Embed Size (px)
Citation preview
6
PERANCANGAN CAMPURAN BETON
Perancangan campuran beton adalah merupakan suatu usaha untuk mendapatkan berbagai
sifat-sifat fisik beton yang seekonomis mungkin dengan menggunakan material yang ada.
Material yang baik belum menjamin akan menghasilkan beton yang baik apabila proporsi
campuran tidak dirancang dengan benar. Ada beberapa macam metode yang dapat
digunakan untuk merancang komposisi campuran beton, namun belum tentu dapat
menghasilkan proporsi campuran yang optimum.
Pada dasarnya semua metode perancangan campuran beton berasal dari informasi
pendekatan. Demikian pula semua perancangan campuran beton mengikuti prosedur yang
sama yang pada akhirnya dengan modifikasi tertentu akan menghasilkan proporsi
campuran yang kira-kira sama. Pada umumnya untuk merancang campuran beton, harus
didahului dengan trial mix. Dari hasil trial mix akan diketahui kekurangan-kekurangan
pada campuran, misalnya nilai slump yang belum tercapai, terjadinya segregasi pada
adukan atau adukan belum kohesif. Pada dasarnya berat air yang tercantum di tabel pada
perancangan campuran beton bukanlah merupakan harga mutlak, tetapi dapat dikoreksi.
Perancangan Campuran Beton dengan Metode British
Pada perancangan dengan metode British ini, benda uji yang digunakan adalah kubus
ukuran 15x15x15 cm. Apabila benda uji merupakan silinder maka harus dikonversikan
terlebih dahulu ke benda uji kubus.
Untuk merancang beton dengan kuat tekan karakteristik (yang disyaratkan), maka
langkah pertama yang harus ditentukan adalah menentukan kuat tekan rata-rata rencana
(target). Kuat tekan rencana didasarkan atas probabilitas bahwa kuat tekan yang berada
dibawah kuat tekan karakteristik terbatas sampai 5 % saja. Dianggap bahwa distribusi
kuat tekan beton mengukuti distribusi normal, maka dapat ditulis hubungan antara kuat
tekan karakteristik dengan kuat tekan rata-rata rencana.
bk = bm - 1,64 S dimana28
bk = Kuat tekan karakteristikbm = Kuat tekan rencana (rata-rata)S = Standar deviasi
Pada metode British, besarnya slump rencana untuk berbagai type struktur diperlihatkan
pada Tabel 6.1.
Tabel 6.1. Nilai Slump yang Disyaratkan sesuai dengan Penggunaan Beton
Tingkat Kelecakan Slump (mm) Penggunaan Beton
Sangat rendah 0-25 mmPembetonan jalan yang dipadatkan dengan
mesin penggetar
Rendah 25-50 mmPembetonan jalan yang dipadatkan dengan
mesin penggetar
Sedang 25-100 mmBeton bertulang, seperti pelat, balok, dan
kolom yang dipadatkan dengan mesin penggetar
Tinggi 100-175 mmBeton bertulang dengan tulangan rapat, pada
umumnya tidak perlu dipadatkan lagi
Pada metode British, penentuan faktor air semen diawali dengan menentukan perkiraan
kuat tekan beton untuk faktor air semen 0,5 diperlihatkan pada Tabel 6.2.
Tabel 6.2. Perkiraan Kuat Tekan Beton dengan Faktor Air Semen 0,5
Tipe Semen Jenis Agregat Kasar
Kuat Tekan (MPa) pada Umur (hari)
3 7 28 91Tipe I Tidak dipecah 22 31 43 50Tipe V Dipecah 27 36 48 55Tipe III Tidak dipecah 29 37 49 55
Dipecah 34 43 54 60
Penentuan faktor air semen untuk kuat tekan rencana ditentukan dengan langkah-langkah
sebagai berikut:
29
1. Tentukan kuat tekan rencana, tipe semen, jenis agregat kasar serta umur kubus beton
dimana kuat tekan rencananya ditinjau.
2. Dari Tabel 6.2 ditentukan kuat tekan kubus beton untuk faktor air semen sebesar 0,5.
3. Dengan menggunakan kurva pada Gambar 6.1, tarik garis vertikal ke atas dari faktor
air semen 0,5 sehingga memotong kuat tekan beton sesuai dengan Tabel 6.2 pada langkah
2.
