Praktikum Bahan Bangunan Laut 2
Pada hari Kamis tepatnya
tanggal 5 Oktober 2017 kami melakukan praktikum kedua kami. Praktikum ini
dilakukan hanya didalam ruangan. Disini pula kami melakuakn kegiatan
perhitungan dari semua data yang telah kami peroleh pada praktikum sebelumnya.
Kami melakukannya bersama teman satu kelompok untuk menghasilkan besar nilai
dari rancangan beton yang akan kami buat (Mix Design). Berikut adalah laporan
selama kami melakukan praktikum kedua.
Tujuan
Menentukan campuran beton yang memenuhi
persyaratan kelecakan, kekuatan, dan durabilitas berdasarkan data yang telah
diperoleh.
Faktor dan langkah perancangan proporsi Campuran
Beton (mix design)
Langkah 1: Pemilihan nilai slump
Pada pembuatan beton pemilihan nilai
slump adalah hal yang sangat penting hal ini dikarenakaan nilai slump akan
menentukan karakteristik beton yang diinginkan. Pemilihan nilai slump pada
pembuatan beton disesuaikan dengan kegunaan beton. Tabel pedoman yang
menyajikan hubungan antara kegunaan beton dan nilai slump yang diperlukan
adalah Tabel 1.
Pada tabel
tersebut kita dapat melihat beberapa contoh kegunaan pembuatan beton
seperti dinding penahan dan pondasi, balok dan dinding beton, kolom
struktural dan lain-lain. Pada tabel tersebut juga tercntum nilai maksimum dan
minimum slump yang harus dipatuhi. Hal ini mennjukkan bahwa nilai slump pada
saat pembuatan beton tidk boleh kurang atau melebihi angka-angka batas tersebut.
Tabel 1. Ukuran Slum Sesuai Jenis Konstruksi
|
Jenis
Konstruksi
|
Slump (mm)
|
|
|
Maksimum
|
Minimum
|
|
|
Dinding pondasi, footing, dinding basemen
|
75
|
25
|
|
Dinding dan balok
|
100
|
25
|
|
Kolom
|
100
|
25
|
|
Perkerasan dan lantai
|
75
|
25
|
|
Beton dalam jumlah besar (dam)
|
50
|
25
|
Langkah 2:
Pemilihan ukuran maksimum agregat kasar
Tahapan
selanjutnya adalh pemilihan ukuran maksimum agregat kasar. Penentuan ini tidak
kalah penting karena bertujuan untuk menentukan ukuran agregat kasar agar beton
tidak mengalami segregasi pada saat pembuatannya. Selain itu, hal ini juga
berguna agar agregat bisa bergerak pada saat penuangan beton hasil campuran ke
bekisting sehingga agregate tidak menumpuk di satu bagian.
1. 1/5 jarak terkecil antara 2
tepi bekisting
2. 1/3 tebal pelat
3. 3/4 jarak bersih selimut
beton
4. 2/3 jarak bersih antar
tulang
Langkah 3: Estimasi kebutuhan air
pencampur dan kandungan udara
Air adalah salah satu unsur yang
pentng dalam pembuatan beton karea semen tidk akan bereaksi jika tidak dicampur
dengan air. Namun, air tidak boleh terlalu banyak di masukkan kedalam campuran
beton karena dapat menyebabkan bleeding (pemisahan air dengan campuran beton
pada saat dicetak). Untuk itu, jumlah air yang dibutuhkan juga perlu kita
estimasi agar kondisi campuran beton maksimum dan nilia slump terpenuhi. Jumlah
air yang dibutuhkan dapat kita estimasi dengan menggunakan Tabel 2.
Pada tabel
tersebut diperlihatkan bahwa ada dua proses pembuatan beton yaitu dengan
penambahan udara dan tanpa penambahan udara. Proses yang biasa dilakukan adalah
proses tanpa penambahan udara sedangkan proses dengan penambahan udara hanya
dilakukan di Negara dengan 4 musim. Selain itu, jumlah air yang dibutuhkan juga
bergantung kepada nilai slump dan ukuran agregat maksimum yang digunakan.
