Contoh DOE [PDF]

Citation preview

SOAL Rencanakan campuran beton dengan metode DOE bila menggunakan data – data sebagai berikut. Direncanakan sebuah balok struktur untuk pekerjaan beton dalam ruangan yang lingkungannya non-korosif, dengan mutu 25 MPa. Pengawasan pelaksanaan baik. Agregat maksimum sebesar 40 mm. Data analisis saringan dicantumkan dalam Tabel. Hasil pengujian laboratorium memberikan data sebagai berikut: Tabel Analisa Saringan Agregat Berat Tertahan (gram) Ukuran Saringan



Agregat Halus



Agregat Kasar



Pasir I



Pasir II



III



IV



50



0



0



0



0



37.5



0



0



0



0



19



0



0



350



2200



9.52



0



0



1600



20



4.76



10



143



260



160



2.4



20



212



290



120



1.1



350



170



0



0



0.6



280



210



0



0



0.3



180



170



0



0



0.15



120



40



0



0



sisa



40



55



0



0



Jumlah



1000



1000



2500



2500



Direncanakan campuran agregat untuk agregat halus 40% Jenis I dan 60% Jenis II, sedangkan untuk agregat kasar 30% Jenis III dan 70% Jenis IV. Gabungan antara agregat halus dan agregat kasar direncanakan terletak antara 6.0 – 7.0. Semen yang digunakan adalah semen Tipe I, agregat halus yang digunakan adalah agregat alami (pasir), agregat kasar yang digunakan adalah agregat buatan (batu pecah). Bentuk benda uji silinder. Dari hasil pelaksanaan pekerjaan yang lalu didapatkan deviasi standar sebesar 3.45 Mpa dengan jumlah data uji sebanyak 25 buah. Nilai slump direncanakan 12+2 cm. data-data lainnya adalah sebagai berikut.



Tabel Data Fisik Agregat



Sifat dan Karakteristik



Pasir



Batu Pecah



(Agregat Halus)



(Agregat Kasar)



Jenis I



Jenis II



Jenis III



Jenis IV



Berat Jenis (kondisi SSD/JPK)



2.75



2.70



2.59



2.69



Penyerapan Air (%)



3.15



4.50



1.65



1.25



Kadar Air (%)



6.65



8.75



1.05



1.50



PENYELESAIAN : I. ANALISA AGREGAT 1. Dihitung proporsi gabungan agregat halus agar masuk zona syarat gradasi yaitu 40 % type I dan 60% type I



TABEL AGREGAT HALUS GABUNGAN BERAT TERTAHAN (GRAM) I II



I



PERSEN TERTAHAN (%) II 40%I + 60%II



KUM



I



II



I



II



(1)



(2)



(3)



(4)



(5)



(6)



(7)



(8)



(9)



(10)



(11)



(12)



50 37.5 19 9.52 4.76 2.4 1.1 0.6 0.3 0.15 SISA JUMLAH



0 0 0 0 10 20 350 280 180 120 40 1000



0 0 0 0 143 212 170 210 170 40 55 1000



0 0 0 0 1 2 35 28 18 12 4 100



0 0 0 0 14.3 21.2 17 21 17 4 5.5 100



0 0 0 0 8.98 13.52 24.2 23.8 17.4 7.2 4.9 100



0 0 0 0 8.98 22.5 46.7 70.5 87.9 95.1 331.68



1000 1000 1000 1000 990 970 620 340 160 40 0



1000 1000 1000 1000 857 645 475 265 95 55 0



100 100 100 100 99 97 62 34 16 4 0



100 100 100 100 85.7 64.5 47.5 26.5 9.5 5.5 0



100 100 100 100 91.02 77.5 53.3 29.5 12.1 4.9 0



UKURAN SARINGAN



BERAT LOLOS (GRAM)



PERSEN LOLOS (%)



AGREGAT HALUS' GABUNGAN (40%I + 60%II)



Dari perhitungan pasir gabungan diperoleh bahwa pasir masuk ke dalam syarat zona I, yaitu jenis pasir kasar.



