpancung, padatkan dengan batang penumbuk sebanyak 25 kali, angkat kerucut terpancung; keadaan kering permukaan jenuh tercapai bila benda uji runtuh akan tetapi masih dalam keadaan tercetak; 4. Segera setelah tercapai keadaan kering permukaan jenuh masukkan 500 gram benda uji ke dalam piknometer; masukkan air suling sampai mencapai 90% isi piknometer, putar sambil di guncang sampai tidak terlihat gelembung udara di dalamnya; untuk mempercepat proses ini dapat dipergunakan pompa hampa udara, tetapi harus diperhatikan jangan sampai ada air yang ikut terhisap, dapat juga dilakukan dengan merebus piknometer; 5
5. Rendam piknometer dalam air dan ukur suhu air untuk penyesuaian perhitungan kepada suhu standar 25°C; 6. Tambahkan air sampai mencapai tanda batas; 7. Timbang piknometer berisi air dan benda uji sampai ketelitian 0,1 gram (Bt); 8. Keluarkan benda uji, keringkan dalam oven dengan suhu (110 ± 5)°C sampai berat tetap, kemudian dinginkan benda uji dalam desikator; 9. Setelah benda uji dingin kemudian timbanglah (Bk); 10. Tentukan berat piknometer berisi air penuh dan ukur suhu air gunakan penyesuaian dengan suhu standar 25°C (B). 2.2.3 Analisa 1. Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus Tabel 2.3 Hasil Analisa Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus
6
2. Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar Tabel 2.4. Hasil Analisa Uji Berat jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar
2.3 Kadar Air 2.3.1
Persiapan Alat dan Bahan
Peralatan yang dipakai dalam pengujian kadar air adalah sebagai berikut : 1. Timbangan dengan ketelitian 0,1% berat contoh; 2. Oven, yang dilengkapi dengan pengatu suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5) °C; 3. Talam logam tahan karat berkapasitas besar untuk mengeringkan benda uji. 2.3.2
Langkah Kerja Urutan proses pengujian adalah sebagai berikut : 1. Timbang dan catatlah berat talam (W1); 2. Masukan benda uji ke dalam talam kemudian timbang dan catat beratnya (W2); 3. Hitunglah berat benda uji (W3 = W2 – W1); 4. Keringkan benda uji beserta dalam oven dengan suhu (110 ± 5) °C sampai beratnya tetap; 7
5. Setelah kerig timbang dan catat berat benda uji beserta alam (W4); 6. Hitunglah berat benda uji kering (W5 = W4 – W1). 2.3.3 Analisa 1. Kadar Air Agregat Halus Tabel 2.5. Hasil Uji Kadar Air Agregat Halus
2. Kadar Air Agregat Kasar Tabel 2.6. Hasil Uji Kadar Air Agregat Kasar
8
BAB 3 ANALISA MIX DESIGN Perhitungan rancangan campuran beton metode DOE = 300 kg/cm2 = 60 kg/cm2 = 1,64 x SD = 1,64 x 60 = 98,4 kg/cm2 4. Kuat Tekan Rata-rata =1+3 = 300 + 98.4 = 398,4 kg/cm2 5. Jenis semen = Jenis 1 – PU ex Gresik 6. Jenis agregat kasar = Batu Pecah ex PT.Line concrete. Jenis agregat halus = Pasir Alami ex Mutilan 7. Faktor Air Semen (w/c) = 0,7 8. Faktor air semen maksimum = 0,60 9. Slump = 30 -60 mm 10. Ukuran maksimum agregat = 40 mm 11. Kadar air bebas = 1/3 wk + 2/3 wh = 1/3 (190) + 2/3 (160) = 63,333 + 106,667 = 170 kg/m3 12. Kadar air semen = 12 : 8 = 393,61 13. Kadar semen maksimum =14. Kadar semen minimum = 325 kg/m3 15. Faktor air semen yg disesuaikan =17. Susunan besar butir pasir = Zone 2 18. Presentase agregat halus = 40 % 19. Berat jenis relatif, agregat jenuh air permukaan kering : = (%pasir x berat jenis pasir) + ( %batu pecah x berat jenis batu pecah) = (0,4% x 2,60) + (0,6% x 2,66) = 1,04 + 1,596 = 2,636 20. Berat jenis beton segar = 2426 kg/m3 21. Kadar agregat gabungan = 20 – 12 – 11 = 2426 – 170 – 393,61 = 1862,39 kg/m3 22. Kadar agregat halus = 18 x 21 = 0,4 x 21862,39 = 744,956 kg/m³ 23. Kadar agregat kasar = 21 – 22 = 1862,39 – 744,956 = 1117,434 kg/m3 1. Mutu Beton 2. Deviasi Standar 3. Nilai tambah (M)
9
FORMULIR MIX DESIGN SNI 03-2834-1993 Tabel/Grafik Perhitungan
Nilai
Ditetapkan
300 kg/cm2
Tabel
60 kg/cm2
SD x 1,64
98,4 kg/cm2
1+3
398,4 kg/cm2
5 Jenis semen
Ditetapkan
Jenis 1 – PU ex Gresik
6 Jenis agregat kasar
Ditetapkan
Batu Pecah ex PT.Line concrete.