Tabel 2. Kebutuhan air pencampuran dan
udara untuk berbagai nilai slump dan ukuran maksimum agregat
|
Jenis Beton
|
Slump (mm)
|
Air (kg/m3)
|
||||||
|
10 mm
|
12,5 mm
|
20 mm
|
25 mm
|
40 mm
|
50 mm
|
75 mm
|
||
|
Tanpa
penambahan udara
|
25 – 50
|
205
|
200
|
185
|
180
|
160
|
155
|
140
|
|
75 - 100
|
225
|
215
|
200
|
190
|
175
|
170
|
155
|
|
|
150 - 175
|
240
|
230
|
210
|
200
|
185
|
175
|
170
|
|
|
Udara yang
tersekap (%)
|
3
|
2,5
|
2
|
1,5
|
1
|
0,5
|
0,3
|
|
|
Dengan
penambahan udara
|
25 - 100
|
180
|
175
|
165
|
160
|
150
|
140
|
135
|
|
75 - 100
|
200
|
190
|
180
|
175
|
160
|
155
|
150
|
|
|
150 - 175
|
215
|
205
|
190
|
180
|
170
|
165
|
160
|
|
|
Udara yang
disarankan (%)
|
8
|
7
|
6
|
5
|
4,5
|
4
|
3,5
|
|
Langkah 4: Pemilihan nilai perbandingan air semen
Hubungin rasio air semen dan kuat tekan beton sangat
berpengaruh pada proses pencampuran beton. Biasanya pada kondisi lapangan perbandingan air dan
semen sangat berpengaruh untuk mengetahui kondisi baik dan buruknya beton yang
akan dibuat.
Tabel 3. Hubungan rasio air – semen
dan kuat tekan beton
|
Kuat tekan
beton umur 28 hari (MPa)
|
Rasio Air
Semen
|
|
|
Tanpa
Penambahan Udara
|
Dengan
Penambahan Udara
|
|
|
48
|
0,33
|
-
|
|
40
|
0,41
|
0,32
|
|
35
|
0,48
|
0,40
|
|
28
|
0,57
|
0,48
|
|
20
|
0,68
|
0,59
|
|
14
|
0,82
|
0,74
|
Harga rasio air semen tersebut biasanya dibatasi oleh
harga maksimum yang diperbolehkan untuk kondisi exposure (lingkungan) tertentu.
Dalam menentukan nilai kuat tekan beton digunakan
nilai kuat tekan beton rata – rata yang dibutuhkan, yaitu menggunakan rumus
beriku:
fm = fc’ + 1,34 sd
fm = nilai kuat tekan beton
rata-rata
fc’ = nilai kuat tekan
karakteristik
sd = standar deviasi
Terdapat dua hal yang perlu
diperhatikan dalam memnentukan standar devasi untuk menghitung kuat tekan beton
rata-rata pada umur 28 hari. Kami perlu memperhatikan pengerjaan beton dan
tempat beton dikerjakan. Untuk kondisi pengerjaan beton terdapat kondisi
sempurna, sangat baik, baik, cukup baik, dan kurang baik. Sedangkan untuk tempat
pengerjaan beton terdapat ketentuan bila beton dikerjakan di laboratorium atau
dilapangan. Untuk lebih lengkapnya tabel penentuan standar deviasi disajikan
dalam Tabel 3.
Setelah
ditemukan kuat beton rata-rata pada umur 28 hari, Fc tersebut digunakan untuk
menentukan perbandingan air dan semen. Penentuan perbandingan air dan semen
tersebut selain dipengaruhi oleh kuat beton rata-rata juga dipengaruhi oleh
jenis proses pembuatan beton. Untuk menentukan perbandingan air dan semen dapat
melihat Tabel 4.