AGREGAT HALUS GABUNGAN 120 95



Persen Butir lolos (%)



100



100 90



100



70



80



60



60 34



40



20



30



15



10 0



5



0.15



0.3



0.6



1.1



2.4



4.76



9.52



Series1



10



20



34



70



95



100



100



Series2



0



5



15



30



60



90



100



Series3



4.9



12.1



29.5



53.3



77.5



91.02



100



PERSEN LOLOS (%)



AGREGAT KASAR GABUNGAN (30%I + 70%II)



20 0



ukuran saringan (mm)



2. Menghitung agregat kasar gabungan



TABEL AGREGAT KASAR GABUNGAN BERAT TERTAHAN (GRAM) I II



I



PERSEN TERTAHAN (%) II 30%I + 70%II



(1)



(2)



(3)



(4)



(5)



50 37.5 19 9.52 4.76 2.4 1.1 0.6 0.3 0.15 SISA JUMLAH



0 0 350 1600 260 290 0 0 0 0 0 2500



0 0 2200 20 160 120 0 0 0 0 0 2500



0 0 14 64 10.4 11.6 0 0 0 0 0 100



0 0 88 0.8 6.4 4.8 0 0 0 0 0 100



UKURAN SARINGAN



BERAT LOLOS (GRAM) KUM



I



II



I



II



(6)



(7)



(8)



(9)



(10)



(11)



(12)



0 0 65.8 19.76 7.6 6.84 0 0 0 0 0 100



0 0 65.8 85.56 93.16 100 100 100 100 100 744.52



2500 2500 2150 550 290 0 0 0 0 0 0



2500 2500 300 280 120 0 0 0 0 0 0



100 100 86 22 11.6 0 0 0 0 0 0



100 100 12 11.2 4.8 0 0 0 0 0 0



100 100 34.2 14.44 6.84 0 0 0 0 0 0



Dari tabel gabungan agregat halus pada kolom 7 diperoleh MHB agregat gabungan sebesar 331,68/100 yang dibulatkan 3,32 dan dari tabel gabungan agregat kasar diperoleh MHB agregat kasar gabungan sebesar 744,52/100 dibulatkan 7,45. Menurut soal MHB campuran direncanakan 6,0-7,0



diambil nilai 6,25, didapat



prosentase agregat halus terhadap campuran dengan rumus :



W = ( K - C ) x 100 % (C-P) dimana : W = presentasi berat pasir terhadap kerikil K = MHB agregat kasar P = MHB agregat halus C = MHB agregat gabungan



Sehingga



W = (7,45 - 6,25) x 100% = (6,25 - 3,32) Dibulatkan 41 %



40.96%



Sehingga perbandingan agregat halus dengan agregat kasar yang direncanakan 1:2,44 atau 1:2,4. Penghitungan proporsi agregat gabungan menjadi :



TABEL AGREGAT GABUNGAN UKURAN SARINGAN



PROSENTASE LOLOS ( %) AGREGAT AGREGAT HALUS KASAR GABUNGAN GABUNGAN



(2) X 1



(3) X 2,4



JUMLAH AGREGAT AGREGAT GABUNGAN (6)/3,4 GABUNGAN



(1)



(2)



(3)



(4)



(5)



(6)



(7)



50 37.5 19 9.52 4.76 2.4 1.1 0.6 0.3 0.15 SISA



100.0 100.0 100.0 100.0 91.0 77.5 53.3 29.5 12.1 4.9 0.0



100.0 100.0 34.2 14.4 6.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0



100.0 100.0 100.0 100.0 91.0 77.5 53.3 29.5 12.1 4.9 0.0



240.0 240.0 82.1 34.7 16.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0



340 340 182 135 107 78 53 30 12 5 0



100 100 54 40 32 23 16 9 4 1 0



Dan bila diploting kedalam kurva gradasi gabungan berdasarkan British standart untuk ayakan diameter agregat terbesar 40 mm akan diperoleh :



GRADASI CAMPURAN 120 KURVA 1 PERSEN AYAKAN (%)



100



100



KURVA 2 KURVA 3



80



KURVA 4 60



GABUNGAN



40 20 0



5 120



0.15



15 11 7 43



0.3



23 17 12 97



0.6



30 24 17 16 12



38 31 25 23 18



47 40 32 24



1.2 2.4 4.8 UKURAN SARINGAN (MM)