4. Dari perpotongan antara faktor air semen 0,5 dan perkiraan kuat tekan menurut tabel
6.2 dapat digambarkan kurva mengukuti kurva disebelahnya pada kurva hubungan kuat
tekan beton dengan faktor air semen seperti pada Gambar 6.1.
5. Nilai faktor air semen untuk kuat tekan yang direncanakan dapat dicari dengan
menarik garis horizontal dari kuat tekan rencana hingga memotong kurva yang telah
digambar pada langkah 4, kemudian dari titik potong tersebut ditarik garis vertikal ke
bawah hingga memotong faktor air semen. Nilai faktor air semen inilah yang dijadikan
dasar untuk menentukan berat semen bagi kuat tekan yang direncanakan.
Gambar 6.1. Kurva Hubungan Kuat Tekan -Faktor Air Semen
30Dengan telah ditetapkannya nilai faktor air semen maka berat semen yang dibutuhkan
dalam perancangan dapat dihitung yaitu dengan menggunakan data banyaknya air bebas
yang diperlukan untuk setiap m3 beton seperti tercantum pada Tabel 6.3.
Tabel 6.3. Perkiraan Jumlah Air Bebas yang Diperlukan untuk Tingkat Workability
Ukuran Jenis Berat Air (kg/m3) untukMaksimu
mAgregatKasar
Nilai Slump (mm)
Agregat 0-10 10-30 30-60 60-18010 mm Tidak dipecah 150 180 205 225
Dipecah 180 205 230 25020 mm Tidak dipecah 135 160 180 195
Dipecah 170 190 210 22540 mm Tidak dipecah 115 140 160 175
Dipecah 155 175 190 205
Besarnya berat semen yang dihitung atas dasar berat air bebas dan faktor air semen yang
sebelumnya telah ditetapkan tidak boleh kurang dari berat semen minimum yang
disyaratkan pada kondisi exposure tertentu untuk menjamin keawetan beton.
Langkah selanjutnya dari perancangan beton dengan metode British ini adalah
memperkirakan berat jenis adukan beton dengan memenfaatkan data berat air dan berat
jenis agregat gabungan. Untuk memperkirakan berat jenis adukan beton, terlebih dahulu
dibutuhkan persentase masing-masing agregat halus dan agregat kasar sehingga langkah
untuk memperkirakan berat jenis adukan beton dapat dilakukan.
Persentase berat agregat halus terhadap total agregat dapat ditentukan dengan
memanfaatkan kurva hubungan antara besar faktor air semen dengan persentase agregat
halus untuk beberapa nilai slump dan ukuran maksimum agregat yang dipakai, yang
diperlihatkan pada Gambar 6.2a, 6.2b, dan 6.2c.
31
Gambar 6.2.a.Persentase Agregat Halus Terhadap Total Agregat untuk Diameter Maksimum 10 mm
32
Gambar 6.2.b.Persentase Agregat Halus Terhadap Total Agregat untuk Diameter Maksimum 20 mm
33
Gambar 6.2.c.Persentase Agregat Halus Terhadap Total Agregat untuk Diameter Maksimum 40 mm
34
Angka-angka disebelah kiri garis pada gambar 6.2a, 6.2b, dan 6.3b menunjukkan
persentase agregat halus lolos saringan 0,6 mm.
Dengan telah ditentukannya persentase agregat halus, maka persentase agregat kasar
adalah 100-persentase agregat halus, sehingga besarnya berat jenis agregat gabungan
dapat ditentukan. Berat jenis agregat gabungan ditentukan dengan menjumlahkan hasil
perkalian antara masing-masing persentase dengan berat jenisnya.
Perkiraan berat jenis adukan beton dapat dihitung dengan menggunakan bantuan berat air
dan berat jenis agregat gabungan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.3.
Gambar 6.3. Kurva Perkiraan Berat Jenis Adukan Beton
Contoh 6.1.
Rencanakanlah campuran untuk keperluan kolom beton dengan kuat tekan karakteristik
sebesar 25 MPa (cara British) pada umur 28 hari. Slump rencana 10 cm. Jarak tulangan
kolom hanya memungkinkan penggunaan agregat maksimum sebesar 20 mm. Semen
yang digunakan type I, deviasi standar diambil sebesar 6,5 MPa, faktor air semen
maksimum 0,65 dan kebutuhan semen minimum 275 kg/m3.
