View
51
Download
8
Category
Preview:
DESCRIPTION
tekton
Citation preview
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
14.1. BETON MASSA SECARA UMUM
Pada konstruksi dam dan konstruksi masif lainnya yang menggunakan
beton, kuatan tekan dari beton, seringkali hanya dipandang sebagai kebutuhan
kedua/sampingan, meskipun hal ini dipandang sebagai suatu kriteria mutu secara
umum.Dalam konstruksi beton massa, komposisi campuran lebih ditekankan pada
pandangan ekonomi material dan untuk menurunkan kecenderungan temperatur
beton naik oleh hidrasi semen. Menurut Amaerican Concrete Institute Comitee.
Beton massa diartikan sebagai volume beton yang besar dengan dimensi ukuran
yang cukup luas untuk menaggulangi generalisai panas dan perubahan volume
sehingga meminimaliasi keretakan.
Beton massa biasanya terdiri dari komposisi semen, agregat, air dan zat
tambahan lain seperti pozolan dan abu terbang yang juga biasa digunakan. Agregat
dari pecahan batu digunakan sejak keberadaan kerikil menipis. Nilai penting dari
beton massa yang terbuat dari agregat ukuran besar adalah bahwa untuk berbagai
campuran, campuran ini hanya butuh air dan semen dengan rasio takaran sedikit
dan tidak mudah untuk bersegregasi..Kerapatan beton juga dapat ditingkatkan
dengan menggunakan debu batu pada campuran beton dengan proporsi yang
sesuai.
Kemampuan kerja dari beton massa dapat pula ditingkatkan melalui
pengeringan udara dengan memperhatikan penggunaan perbandingan air lebih
kecil terhadap semen. Hal ini digunakan untuk mencapai kekuatan yang sama dan
meningkatkan durabilitas beton. Kenaikan temperatur pada sisi dalam beton massa
mengakibatkan pengembangan oleh hidrasi semen, yang memungkinkan
menyebabkan keretakan serius sebagai akibat dari gradien/kemiringan panas dan
kekuatan tarik beton yang rendah. Untuk menghindari hal ini, semen panas rendah
tipe IV yang mempunyai perkembangan panas rendah, yang diproduksi AS pertama
kali, digunakan untuk penggunaan khusus untuk beton dam/bendungan.
XIV - 1
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
Ermiyati Ermiyati –– 14059/PS/MTBB/0414059/PS/MTBB/04Mass Concrete Mixes
Peningkatan kekuatan yang rendah merupakan kerugian dari semen tipe ini (IV).
Semen modifikasi (tipe II) telah berhasil mengkombinasikan nilai lebih tinggi pada
perkembangan panas daripada semen tipe IV dengan kekuatan yang hampir sama
dengan semen Portland biasa. Semen tipe II direkomendasikan untuk penggunaan
struktur masif dengan panas sedang. Semen modifikasi biasa digunakan di AS
dengan spesifikasi dari ASTM C150-64 dan British Standard, BS:1370-1958.
14.2. FAKTOR SEMEN PADA BETON MASSA
Semen berkadar 220-330- kg/m3 sebagai beton massa untuk dam, telah
digunakan dalam praktik sejak awal tahun tigapuluhan. Derajat keretakan tinggi
ditemukam di konstruksi Dam Norrris di lembah Valley tahun 1936, yang
menggunakan faktor semen 223 kg/m3. Kemudian trend berbalik, dengan
mengurangi kadar semen yang menggunakan semen kadar 88 kg/m3. Beberapa
konstruksi beton massa untuk dam di AS mengindikasikan manfaat penggunaan
semen kadar rendah dengan kadar 120-160 kg/m3.
Hasil investigasi laboratorium oleh Corps of Engineering mengindikasikan
bahwa beton massa dengan faktor semen 56 kg/m3 dan abu terbang dengan
volume solid sampai 112 kg/m semen, menghasilkan campuran yang sangat baik
dengan takaran air 60 kg/m. Kekuatan silinder beton selama satu tahun, dilaporkan
mencapai 210 kg/cm2. Faktor semen optimum menghasilkan campuran yang
tergantung pada bentuk dan tingkatan agregat.