Tabel 4. Klasifikasi standar deviasi untuk berbagai
kondisi pengerjaan
|
Kondisi
Pengerjaan
|
Standar
Deviasi (MPa)
|
|
|
Lapangan
|
Laboratorium
|
|
|
Sempurna
|
< 3
|
< 1,5
|
|
Sangat baik
|
3 – 3,5
|
1,5 – 1,75
|
|
Baik
|
3,5 – 4
|
1,75 – 2
|
|
Cukup
|
4 - 5
|
2 – 2,5
|
|
Kurang baik
|
> 5
|
> 2,5
|
Langkah 5: Perhitungan kandungan semen
Dalam perhitungan sebelumnya telah
didapatkan berat air yang dibutuhkan dan perbandingan air dan semen. Tahap
selanjutnya adalah menghitung berat semen yang dibutuhkan. Untuk menghitug
jumlah semen yang dibutuhkan digunakan rumus:
Jumlah semen yang dibutuhkan = jumlah air / (w/c
ratio)
Langkah 6: Estimasi kandungan agregat kasar
Langkah selanjutnya adalah
menentukan jumlah agregate kasar yang dibutuhkan. Untuk menentukan agregate
kasar dapat digunakan Tabel 5. Tabel tersebut memperlihatkan bahwa untuk
menentukan volume agregate maksimum dipengaruhi oleh dua parameter. Kedua
parameter tersebut adalah modulus kehalusan dari agregate halus dan ukuran
agregate kasar maksimum yang digunakan.
Hasil yang didapat pada perhitungan
diatas adalah hasil untuk nilai slump 75-100 mm. jika perencanaan nilai slump
diluar nilai tersebut maka harus dikalikan faktor koreksi yang dapat ditentukan
dengan menggunakan Tabel 6 Pada tabel tersebut faktor koreksi hanya bergantung
kepada nilai slump. Untuk menhitung massa agregat kasar digunakan rumus:
Massa Agregat kasar = Volume agregat kasar x faktor
koreksi X massa jenis
Tabel 5. Volume agregat kasar per satuan
volume beton untuk beton slump 75-100 mm
|
Ukuran
maksimum agregat kasar (mm)
|
Volume agregat
kasar per satuan volume beton untuk berbagai nilai modulus kehalusan pasir
|
|||
|
2,40
|
2,60
|
2,80
|
3,00
|
|
|
10
|
0,50
|
0,48
|
0,46
|
0,44
|
|
12,5
|
0,59
|
0,57
|
0,55
|
0,53
|
|
20
|
0,66
|
0,64
|
0,62
|
0,60
|
|
25
|
0,71
|
0,69
|
0,67
|
0,65
|
|
40
|
0,75
|
0,73
|
0,71
|
0,69
|
|
50
|
0,78
|
0,76
|
0,74
|
0,72
|
|
75
|
0,82
|
0,80
|
0,78
|
0,76
|
|
150
|
0,87
|
0,85
|
0,83
|
0,81
|
Tabel 6. Faktor koreksi untuk nilai
slump yang berbeda
|
Slump (mm)
|
Faktor koreksi
untuk berbagai ukuran maksimum agregat
|
||||
|
10 mm
|
12,5 mm
|
20 mm
|
25 mm
|
40 mm
|
|
|
25 – 50
|
1,08
|
1,06
|
1,04
|
1,06
|
1,09
|
|
75 – 100
|
1,00
|
1,00
|
1,00
|
1,00
|
1,00
|
|
150 - 175
|
0,97
|
0,98
|
1,00
|
1,00
|
1,00
|
Berat agregat kasar = massa AK / volume AK x Faktor koreksi
Langkah 7: Estimasi kandungan agregat halus
Sebelum dapat menentukan jumlah
agregate halus yang dibutuhkan terlebih dahulu kita harus menentukan massa
jenis beton yang akan kita buat dengan Tabel 4.7. dalam tabel ini diperlihatkan
bahwa estimasi massa jenis beton yang akan kita buat dipengaruhi oleh ukuran
agregate maksimum dan jenis proses pembuatan beton.