35
Dari hasil pemeriksaan laboratorium, diperoleh :
Sifat agregat kasar (batu pecah):
Specific gravity (BJ) = 2,68 (kondisi SSD)
Peresapan = 1,5 %
Kadar air pada saat pengecoran 2,5 %
Berat volume gembur = 1400 kg/m3 (pada kondisi kadar air 2,5 %)
Sifat agregat halus :
Specific gravity (BJ) = 2,55 (kondisi SSD)
Peresapan = 0,9 %
Kadar air pada saat pengecoran = 2,8 %
Berat volume gembur = 1550 kg/m3 (pada kondisi kadar air 2,8 %)
Hasil pengujian analisis saringan agregat halus:
Ukuran Saringan (mm)
Berat Pasir Tertahan (gr)
5 02,36 601,18 1160,6 1480,3 1800,15 60Pan 36
Apabila tinggi kolom yang akan dicor 4,5 m, diameter 60 cm dan jumlah kolom 50 buah,
maka tentukanlah jumlah semen dalam sak ( 1 sak=50 kg), pasir (m3), dan batu pecah
(m3) yang harus disiapkan.
Penyelesaian soal diatas dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Kuat tekan yang disyaratkan, bk = 25 Mpa
2. Deviasi standar, s = 6,5 Mpa
3. Nilai tambah, m = 1,64 s = 1,64. 6,5 = 10,66 MPa
4. Kuat tekan rata-rata rencana, bm = bk + m = 25 + 10,66 = 35,66 MPa
36
5. Jenis semen : Type I
6. Jenis agregat kasar : dipecah
Jenis pasir : alam
7. Menghitung faktor air semen, digunakan Tabel 6.2 dan Gambar 6.1.
Dari Tabel 6.2, diperoleh Kuat tekan beton sebesar 48 Mpa pada faktor air semen 0,5
untuk umur 28 hari; jenis semen type 1; dan jenis agregat kasar dipecah.
Gambarkan garis lengkung melalui titik perpotongan faktor air semen 0,5 dengan kuat
tekan 48 Mpa. Garis lengkung inilah yang akan menjadi acuan untuk menentukan faktor
air semen berdasarkan kuat tekan rencana sebesar 35,66 Mpa. Sehingga diperoleh faktor
air semen sebesar 0,62
8. Faktor air semen maksimum = 0,65
9. Nilai slump rencana = 100 mm
10. Ukuran maksimum agregat = 20 mm
11. Kebutuhan air (Tabel 6.3) = 225 kg/m3
12. Kebutuhan semen = 225/0,62 = 362,9 kg/m3
13. Kebutuhan semen minimum = 275 kg/m3
14. Persentase agregat halus lolos saringan 0,6 mm dihitung dengan menggunakan Tabel
6.4.
Tabel 6.4. Analisis Saringan Agregat Halus
Ukuran Saringan
(mm)
Berat Tertahan(gr)
Tertahan (%) Kum Tertahan (%)
Lolos (%)
5 0 0 0 1002,36 60 10 10 901,18 116 19,33 29,33 70,670,6 148 24,67 54 460,3 180 30 84 160,15 60 10 94 6Pan 36 6 100 0
600
Dari Tabel 6.4. diatas diperoleh agregat halus lolos saringan 0,6 sebesar 46 %
15. Persentase berat pasir terhadap campuran (Gambar 6.2b) diperoleh 45 %
37
16. Berat jenis agregat gabungan = 0,55.2.68 + 0,45.2,55 = 2,62
17. Berat jenis adukan beton (Gambar 6.3.) = 2330 kg/m3
18. Kebutuhan agregat = 2330 - 225- 363 = 1742 kg/m3
19. Kebutuhan pasir = 0,45. 1742 = 784 kg/m3
20. Kebutuhan agregat kasar = 1742 – 784 = 958 kg/m3
Sehingga dalam 1 m3 beton dibutuhkan material sebagai berikut :
1. Semen = 363 kg
2. Air = 225 kg
3. Pasir = 784 kg (kondisi SSD)
4. Split = 958 kg (kondisi SSD)