14.3. PERSYARATAN AGREGAT UNTUK BETON MASSA
Pada desain campuran beton massa dengan agregat besar., seleksi agregat
yang sesuai sangat penting untuk mendapatkan keuntungan ekonomi dan
meningkatkan mutu pada beton segar. Limit mutu untuk agregat halus dan kasar
sebagaimana direkomendasikan A.C.I. Comitee disajikan pada table 14.1 dan 14.2.
agregat kasar dikelompokkan dalam 6 ukuran berbeda dari ukuran maksimum 152
mm dan minimum 5 mm.
Tabel 14.1 menunjukkan tingkatan mutu yang dianjurkan untuk agregat halus,
telah menjadi standar dalam beberapa pekerjaan beton massa darat dan udara,
(menurut Mcintosh). Kurva mutu berbentuk cembung keatas untuk pasir alam dan
cembung ke bawah untuk pasir pecahan batu. Anjuran ukuran dari tingkat
kombinasi jumlah disajikan pada tabel 14.2.. Perbandingan agregat dan semen
yang digunakan, dengan agregat dari 80 mm bervariasi berturut-berturut dari6-9
dan 0,5-0,7. Perbandingan agregat besar berturut-berturut berukuran 150 mm,
XIV - 2
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
Ermiyati Ermiyati –– 14059/PS/MTBB/0414059/PS/MTBB/04Mass Concrete Mixes
bervariasi dari 8-15 dan 0,48-0,7. Komposisi yang dianjurkan seharusnya memenuhi
persyaratan tingkat kekasaran sebagai pilihan akhir tanpa terkecuali, sesuai skala
penuh percobaan campuran. Grafik titik pada gambar 14.2 memperlihatkan arti
tingkat kombinasi yang direkomendasikan oleh Orchard dengan ukuran agregat
maksimun 160 mm.
Kurva pada gambar 14.3 memperlihatkan hubungan perbandingan air dan
semen dan kemampuan kerjanya, telah dianjurkan oleh Orchard berdasar pada
studi informasi yang memadai dan ekstrapolasi dari kurva sejenis untuk agregat
dengan ukuran lebih kecil. Hal yang penting untuk dicatat adalah, bahwa kurva ini
tidak berdasar pada eksperimen data langsung, meskipun harus memperhatikan
standar awal pada komposisi campuran untuk beton massa.
Penyelidikan oleh Higginson telah mengindikasikan bahwa untuk mencapai
efisiensi semen, masing-masing tingkatan menghasilkan kekuatan tekan berbeda
sesuai campuran agregat dan semen yang dipakai. Ukuran maksimum agregat
ditentukan oleh banyak faktor seperti rencana kekuatan, persyaratan pemrosesan,
adukan, campuran, pengangkutan, penempatan, dan pemadatan beton. Agregat
yang besar dengan bentuk tak beraturan lebih beresiko untuk mengalami retak
pada interfase mortar. Ukuran agregat yang umum dan biasa digunakan adalah 15
cm yang merupakan ukuran maksimun untuk beton massa.
14.4. SEELEKSI PROPORSI CAMPURAN
Komposisi campuran dari beton massa telah ditentukan oleh metode
percobaan campuran degan menggunakan dasar pengamatan terbaru. Metoda A.C.I
merekomendasikan penggunaan agregat besar dengan ukuran maksimum 150 mm,
metoda ini digunakan untuk perkiraan campuran. Menurut cara ini, campuran
semen minimum 225 kg/m3digunakan untuk bagian eksterior pada struktur masif.
Meski untuk bagian eksterior komposisi semen mungkin dapat dikurangi, bila
perbandingan air dan semen merupakan pedoman tetap kekuatan dengan
memperhatikan persyaratan durabilitas.