Setelah estimasi massa jenis beton yang dibuat ditentukan, dilakukan
perhitungan estimasi agregat halus yang dibutuhkan dengan rumus :
Volume agg. halus = 1- vol. udara -
vol. air - vol. agg. kasar - vol. semen
Massa
aggregat halus = volume agregat halus x specific gravity kondisi
SSD
Jumlah pasir yang
dibutuhkan dapat dihitung dengan 2 cara, yaitu:
- Cara perhitungan berat (weight method)
- Cara perhitungan volume absolut (absolut volume methode)
Berikut adalah tabel
dari estimasi awal untuk mengetahui berat jenis dari beton segar:
Tabel 7. Estimasi awal untuk berat
jenis beton segar
|
Ukuran
maksimum agregat (mm)
|
Estimasi awal
berat jenis beton (kg/m3)
|
|
|
Tanpa
penambahan udara
|
Dengan
penambahan udara
|
|
|
10
|
2285
|
2190
|
|
12,5
|
2315
|
2235
|
|
20
|
2355
|
2280
|
|
25
|
2375
|
2315
|
|
40
|
2420
|
2335
|
|
50
|
2445
|
2375
|
|
75
|
2465
|
2400
|
|
150
|
2502
|
2435
|
Berat agregat
halus = berat beton segar-berat agregat kasar-air-semen
Langkah 8: Koreksi kandungan air pada agregat
Semua perhitugan diatas menggunakan
asumsi bahwa agregat kasar maupun halus yang digunakan dalam keadaan SSD
(saturated surface dry). Namun, tidak semua agregate dalam keadaan tersebut sehingga
harus dilakukan koreksi terhadap jumlah kandungan air yang ada didalam agregat.
Koreksi dilakukan dengan menggunakan rumus :
Massa koreksi agg. halus = massa
agg. halus * (1+ faktor koreksi)
Massa koreksi agg. kasar = massa
agg. kasar * (1+ faktor koreksi)
Massa
koreksi air = massa jenis beton segar - massa semen - massa air - massa agregat
Tanpa adanya koreksi kadar air, harga rasio air semen
yang diperoleh bisa berbeda dari yang seharusnya. karena perhitungan sebelumnya
dalam kondisi saturated maka, kandungan air pada agregat harus dikoreksi
Berat AK = Berat
AK x (1+%koreksi daya serap air)
Berat AH = Berat
AH x (1+%koreksi daya serap air)
Langkah 9: Pengolahan data
Koreksi berat air = Berat beton segar - berat AK
koreksi - berat AH koreksi- semen
Kemudian simpulkan
jumlah dari tiap tiap bahan yang diperlukan untuk membuat campran beton berdasarkans semua data
yang telah kami hitung. Data tersebut kami gambarkan melalui tabel dibawah ini:
Tabel 8. Perhitungan dan Pengolahan Data
|
No
|
Parameter
|
Nilai/Satuan
|
|
Penetapan Variabel Perencanaan
|
||
|
1
|
Kategori Jenis Struktur
|
= k225
|
|
2
|
Slump rencana
|
= 75- 100 cm
|
|
3
|
Rencana Kuat tekan beton
|
= 229,8 kg/cm2
|
|
4
|
Modulus kehalusan agregat halus [pasir]
|
= 3,3
|
|
5
|
Ukuran maksimum agregat kasar
|
= 2 cm
|
|
6
|
Berat jenis agregat halus [pasir] - SSD
|
= 2,4631
|
|
7
|
Berat jenis agregat kasar [kerikil] - SSD