Jenis agregat halus
Ditetapkan
Pasir Alami ex Mutilan
7 Factor air semen (w/c)
Tabel 3.2
0,7
8 Factor air semen maksimum
Tabel 3.1
0,60
9 Slump
Ditetapkan
30 – 60 mm
10 Ukuran maksimum agregat
Ditetapkan
40 mm
Tabel 3.2
170 kg/cm3
11:7
393,61 kg/cm3
13 Kadar semen maksimum
Tidak Ditetapkan
-
14 Kadar semen minimum
Ditetapkan
325 kg/cm3
15 Factor air semen yang disesuaikan
Tidak ditetapkan
-
16 Susunan besar butir agregat halus
Analisa saringan
Zone 2
17 Gabungan butir kasar / halus
Tabel 2.3 dan 2.4
60% dan 40%
Perhitungan
40 %
Perhitungan
2.636
No
Uraian
1 Kuat tekan yang disyarakan 2 Deviasi standar (Sr) 3 Nilai tambah / margin (M) 4 Kuat tekan rata-rata
11 Kadar air bebas 12 Kadar semen
18 Persentase agregat halus 19
Berat jenis relatif, agregat jenuh air permukaan kering
2426 kg/cm3
20 Berat jenis beton segar 20 – 12 – 11
1862,39 kg/cm3
22 Kadar agregat halus
18 x 21
744,956 kg/cm3
23 Kadar air kasar
21 – 22
1117,434 kg/cm3
21 Kadar agregat gabungan
Kentuan tekan per m3 beton Semen = 393,61 kg/cm3 Air = 170 + 5 = 175 kg/cm3 Pasir = 744,956 kg/cm3 Batu Pecah = 1117,434 kg/cm3 Koreksi kandungan air Semen = 393,61 kg/cm3 Air = 134,786 kg Pasir = 783.693 kg Batu Pecah = 1118,708 kg
10
BAB 4 PENUTUP 4.1 Lampiran Lampiran Tabel dan Grafik Tabel 3.1 Hubungan antara jumlah semen minimum dan nilai fas maksimum untuk berbagai macam pekerjaan Lingkungan Pemakaian Beton Beton didalam ruangan bangunan : a. Keadaan sekeliling non korosif b. Keadaan sekeliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap korosi Beton diluar ruangan bangunan : a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung Beton yang masuk kedalam tanah : a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b. Mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air Beton yang kontinyu berhubungan dengan air : a. Air tawar b. Air laut
Jumlah Semen minimum per m3 beton (kg)
Nilai Faktor Air Semen Maksimum
275 325
0,60 0,50
325 275
0,60 0,60
325 375
0,60 0,50
275 375
0,57 0,50
Tabel 3.2 Perkiraan kekuatan tekan (N/mm2) beton Jenis semen
Semen Portland Tipe I atau Semen tahan Sulfat Tipe II, V
Semen Portland Tipe III
Jenis agregat kasar Batu tak dipecahkan Batu pecah Batu tak dipecahkan Batu pecah Batu tak dipecahkan Batu pecah Batu tak dipecahkan Batu pecah
Kekuatan tekan (N/mm) Pada umur (hari) Bentuk benda uji 3 7 28 91 17 23 33 40 Silinder 19 27 37 45 20 28 40 48 23 32 45 54 21 28 38 44 25 33 44 48 25 31 46 53 30 40 53 60
Kubus Silinder kubus
11
Tabel 3.3 Perkiraan jumlah kadar air bebas untuk mengaduk 1m3 beton untuk berbagai kondisi kelecakan
Slump (mm) V.B (detik) Ukuran Maxsimum Jenis dari Agregat Agregat (mm) Alami 10 Batu pecah Alami 20 Batu Pecah Alami 40 Batu Pecah
0-10 12
10-30 6-12
30-60 3-6
60-180 0-3
Kadar Air-bebas dalam (Kg/m3) 150 180 135 170 115 155
180 205 160 190 140 175
205 230 180 210 160 190
225 250 190 225 175 205
DAFTAR PUSTAKA 12
1. http://rizaldyberbagidata.blogspot.com/2012/06/analisa-ayaksaringan-agregat-halus-dan.html. Diakses 01 Juli 2015 2. http://em-ridho.blogspot.com/2012/01/laporan-praktikum-pengujian-berat-jenis.html. Diakses 01 Juli 2015 3. http://labkecilkimia.blogspot.com/2014/02/cara-pengujian-kadar-air-metode-oven.html. Diakses 05 Juli 2015 4. http://cakitpit.blogspot.com/2012/09/contoh-pembuatan-mix-design-beton.html. Diakses 05 Juli 2015 5. http://eprints.undip.ac.id/34148/6/1655_chapter_II.pdf. Diakses 05 Juli 2015 6. SNI DT – 91- 0008 – 2007 Tata Cara Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan Beton, oleh Departemen Pekerjaan Umum. 7. SNI -03-1968-1990 Tata Cara Pengujian Analisa Ayak oleh Departemen Pekerjaan Umum. 8. SNI -03-1970-1990 Tata Cara Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air oleh Departemen Pekerjaan Umum. 9. SNI-03-1971 -1990 Tata Cara Pengujian Kadar Air, oleh Badan Standar Nasional. 10. Drs. Kusdiyono, M.T. 2012. Bahan Bangunan 2. Semarang. Politeknik Negeri Semarang.
13