Pada kondisi lapangan, berat air, berat pasir, dan berat split harus dikoreksi dengan cara
sebagai berikut :
Kondisi Lapangan
Kebutuhan pasir = 784 + ((2,8-0,9)/100). 784 = 799 kg/m3
Kebutuhan split = 958 + ((2,5-1,5)/100).958 = 968 kg/m3
Kebutuhan air = 225- ((2,8-0,9)/100).784- ((2,5-1,5)/100).958 = 201 kg/m3
Kebutuhan semen (tetap) = 363 kg/m3
Kebutuhan Bahan untuk Pengecoran Kolom
Volume kolom = 0,25.3,14.0,62.4,5.50 = 63,585 m3
Pasir = (799. 63,585)/1550 = 32,78 m3
Split = (968. 63,585)/1400 = 43,96 m3
Semen = (363. 63,585)/50 = 462 sak
Perancangan campuran beton dengan Metode British dapat juga dikerjakan dengan
program Bahasa Basic sebagai berikut:
38
CLS10 INPUT "KUAT TEKAN YANG DISYARATKAN 28 H(MPA)=", FC14 INPUT "NILAI SLUMP(10-180MM)=", S16 INPUT "UKURAN AGREGAT MAX(PILIH 10,20,40MM)=", AM18 INPUT "PASIR LOLOS SAR 0,6(%)=", LS20 INPUT "BERAT JENIS AGREGAT KASAR=", BJK22 INPUT "BERAT JENIS PASIR=", BJP24 INPUT "STANDAR DEVIASI(MPA)=", SD30 PRINT34 C = FC + (1.64 * SD)37 IF C <= 76 AND C >= 60 THEN FAS = .3 + (76 - C) * (.1 / 16): GOTO 4939 IF C < 60 AND C >= 48 THEN FAS = .4 + (60 - C) * (.1 / 12): GOTO 4942 IF C < 48 AND C >= 37 THEN FAS = .5 + (48 - C) * (.1 / 11): GOTO 4944 IF C < 37 AND C >= 29 THEN FAS = .6 + (38 - C) * (.1 / 8): GOTO 4946 IF C < 29 AND C >= 22 THEN FAS = .7 + (29 - C) * (.1 / 7): GOTO 4948 PRINT "TINJAU KEMBALI KUAT TEKAN": END49 PRINT "FAS=", FAS
50 IF S >= 0 AND S <= 10 AND AM = 10 THEN W = 180: GOTO 7552 IF S > 10 AND S <= 30 AND AM = 10 THEN W = 205: GOTO 7554 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 10 THEN W = 230: GOTO 7556 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 10 THEN W = 250: GOTO 7558 IF S >= 0 AND S <= 10 AND AM = 20 THEN W = 170: GOTO 7560 IF S > 10 AND S <= 30 AND AM = 20 THEN W = 190: GOTO 7562 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 20 THEN W = 210: GOTO 7564 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 20 THEN W = 225: GOTO 7566 IF S >= 0 AND S <= 10 AND AM = 40 THEN W = 155: GOTO 7568 IF S > 10 AND S <= 30 AND AM = 40 THEN W = 175: GOTO 7570 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 40 THEN W = 190: GOTO 7572 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 40 THEN W = 205: GOTO 7574 PRINT "TINJAU KEMBALI NILAI SLUMP ATAU UKURAN AGG MAX": END75 PRINT "BERAT AIR=", W; : PRINT "KG/M3"76 CM = W / FAS80 PRINT "BERAT SEMEN=", CM; : PRINT "MPA"86 IF S >= 10 AND S <= 30 AND AM = 10 THEN GOTO 10688 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 10 THEN GOTO 10890 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 10 THEN GOTO 11092 IF S >= 10 AND S <= 30 AND AM = 20 THEN GOTO 11294 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 20 THEN GOTO 11496 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 20 THEN GOTO 11698 IF S >= 10 AND S <= 30 AND AM = 40 THEN GOTO 118100 IF S > 30 AND S <= 60 AND AM = 40 THEN GOTO 120102 IF S > 60 AND S <= 180 AND AM = 40 THEN GOTO 122106 P1 = 23: P2 = 30: P3 = 26: P4 = 25: P5 = 33: P6 = 43: P7 = 38: P8 = 53: P9 = 49: P10 = 66: GOTO 124