|
= 2,53405
|
|
8
|
Berat volume/isi agregat kasar
|
= 14685,5 kg/m3
|
|
Perhitungan Komposisi Unsur Beton
|
||
|
9
|
Rencana air adukan beton : W
|
= 200 kg
|
|
10
|
Prosentase udara terperangkap
|
= 2 %
|
|
11
|
Perbandingan W/C
|
= 0,584
|
|
12
|
Perbandingan W/C maksimum
|
= -
|
|
13
|
Berat Semen yang diperlukan :[9]/[11]
|
= 342,5 kg
|
|
14
|
Volume agregat kasar perlu bagi 1 m3 beton
|
= 60 %
|
|
15
|
Berat agregat kasar [kerikil] perlu : [14] x [8]
|
= 881,1 kg/m3 beton
|
|
16
|
Volume semen : 0,001 x [13]/ 3,15
|
= 0,109 m3
|
|
17
|
Volume air : 0,001 x [9]
|
= 0,2 m3
|
|
18
|
Volume agregat kasar [kerikil] : 0,001 x [15] / [6]
|
= 0,358 m3
|
|
19
|
Volume udara [10]
|
= 0,02 m3
|
|
20
|
Volume perlu agregat halus/m3[pasir]:1m3-[(16)+(17)+(18)+(19)]m3
|
= 0,313 m3
|
|
Komposisi Berat Unsur Adukan/m3
Beton
|
||
|
21
|
Semen : [13]
|
= 342, 5 kg
|
|
22
|
Air : [9]
|
= 200 kg
|
|
23
|
Agregat kasar kondisi SSD : [15]
|
= 881,1 kg
|
|
24
|
Agregat halus kondisi SSD : [20] x [7] x 1000
|
= 793, 158 kg
|
|
25
|
Faktor semen [ 1 zak = 50 kg] : [21]/50
|
= 6,85 zak/m3beton
|
|
Komposisi Jumlah Air dan Berat Unsur
untuk Perencanaan Lapangan
|
||
|
26
|
Kadar air agregat kasar [kerikil] : mk
|
= 5,212 %
|
|
27
|
Absorpsi agregat kasar [kerikil] kondisi SSD : ak
|
= 5,3591 %
|
|
28
|
Kadar air agregat halus [pasir] : mh
|
= 5,055 %
|
|
29
|
Absorpsi agregat halus [pasir] kondisi SSD : ah
|
= 9,965 %
|
|
30
|
Tambahan air adukan dari agregat kasar : [23] x ([ak-mk]/[1+mk])
|
= 1,23 kg
|
|
31
|
Tambahan agregat kasar untuk kondisi lapangan : [30]/1000x[6]x1000
|
= 3,029 kg
|
|
32
|
Tambahan air adukan dari agregat halus : [24] x ([ah-mh]/[1+mh])
|
= 37 kg
|
|
33
|
Tambahan agregat halus untuk kondisi lapangan : [32]/1000x[7]x1000
|
= 93,76 kg
|
|
Komposisi Campuran Beton Kondisi
Lapangan/m3
|
||
|
34
|
Semen : [13]
|
= 342,5 kg
|
|
35
|
Air : [22]+[30]+[32]
|
= 238,23 kg
|
|
36
|
Agregat kasar kondisi lapangan : [23] + [31]
|
= 884,129 kg
|
|
37
|
Agregat halus kondisi lapangan : [24] + [33]
|
= 886,918 kg
|
|
Komposisi Unsur Campuran
Beton/Kapasitas Mesin Molen : 0,03 M
|
||
|
38
|
Semen
|
= 13,649152 kg
|
|
39
|
Air
|
= 9,5900695 kg
|
|
40
|
Agregat kasar kondisi lapangan
|
= 36,204982 kg
|
|
41
|
Agregat halus kondisi lapangan
|
= 35,1645822 kg
|
|
Data- Data Setelah Pengadukan /
Pelaksanaan
|
||
|
42
|
Sisa air campuran (jika ada)
|
= kg
|
|
43
|
Penambahan air selama pengadukan (jika ada)
|
= kg
|
|
44
|
Jumlah air sesungguhnya yang digunakan
|
= kg
|
|
45
|
Nilai slump hasil pengukuran
|
= 10 cm
|
|
46
|
Berat isi beton basah waktu pelaksanaan
|
= kg
|
0 komentar: