MARINE CONSTRUCTION MATERIAL : PRAKTIKUM : RANCANGAN CAMPURAN BETON

Pada praktikum ini akan dibahas mengenai uji tarik baja. berikut hasil dari percobaan kelompok 2 dari modul 8.

Perancangan Proporsi Campuran Beton (Berdasarkan ACI Committee 211)

Menurut ACI Committee 211 ada beberapa langkah yang harus diperhatikan untuk membuat campuran beton yang ekonomis tetapi memenuhi syarat durabilitas dan kekuatan. Berikut langkah-langkah yang harus diperhatikan untuk merencanakan campuran beton yang akan dibuat.

Menentukan Nilai Slump

Nilai slump didapat dari slump test yang dilakukan. Nilai slump bervariasi tergantung pada jenis konstruksi yang ingin dibuat. Sebagai referensi untuk nilai slump dapat dilihat pada tabel 4.1 yang ada di bawah ini.

Menentukan ukuran agregat kasar dan agregat halus

Penentuan ukuran maksimum agregat kasar didasarkan dengan struktur yang ingin dibangun. Ukuran maksimum agregat kasar harus lebih kecil atau sama dengan:

1/5 jarak terkecil antara 2 tepi bekisting
1/3 tebal plat lantai
3/4 jarak bersih selimut beton
2/3 jarak bersih antar tulangan

Menentukan Estimasi Kadar Air

Kadar air disesuaikan dengan ukuran slump, ukuran maksimum agregat, dan jenis beton (penambahan udara atau tidak dengan penambahan udara). Kebutuhan air pada campuran dapat dilihat pada Tabel 4.2. sebagai referensi

Menentukan Water Cement Ratio

Untuk menentukan Water Cement Ratio diperlukan kuat tekan rata-rata (fm). Persamaan yang digunakan seperti yang terdapat di bawah ini:

fm : Kuat tekan rata-rata
fc’ : Kuat tekan beton yang direncanakan
Sd : Standar Deviasi

Nilai standar deviasi ditentukan dari tempat pembuatan dan kondisi pembuatan. Standar deviasi dapat dilihat pada Tabel 4.3 sebagai referensi. Setelah mendapat nilai kuat tekan rata-rata maka dapat dilihat pada tabel 4.4 sebagai referensi untuk menentukan Water Cement Ratio.

Hubungan Rasio Air-Semen dan Kuat Tekan Beton

Menentukan Kadar Semen

Kadar semen ditentukan setelah diketahui rasio air semen dan kadar air. Persamaan yang digunakan untuk menghitung kadar semen adalah :

Ksemen : Kadar semen
Kair : Kadar air
FAS : Rasio air semen

Menentukan Estimasi kandungan agregat kasar

Kadar agregat kasar ditentukan pada ukuran maksimum agregat kasar, Modulus kehalusan, dan nilai slump. Standar volume persatuan volume beton agregat kasar dapat dilihat pada tabel 4.5 sebagai referensi. Untuk nilai slump selain 75-100mm, diperlukan faktor koreksi yang dapat dilihat pada tabel 4.6. Setelah didapatkan data dari kedua tabel, maka kadar agregat kasar adalah:

Rancangan campuran beton yang ekonomis bisa didapat dengan menggunakan semaksimal mungkin volume agregat kasar (atas dasar berat isi kering atau dry rodded unit weight) persatuan volume beton. Data eksperimen menunjukkan bahwa semakin halus pasir dan semakin berat ukuran maksimum partikel agregat kasar, semakin banyak volume agregat kasar yang dapat dicampurkan untuk menghasilkan campuran beton dengan kelayakan yang baik.

Volume Agregat Kasar Persatuan Volume Beton untuk Beton

Faktor koreksi untuk nilai slump yang berbeda

Menentukan Estimasi Kadar Agregat Halus

Setelah menentukan kadar agregat kasar, yang selanjutnya dilakukan adalah menentukan kadar agregat halus. Terdapat 2 buah metode dalam menentukan jumlah agregat halus, yaitu dengan cara perhitungan berat(weight method) dan cara perhitungan volume absolut (absolut volume method).

a. Metode perhitungan berat

Pada metode perhitungan berat, jika berat jenis beton diketahui, maka berat pasir yang dibutuhkan adalah selisih berat jenis beton dengan berat total air, semen, dan agregat kasar persatuan volume beton. Sedangkan jika data berat jenis beton belum diketahui dapat menggunakan tabel 4.7 untuk menentukan estimasi awal. Jika kadar semen lebih besar atau lebih kecil dari 325 kg/m3, maka berat jenis beton dikoreksi menjadi sebagai berikut:

X’ : Berat Jenis beton koreksi
X : Berat Jenis beton mula mula
Ws : Kadar semen

Sedangkan jika berat air yang ada lebih besar/kecil dari berat air yang dibutuhkan untuk menghasilkan slump 75-100 mm, maka harga berat jenis beton dikoreksi menjadi sebagai berikut:

X’ : Berat Jenis beton koreksi
X : Berat Jenis beton mula mula
Ws: Kadar semen
Wa : Kadar Air

Jika berat jenis agregat kasar lebih besar/kecil dari 2.7, maka berat jenis
beton dikoreksi menjadi sebagai berikut:

Selain menggunakan Tabel 4.7., estimasi awal berat jenis beton juga
dapat diperoleh melalui persamaan:

Estimasi Awal untuk Berat Jenis Beton Segar

b. Metode Volume Absolut

Untuk menghitung dengan metode volume absoult, volume pasirdidapat dengan mengurangi volume satuan beton dengan volume totaldari komposisi campuran yang sudah diketahui. Persamaan yangdigunakan adalah:

Koreksi Kandungan Air

Kadar masing-masing bahan yang ditentukan pada langkah-langkah sebelumnya masih dalam kondisi SSD. Namun pada nyatanya bahan belum tentu dalam kondisi SSD. Oleh karena itu kadar masing-masing agregat dan air perlu dikoreksi. Berikut rumus yang disediakan.

Kag. kasar SSD : Kadar agregat kasar (kg)
Kag. halus SSD : Kadar agregat halus (kg)
ak : Penyerapan air kondisi SSD agregat kasar
mk : Kadar air kondisi SSD agregat kasar
ah : Penyerapan air kondisi SSD agregat halus
mh : Kadar air kondisi SSD agregat halus

Setelah itu massa air, agregat kasar dan agregat halus dapat diketahui yaitu:

Menentukan Masing-masing bahan

Massa masing-masing bahan diperoleh dengan mengalikan kadar dengan volume rancangan beton yang ingin dibuat. Massa kemudian ditambah 15%.

Perhitungan Perencanaan Campuran Beton (Concrete Mix Design)

Menentukan Nilai Slump

Pada pembuatan beton ini slump yang diinginkan telah ditentukan yaitu slump 10 cm.

Menentukan Ukuran Agregat Kasar Maksimum

Pada pembuatan beton ini, ukuran agregat maksimum yang akan digunakan telah diuji, yaitu 20 mm

Menentukan Estimasi Kadar Air

Karena nilai slump yang telah ditentukan adalah 75 – 100 mm, ukuran maksimum agregat kasar yang digunakan adalah 20 mm, dan untuk rancangan campuran beton kali ini tanpa penambahan udara, Kebutuhan air pada campuran dapat dilihat pada Tabel 4.2., maka kebutuhan air pencampur adalah 200 dan udara yang tersekap adalah 2%.

Menentukan Water Cement Ratio

Kondisi pembuatan beton ini dilakukan di laboratorium dengan kondisi pengerjaan kurang baik supaya lebih konservatif. Beton yang direncanakan dibuat dengan tipe K250, yaitu memiliki kuat tekan 24.85 MPa.

Setelah memperoleh kuat tekan rata-rata, maka dapat melihat Tabel 4.4. dapat diperoleh FAS. Namun, karena kuat tekan 24.85 MPa tidak ada pada tabel, maka perlu dilakukan interpolasi.

Maka nilai FAS yang didapat dengan persamaan diatas yaitu 0,613

Menentukan Kadar Semen

Setelah diperoleh FAS dan kadar air, maka kadar semen dapat diperoleh dengan memasukkan ke dalam persamaan berikut.

Setelah memasukkan kadar air sebesar 200 dan FAS sebesar 0.613,maka diperoleh kadar semen adalah 326,264 .

Menentukan Kandungan Agregat Kasar

Volume persatuan volume beton agregat kasar dapat dilihat pada tabel4.5. Karena nilai slump selain 75-100mm, maka faktor koreksi adalah1. Pada praktikum pekan II modul 3 (Analisis Saringan Agregat Halus dan Agregat Kasar), didapatkan nilai modulus kehalusan pasir 3.914 adalah atau dapat dibulatkan menjadi 3,00, sehingga didapatkan volume agregat kasar (dry rodded) persatuan volume beton adalah 0,60. Selain itu pada praktikum pekan II modul 2 (Pemeriksaan Berat Volume Agregat), didapatkan bahwa berat volume agregat pada keadaan padat adalah 1490 kg/Liter

Dengan diperoleh volume persatuan volume beton, maka kadar dapat diperoleh dengan persamaan (rho agregat kasar = 1460 kg/m^3)

Maka didapat Kadar agregat kasar 894 kg/m^3

Menentukan Estimasi Kadar Agregat Halus

Pada penentuan kadar agregat halus, pertama-tama menentukan estimasi berat beton per m3 beton yang diperoleh dari Tabel 4.7. Untuk ukuran maksimum agregat kasar 20 mm dan tanpa penambahan udara, estimasi berat jenis beton adalah 2355 kg/m3. Kemudian kadar agregat halus dapat ditentukan dengan persamaan

Maka kadar agregat halus diperoleh 896.79 kg/m^3

Koreksi Kandungan Air

Perhitungan koreksi massa air dari agregat kasar:

Perhitungan koreksi massa agregat kasar:

Perhitungan koreksi massa air dari agregat halus

Perhitungan koreksi massa agregat halus

Maka kadar agregat kasar adalah : 862.136 kg/m^3
Maka kadar agregat halus adalah : 850.171 kg/m^3
Maka kadar air adalah : 170.005 kg/m^3
Maka kadar semen adalah : 326.624 kg/m^3