39108 P1 = 24: P2 = 32: P3 = 31: P4 = 39: P5 = 37: P6 = 46: P7 = 43: P8 = 57: P9 = 56: P10 = 72: GOTO 124110 P1 = 29: P2 = 37: P3 = 33: P4 = 43: P5 = 40: P6 = 52: P7 = 50: P8 = 63: P9 = 62: P10 = 80: GOTO 124112 P1 = 17: P2 = 25: P3 = 20: P4 = 30: P5 = 24: P6 = 35: P7 = 30: P8 = 42: P9 = 38: P10 = 54: GOTO 124114 P1 = 14: P2 = 28: P3 = 23: P4 = 32: P5 = 28: P6 = 39: P7 = 33: P8 = 47: P9 = 41: P10 = 59: GOTO 124116 P1 = 23: P2 = 31: P3 = 28: P4 = 36: P5 = 31: P6 = 43: P7 = 39: P8 = 53: P9 = 49: P10 = 65: GOTO 124118 P1 = 15: P2 = 22: P3 = 18: P4 = 25: P5 = 21: P6 = 31: P7 = 23: P8 = 38: P9 = 30: P10 = 48: GOTO 124120 P1 = 17: P2 = 23: P3 = 21: P4 = 27: P5 = 23: P6 = 33: P7 = 29: P8 = 41: P9 = 35: P10 = 51: GOTO 124122 P1 = 20: P2 = 28: P3 = 23: P4 = 32: P5 = 27: P6 = 38: P7 = 34: P8 = 46: P9 = 40: P10 = 59: GOTO 124124 S1 = ((FAS - .2) / .6) * (P2 - P1) + P1126 S2 = ((FAS - .2) / .6) * (P4 - P3) + P3
128 S3 = ((FAS - .2) / .6) * (P6 - P5) + P5130 S4 = ((FAS - .2) / .6) * (P8 - P7) + P7140 S5 = ((FAS - .2) / .6) * (P10 - P9) + P9144 IF LS >= 80 AND LS <= 100 THEN PS = -((LS - 80) / 20) * (S2 - S1) + S2146 IF LS >= 60 AND LS < 80 THEN PS = -((LS - 60) / 20) * (S3 - S2) + S3148 IF LS >= 40 AND LS < 60 THEN PS = -((LS - 40) / 20) * (S4 - S3) + S4150 IF LS >= 15 AND LS < 40 THEN PS = -((LS - 15) / 25) * (S5 - S4) + S5160 PRINT "PERSENTASE PASIR=", PS; : PRINT "%"162 BJG = ((100 - PS) / 100) * BJK + (PS / 100) * BJP164 PRINT "BERAT JENIS AGREGAT GABUNGAN=", BJG166 B1 = ((260 - W) / 16) * 15 + 2150168 B2 = ((260 - W) / 160) * 187 + 2275170 B3 = ((260 - W) / 16) * 25 + 2450172 IF BJG >= 2.4 AND BJG <= 2.6 THEN BVB = ((BJG - 2.4) / .2) * (B2 - B1) + B1: GOTO 177174 IF BJG > 2.6 AND BJG <= 2.9 THEN BVB = ((BJG - 2.6) / .3) * (B3 - B2) + B2: GOTO 177175 PRINT "TINJAU KEMBALI BERAT JENIS": END177 PRINT "BERAT VOLUME BETON=", BVB; : PRINT "KG/M3"200 AG = BVB - CM - W202 PSR = (PS / 100) * AG204 PRINT "BERAT PASIR=", PSR; : PRINT "KG/M3"206 BT = AG - PSR208 PRINT "BERAT BATU=", BT; : PRINT "KG/M3"
40
Apabila Contoh 6.1 dikerjakan dengan program diatas maka doperoleh hasil sebagai
berikut :
Fas = 0,62425
Berat Air = 225 kg/m3
Berat Semen = 357,5685 kg/m3
Persentase Pasir = 46,18658 %
BJ Agregat Gabungan = 2,619957
Berat Volume Beton = 2328,465 kg/m3
Berat Pasir = 806,3699 kg/m3
Berat Batu = 939,5265 kg/m3
Perancangan Campuran Beton dengan Metode ACI
Prosedur perancangan adukan beton dengan metode ini terdiri atas beberapa tahapan
pekerjaan:
1. Tentukan kuat tekan rencana
2. Menetapkan konsistensi beton dengan slump rencana berdasarkan Tabel 6.5.
Tabel 6.5. Nilai Slump untuk Berbagai Jenis Konstruksi
Uraian Slump (mm)Maksimum Minimum
Dinding, pelat podasi dan pondasi telapak bertulang 80 25Kaison dan konstruksi dibawah tanah
80 25
Pelat, balok, kolom, dan dinding 100 25Perkerasan jalan 80 25Pembetonan massal 50 25
3. Menetapkan ukuran agregat maksimum sesuai dengan persyaratan dimensi penampang
dan jarak tulangan, persyaratan tersebut telah dibahas di BAB 3
4. Berdasarkan nilai slump dan ukuran agregat maksimum maka berat air yang
dibutuhkan dalam 1 m3 beton dan persentase udara yang terperangkap dapat dilihat pada
Tabel 6.6.
41Tabel 6.6. Berat air perlu untuk setiap m3 beton dan udara terperangkap
untuk berbagai slump dan ukuran maksimum agregat
Slump Berat air (kg/m3) beton untuk ukuran agregat berbeda(cm) 10 mm 12,5mm 20 mm 25 mm 38 mm 50 mm 75 mm 150 mm
2,5-5 208 199 187 179 163 154 142 1257,5-10 228 217 202 193 179 169 157 13815-17 243 228 214 202 187 178 169 -
Persentase udara yang ada dalam unit beton3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,3 0,2
5. Faktor air semen ditentukan berdasarkan Tabel 6.7 dan harus disesuaikan dengan
faktor air semen maksimum berdasarkan kondisi lingkungan seperti ditunjukkan pada
Tabel 6.8.
Tabel 6.7. Hubungan Faktor Air Semen dengan Kuat Tekan Beton (ACI)
Kuat Tekan Beton Rencana Umur 28 hari* (kg/cm2) Faktor Air Semen
411 0,44331 0,53263 0,62193 0,73153 0,80
* Benda uji yang digunakan silinder standar
Tabel 6.8. Faktor Air Semen Maksimum Sesuai dengan Kondisi Lingkungan
Kondisi LingkunganJenis Konstruksi
Kondisi NormalBasah KeringBerganti-ganti
Mendapat Pengaruh Sulfat
dan Air LautKonstruksi Langsing atau mempunyai penutup tulangan kurang dari 25 mm 0,53 0,49 0,40
Struktur dinding penahan tanah, pilar, balok, abutment * 0,53 0,44
Beton yang tertanam dalam air, pilar, balok - 0,44 0,44
Struktur lantai beton di atas tanah * - -Beton yang terlindung dari perubahan udara (Konstruksi interior bangunan) * - -
* Ditentukan bersasarkan Tabel 6.7.42
6. Berat semen dihitung dengan cara membagi berat air dengan faktor air semen
7. Dengan besaran diameter maksimum agregat kasar dan nilai modulus kehalusan
agregat halus maka dapat ditentukan persentase volume agregat kasar per m3 beton
dengan menggunakan Tabel 6.9. Berat agregat kasar yang digunakan diperoleh dari
perkalian persentase volume agregat kasar dengan berat volume padat agregat kasar.
Tabel 6.9. Persentase volume agregat kasar per m3 beton
Ukuran maksimum
agregat kasar
Persentase volume agregat kasar dibandingkan dengan satuanvolume beton untuk modulus kehalusan agregat halus tertentu
(mm) 2,4 2,6 2,8 3,0
10,0 50 48 46 44
12,5 59 57 55 5320,0 66 64 62 6025,0 71 69 67 6537,5 75 73 71 6950,0 78 76 74 7275,0 82 80 78 76150,0 87 85 83 81
8. Volume agregat halus dihitung dari selisih volume total beton dengan volume ( semen
+ agregat kasar + air + udara terperangkap)
9. Dengan diketahuinya volume agregat halus dan berat jenis agregat halus maka dapat
ditentukan berat agregat halus. Sehingga berat seluruh material pembentuk beton per m3
telah dapat ditentukan.
Contoh 6.2.
Rencanakanlah campuran untuk keperluan kolom beton dengan kuat tekan karakteristik
sebesar 25 MPa dengan benda uji kubus (cara ACI) pada umur 28 hari. Slump rencana 10
cm. Jarak tulangan kolom hanya memungkinkan penggunaan agregat maksimum sebesar
20 mm. Semen yang digunakan type I, deviasi standar diambil sebesar 6,5 Mpa, faktor air
semen maksimum 0,65 dan kebutuhan semen minimum 275 kg/m3.
43
Dari hasil pemeriksaan laboratorium pada kondisi SSD, diperoleh :
Sifat agregat kasar (batu pecah):
Specific gravity (BJ) = 2,68
Berat volume gembur = 1400 kg/m3
Berat volume padat = 1580 kg/m3
Sifat agregat halus :
Specific gravity (BJ) = 2,55
Berat volume gembur = 1550 kg/m3
Hasil pengujian analisis saringan agregat halus:
Ukuran Saringan (mm)
Berat Pasir Tertahan (gr)
5 02,36 601,18 1160,6 1480,3 1800,15 60Pan 36
Tentukan pula rencana ukuran kotak takaran agregat untuk keperluan pengadukan dengan
ketentuan dimana kapasitas mixer adalah 1 sak semen + 2 kotak pasir + 3 kotak agregat
kasar.
Penyelesaian
1. Kuat tekan rencana = 25 + 1,64. 6,5 = 35,66 MPa = 356,6 kg/cm2
Kuat tekan rencana benda uji silinder = 356,6 x 0,83 = 296 kg/cm2
2. Slump rencana = 100 mm
3. Ukuran agregat maksimum = 20 mm
Modulus kehalusan pasir dihitung dengan Tabel 6.10
44Tabel 6.10. Perhitungan Modulus Kehalusan Pasir
Ukuran Saringan
(mm)
Berat Tertahan(gr)
Tertahan (%) Kum Tertahan (%)
Lolos (%)
5 0 0 0 1002,36 60 10 10 901,18 116 19,33 29,33 70,670,6 148 24,67 54 460,3 180 30 84 160,15 60 10 94 6pan 36 6 100 0
600 271,33
Modulus kehalusan pasir = 271,33/100 = 2,71
4. Berat air (Tabel 6.6) = 202 kg/m3
5. Berdasarkan kuat tekan rencana maka faktor air semen (Tabel 6.7) = 0,576
6. Berat semen = 202/0,576 = 351 kg/m3
7. Persentase volume agregat kasar (Tabel 6.9) = 63 %
Berat agregat kasar = 0,63. 1580 = 995,4 kg/m3
8. Penentuan volume unsur beton kecuali pasir :
Volume semen = = 0,1114 m3
Volume air = = 0,2020 m3
Volume agregat kasar = = 0,3714 m3
Volume udara = 0,0200 m3
___________ = 0,7048 m3
9. Volume pasir = 1- 0,7048 = 0,2952 m3
Berat pasir = 0,2952.2,55.1000 = 752,76 kg/m3
45
Maka unsur beton per m3:
Semen = 351 kg
Air = 202 kg
Pasir = 752 kg
Agregat kasar = 995 kg
__________
= 2300 kg
Menentukan Ukuran Kotak Takaran Agregat
Bahan agregat yang diperlukan untuk 1 sak semen :
Pasir = 107,12 kg
Agregat kasar = 141,74 kg
Pasir terdiri dari 2 kotak sehingga berat pasir 1 kotak = 107,12/2 = 53,56 kg
Agregat kasar terdiri dari 3 kotak sehingga berat agregat kasar 1 kotak = 47,25 kg
Volume kotak pasir = 53,56/1550 = 34555 cm3
Volume kotak agregat kasar = 47,25/1400 = 33750 cm3
Ukuran Kotak Pasir
Ambil lebar kotak = 35 cm
Ambil tinggi kotak = 20 cm
Maka panjang kotak = 49 cm
Ukuran Kotak Agregat Kasar
Ambil lebar kotak = 35 cm
Ambil tinggi kotak = 20 cm
Maka panjang kotak = 48 cm
Perancangan campuran beton dengan Metode ACI dapat juga dikerjakan dengan program
Bahasa Basic sebagai berikut:
46
CLS
1 INPUT "NAMA FILE=", NAMA$
2 OPEN NAMA$ FOR OUTPUT AS #1
3 INPUT "TIPE SOAL:", NM
4 PRINT #1, "TIPE SOAL:"; NM
10 INPUT "KUAT TEKAN YANG DISYARATKAN 28 H (KG/CM2)=", FC
12 INPUT "NILAI SLUMP(2.5-17 CM)=", S
14 INPUT "UKURAN AGREGAT MAX(PILIH 10,20,38 MM)=", AM
16 INPUT "MODULUS KEHALUSAN(2.0-3.4)=", FM
18 INPUT "BERAT VOLUME AGREGAT KASAR=", BV
20 INPUT "BERAT JENIS AGREGAT KASAR=", BJ
22 INPUT "BERAT JENIS PASIR=", BJS
24 INPUT "STANDAR DEVIASI(KG/CM2)=", SD
30 PRINT
35 C = FC + (1.64 * SD)
40 IF C <= 411 AND C >= 331 THEN FAS = .44 + (411 - C) * (.09 / 80): GOTO 87
60 IF C < 331 AND C >= 263 THEN FAS = .53 + (331 - C) * (.09 / 68): GOTO 87
70 IF C < 263 AND C >= 193 THEN FAS = .62 + (263 - C) * (.11 / 70): GOTO 87
80 IF C < 193 AND C >= 153 THEN FAS = .73 + (193 - C) * (.07 / 40): GOTO 87
85 PRINT "TINJAU KEMBALI KUAT TEKAN": END
87 IF FAS > .65 THEN FAS = .65
90 PRINT #1, "FAS="; FAS
100 IF S >= 2.5 AND S <= 5 AND AM = 10 THEN W = 208: GOTO 190
110 IF S > 5 AND S <= 10 AND AM = 10 THEN W = 228: GOTO 190
120 IF S > 10 AND S <= 17 AND AM = 10 THEN W = 243: GOTO 190
130 IF S >= 2.5 AND S <= 5 AND AM = 20 THEN W = 187: GOTO 190
140 IF S > 5 AND S <= 10 AND AM = 20 THEN W = 202: GOTO 190
150 IF S > 10 AND S <= 17 AND AM = 20 THEN W = 214: GOTO 190
160 IF S > 2.5 AND S <= 5 AND AM = 38 THEN W = 163: GOTO 190
47
170 IF S > 5 AND S <= 10 AND AM = 38 THEN W = 179: GOTO 190
180 IF S > 10 AND S <= 17 AND AM = 38 THEN W = 187: GOTO 190
185 PRINT "TINJAU KEMBALI NILAI SLUMP ATAU UKURAN AGG MAX": END
190 PRINT #1, "BERAT AIR="; W; : PRINT #1, " KG/M3"
200 CM = W / FAS
210 PRINT #1, "BERAT SEMEN="; CM; : PRINT #1, "KG/M3"
220 IF FM >= 2 AND FM <= 3.4 AND AM = 10 THEN AG = 54 - 10 * (FM - 2):
GOTO 250
230 IF FM >= 2 AND FM <= 3.4 AND AM = 20 THEN AG = 70 - 10 * (FM - 2):
GOTO 250
240 IF FM >= 2 AND FM <= 3.4 AND AM = 38 THEN AG = 79 - 10 * (FM - 2):
GOTO 250
245 PRINT "TINJAU KEMBALI MODULUS KEHALUSAN": END
250 PRINT #1, "KEBUTUHAN AGREGAT KASAR="; AG; : PRINT #1, "%"
260 BAG = BV * (AG / 100)
261 PRINT #1, "BERAT AGREGAT KASAR="; BAG; : PRINT #1, "KG/M3"
262 IF AM = 10 THEN U = .03
264 IF AM = 20 THEN U = .02
266 IF AM = 38 THEN U = .01
270 VCM = CM / (1000 * 3.15)
280 VAG = BAG / (1000 * BJ)
290 VU = U
300 VW = W / 1000
310 VPS = 1 - (VCM + VAG + VU + VW)
320 BPS = VPS * BJS * 1000
330 PRINT #1, "KEBUTUHAN PASIR="; BPS; : PRINT #1, "KG/M3"
340 BBT = W + BAG + CM + BPS
350 PRINT "PERKIRAAN BERAT BETON="; BBT; : PRINT "KG/M3"
360 END
48
Apabila Contoh 6.2 dikerjakan dengan program diatas maka doperoleh hasil sebagai
berikut :
FAS= .5763526
BERAT AIR= 202 KG/M3
BERAT SEMEN= 350.4799 KG/M3
KEBUTUHAN AGREGAT KASAR= 62.9 %
BERAT AGREGAT KASAR= 993.82 KG/M3
KEBUTUHAN PASIR= 754.5659 KG/M3