Studi komparatif dengan data komposisi campuran yang digunakan untuk
konstruksi umum dam di dunia, mengindikasikan bahwa komposisi semen
bervariasai dari 88 kg/m3 sampai 276 kg/m3. Berdasar pengalaman lalu A.C.I.
Committee telah menganjurkan semen 125 kg/m3 dan 140 kg/m3 dan agregat
dengan ukuran maksimum 150 mm.untuk hasil terbaik Kadar air untuk beton kering
udara yang memakai ukuran agregat 150 mm mungkin bervariasi dari 71 sampai
107 kg/m3 untuk agregat alam, dan 83-107 kg/m3 untuk agregat buatan.
Persyartan air yang sesuai adalah 20 % lebih tinggi ketika ukuran agregat
XIV - 3
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
Ermiyati Ermiyati –– 14059/PS/MTBB/0414059/PS/MTBB/04Mass Concrete Mixes
maksimum yang dipakai 75 mm. Proporsi optimum kehalusan untuk agregat total
tergantung tingkat dan bentuk agregat. Untuk beton beragregat 150 mm dengan
pasir alam dan kerikil, rasio kehalusan untuk agregat total sebaiknya sebesar 21 %
lebih rendah dari agregat buatan.dengan tingkat Rasio 25-27%.
14.5. CONTOH CAMPURAN
Rencanakan campuran beton yang sesuai untuk pembangunan dam, dimana:
Semen yang digunakan : Portland biasa
Agregat kasar dengan ukuran : 5 mm-15 mm
Kekuatan tekan beton silinder : 150 kg/cm
Umur beton : 28 hari
Berat kering agregat kasar : 1800 kg/m
Modulus halus butir :2.8
Persyaratan Penurunan kerja/slump : 25-50 mm
Berat semen : 3,15
Berat jenis agregat kasar : 2,7
Berat jenis pasir : 2,65
Penyelesaian :
Beton jenis ini akan digunakan untuk struktur bendungan untuk menghadapi kondisi
cuaca berbahaya.
Air/rasio semen yang dibutuhkan adalah:
1. Dari pertimbangan kekuatan (tabel 7.4) = 0.69
2. Dari pertimbangan Durabilitas (tabel 7.3) = 0.48
Perbandingan air dengan semen Minimum 0.48 terpakai 0.48
Perkiraan Campuran kebutuhan air berdasarkan nilai slump (25-50mm) dan
ukuran agregat 150 mm = 108 kg/m dari tabel 7.5
Kadar udara = 3 %
Berat Semen = 108/0.48 = 225 kg
Kadar semen yang lebih tinggi akan digunakan untuk dam bagian luar.
Sedangkan untuk bagian, dimana durabilitas bukan pertimbangan utama,
penggunaan air/rasio semen berdasar kekuatan 0.69
Maka Berat semen yang diperlukan adalah= 108/0.69 = 156 kg
Volume agregat kasar (tabel 7.6) = 0.86 m
Berat Agregat kasar = (0.86 x 1800) = 1550 kg
Jika V = volume absolut pasir diperlukan, untuk bagian dalam dam, jumlah
pasir diperlukan ditentukan oleh metode volume absolut.
Volume absolut komppsisi dalam 1 meter kubik beton adalah:
(156.103 ): 3,15 + 108 . 103 +( 1550 . 103 ): 2,7 + 30. 103 + v = 106
V = 237,514 . 103
XIV - 4
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
Ermiyati Ermiyati –– 14059/PS/MTBB/0414059/PS/MTBB/04Mass Concrete Mixes
Berat pasir diperlukan = (2.65 x 237) = 630 kg
Perkiraan tumpukan jumlah per m beton:
Semen = 156 kg
Air = 108 kg
Pasir = 630 kg
Agregat kasar = 1550 kg
Percobaan proporsi campuran dapat disesuaikan pada hasil tes dari
beton segar dan beton keras.