60 52 44 40 36



9.6



75 67 59 54 50



19



38



II. MIX DESIGN 1. Kuat tekan rencana f’c = 25 MPa, umur 28 hari 2. Deviasi standar s = 3,45 dengan factor koreksi 1,03 (jumlah benda uji 25 buah) 3. Nilai tambah m = 1,64 s = 1,64*3,45*1,03 = 5,28 MPa 4. Kuat tekan rata-rata yang direncanakan f’cr = f’c + m = 25 + 5,28 = 30,28 MPa 5. Menetapkan jenis semen yang digunakan yaitu semen type I 6. Menentukan jenis agregat yang digunakan yaitu agregat halus alami dan agregat kasar pecahan (batu pecah). 7. Menentukan FAS dengan cara : a. Menentukan kuat tekan pada umur 28 hari berdasarkan tabel 7.11, jenis semen type I, agregat kasar



pecahan dan benda uji silinder akan menghasilkan kuat tekan



sebesar 37 MPa. b. Dari gambar 7.9 diperoleh FAS = 0,58 8. Menetapkan FAS maksimum berdasarkan tabel 7.12 FAS maksimum = 0,60 9. Menetapkan slump yaitu 12±2 cm 10. Menetapkan butir agregat maksimum yaitu 40 mm 11. Menetapkan nilai kadar air bebas berdasarkan tabel 7.14 butir maksimum 40 mm dengan slump 120 mm diperoleh : -



Jenis agregat kasar = pecahan = 205 liter



-



Jenis agregat halus = alami = 175 liter



-



Agregat gabungan = 2/3 * 175 + 1/3 * 205 = 185 liter Hasil analisis ayak agregat halus dan agregat gabungan termasuk dalam zona kasar, maka kadar air bebas dapat ditambah sebesar 10 liter per meter kubik.



12. Menghitung jumlah semen, yaitu kadar air/FAS = 195/0,58 = 336 kg



13. Jumlah semen maksimum jika tidak ditetapkan dapat diabaikan. 14. Menentukan jumlah semen minimum berdasarkan tabel 7.15 yaitu 275 kg. 15. Tentukan FAS yang disesuaikan. Nilai FAS adalah 0,6 sehingga jumlah semen pakai = 195/0,6 = 325 kg. 16. Menentukan jumlah susunan butir agregat halus, dari analisa masuk dalam zona I 17. Menentukan prosentase agregat halus terhadap campuran berdasar slump 120 mm, FAS 0,6 dan agregat maksimum 40 mm, didapatkan proporsi agregat campuran 41%51%. Dari hitungan agregat campuran didapat proporsi yang memenuhi syarat sebesar 41%. 18. Menghitung berat jenis agregat relatif



Sifat dan Karakteristik



Pasir



Batu Pecah



(Agregat Halus)



(Agregat Kasar)



Jenis I



Jenis II



Jenis III



Jenis IV



Berat Jenis (kondisi SSD/JPK)



2.75



2.70



2.59



2.69



Proporsi dalam campuran



40%



60%



30%



70%



Proporsi dalam beton



41%



59%



Berat jenis gabungan



0,4*2,75+0,6*2,70 = 2,72



0,3*2,59+0,7*2,69 = 2,66



Berat jenis relative



0,41*2,72 + 0,59*2,66 = 2,6846



19. Menentukan berat jenis beton menurut gambar 7.11 berdasarkan berat jenis agregat gabungan 2,6846 dan kadar air bebas 195 liter didapat BJ beton 2412 kg/m3. 20. Kadar agregat gabungan



= BJ beton – air bebas – kadar semen = 2.412 – 195 – 325 = 1.892 kg



21. Menghitung kadar agregat halus = 41% * 1.892 = 776 kg 22. Menghitung kadar agregat kasar = 59% * 1.892 = 1.116 kg



23. Proporsi campuran per meter kubik beton segar secara teoritis : -



Semen



= 325 kg



-



Air



= 195 kg



-



Agregat halus



= 776 kg dengan proporsi ;



-



Pasir jenis I



= 40% * 776 = 310 kg



-



Pasir jenis II



= 60% * 776 = 466 kg



-



Agregat Kasar



= 1.116 kg dengan proporsi :



-



Batu pecah Jenis III



= 30% * 1.116 = 335 kg



-



Batu pecah jenis IV



= 70% * 1.116 = 781 kg



24. Koreksi campuran dilakukan terhadap jumlah air untuk pelaksanaan dilaboratorium :