14.6. CONTOH LAIN CAMPURAN BETON MASSA
Direncanakan campuran beton yang sesuai untuk pembangunan dam, dimana:
Semen yang digunakan : Portland biasa
Agregat kasar dengan ukuran : 5 mm-15 mm
Kekuatan tekan beton silinder : 160 kg/cm
Umur beton : 28 hari
Berat kering agregat kasar : 1700 kg/m
Modulus halus butir : 2.8
Persyaratan Penurunan kerja/slump : 75-100 mm
Berat semen : 3,15
Berat jenis agregat kasar : 2,7
Berat jenis pasir : 2,65
Penyelesaian :
Beton jenis ini akan digunakan untuk struktur bendungan untuk menghadapi kondisi
cuaca berbahaya.
Air/rasio semen yang dibutuhkan adalah:
1. Dari pertimbangan kekuatan (tabel 7.4) = 0.75
2. Dari pertimbangan Durabilitas (tabel 7.3) = 0.48
Perbandingan air dengan semen Minimum 0.48 terpakai 0.48
Perkiraan Campuran kebutuhan air berdasarkan nilai slump (25-50mm) dan
ukuran agregat 150 mm = 118 kg/m dari tabel 7.5
Kadar udara = 3 %
Berat Semen = 118/0.48 = 245,83 kg
Kadar semen yang lebih tinggi akan digunakan untuk dam bagian luar.
Sedangkan untuk bagian, dimana durabilitas bukan pertimbangan utama,
penggunaan air/rasio semen berdasar kekuatan 0.75
Maka Berat semen yang diperlukan adalah = 118/0.75 = 157,33 kg
Volume agregat kasar (tabel 7.6) = 0.86 m
Berat Agregat kasar = (0.86 x 1700) = 1462 kg
XIV - 5
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
Ermiyati Ermiyati –– 14059/PS/MTBB/0414059/PS/MTBB/04Mass Concrete Mixes
Jika V = volume absolut pasir diperlukan, untuk bagian dalam dam, jumlah
pasir diperlukan ditentukan oleh metode volume absolut.
Volume absolut komppsisi dalam 1 meter kubik beton adalah:
(157.103 ): 3,15 + 118 . 103 +( 1462 . 103 ): 2,7 + 30. 103 + v = 106
V = 260,667 . 103
Berat pasir diperlukan = (2.65 x 260,667) = 689 kg
Perkiraan tumpukan jumlah per m beton:
Semen = 157 kg
Air = 118 kg
Pasir = 689 kg
Agregat kasar = 1462 kg
Tabel 14.1 Rekomendasi tingkat gradasi untuk agregat pasir
Ukuran Ayakan Persentase berat butir lewat
Persentase berat butir tertahan
10 mm4,76 mm2,38 mm1,19 mm
600300150Pan
00-85-20
10-2510-3015-3012-203-10
00-8
10-2530-5050-6570-8390-97100
Tabel 14.2 Rekomendasi tingkat gradasi untuk agregat kadar
Ukuran max
agregat untuk beton (mm)
Persentase untuk gradasi agregat kasarkasar Halus
Batu bulat
(76-152 mm)
Batu pecah (38-76 mm)
Batu menengah (19-38
mm)
(5-19 mm)
(10-19 mm)
(5-10 mm)
193876
152
000
20-35
00
20-4020-32
040-4520-4020-30
10045-6025-4020-35
55-7330-3515-2512-20
27-4515-2510-158-15
XIV - 6
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
Ermiyati Ermiyati –– 14059/PS/MTBB/0414059/PS/MTBB/04Mass Concrete Mixes
XIV - 7
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
Ermiyati Ermiyati –– 14059/PS/MTBB/0414059/PS/MTBB/04Mass Concrete Mixes
XIV - 8
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
Ermiyati Ermiyati –– 14059/PS/MTBB/0414059/PS/MTBB/04Mass Concrete Mixes
XIV - 9
Program Magister Teknologi Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil - Fakultas
Ermiyati Ermiyati –– 14059/PS/MTBB/0414059/PS/MTBB/04Mass Concrete Mixes
XIV - 10
Recommended