Mix Desain Campuran Beton SNI 03-2834-2000 [PDF]

Citation preview

RANCANGAN CAMPURAN BETON SNI 03 – 2834 – 2000 (Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal) Deddy Rachman



Metode SNI 03-2834-2000 (identik dengan Metode DOE) Langkah-langkah : 1. Tentukan nilai kuat tekan karakteristik beton yang direncanakan (fc’ atau ’bk) sesuai dengan syarat teknik atau yang dikehendaki oleh pemilik. Kuat tekan ini ditentukan pada umur ..... hari (umumnya 28 hari), dengan kegagalan/cacat maksimum ...... % (biasanya 5%  Tingkat kepercayaan 95%). 2. Tentukan nilai deviasi standar (Sr) Nilai Sr diambil berdasarkan pengalaman dari pekerjaan sebelumnya yang serupa dengan pekerjaan yang akan dilaksanakan, paling sedikit terdiri dari 30 hasil uji yang berurutan atau dua kelompok hasil uji berurutan yang jumlahnya minimum 30 hasil uji diambil dalam produksi selama jangka waktu tidak kurang dari 45 hari. Bila data uji lapangan untuk menghitung deviasi standar tidak tersedia, maka bisa diambil dari Tabel 3.



Isi pekerjaan



Deviasi standar (Mpa)



Sebutan



Volume beton (m3)



Kecil Sedang Besar



 1000 1000 – 3000  3000



Baik sekali



4,5  S  5,5 3,5  S  4,5 2,5  S  3,5



Baik



Dapat diterima



5,5  S  6,5 4,5  S  5,5 3,5  S  4,5



6,6  S  8,5 6,5  S  7,5 4,5  S  6,5



3. Hitung nilai/margin, M = k.Sr dimana k = 1,64 untuk kegagalan/cacat maksimum 5%. 4. Hitung kuat tekan rata-rata yang direncanakan , f’cr = f’c + M Dalam hal data Sr sulit diperoleh, nilai fcr harus diambil tidak kurang dari (fc’ + 12) MPa 5. Tetapkan jenis/tipe semen yang digunakan. 6. Tentukan jenis agregat halus dan agregat kasar yang digunakan, apakah alami atau dipecah. 7. Tentukan faktor air-semen (fas) mengikuti langkah berikut : Dari Tabel 5 tentukan perkiraan nilai kuat tekan beton pada umur 28 hari pada fas 0,5, berdasarkan jenis semen, jenis agregat kasar, dan bentuk benda uji. Kekuatan tekan (Mpa), pada umur (hari) Jenis semen Semen Portland tipe I atau semen tahan sulfat tipe II,V



Semen Portland tipe III



Jenis agregat kasar



Bentuk benda uji



3



7



28



91



Batu tak dipecah Batu pecah



17 19



23 27



33 37



40 45



Silinder



Batu tak dipecah Batu pecah



20 23



28 32



40 45



48 54



Kubus



Batu tak dipecah Batu pecah



21 25



28 33



38 44



44 48



Silinder



Batu tak dipecah Batu pecah



25 30



31 40



46 53



53 60



Kubus



Pada Gambar 1, perkiraan nilai kuat tekan beton diplot dan kemudian tarik garis mendatar hingga memotong garis fas = 0,5 Melalui titik potong tersebut, tarik kurva yang proporsional terhadap kurva terdekat. Plot nilai kekuatan tekan ratarata dari langkah 4, kemudian tarik garis mendatar hingga memotong kurva baru yang dibuat. Dari titik potong tersebut tarik garis lurus vertikal untuk mendapatkan nilai fas yang diperlukan.



KONDISI LINGKUNGAN



8. Tetapkan fas maksimum dari Tabel 5. Pilih nilai fas terkecil dari langkah 7) dan langkah 8).



Beton di dalam ruang bangunan a.Keadaan keliling non-korosif b.Keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap-uap korosif Beton di luar ruang bangunan a.Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b.Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung Beton yang masuk ke dalam tanah a.Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b.Mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air tanah Beton yang kontinu berhubungan dengan air a.Air tawar b.Air laut



Jumlah semen Nilai faktor minimum air-semen per m3 maksimum beton (kg)



275 325



0,60 0,52



325



0,60



275



0,60



325



0,55



375



0,52



275 375



0,57 0,52



9. Tentukan nilai fas terkecil dari 7) dan 8) 10. Tentukan nilai slump. 11. Tentukan ukuran butir nominal agregat maksimum. 12. Tentukan nilai kadar air bebas dari Tabel 6 Ukuran besar butir agregat maksimum 10 mm 20 mm 40 mm



Jenis agregat Batu tak dipecah Batu pecah Batu tak dipecah Batu pecah Batu tak dipecah Batu pecah



Slump (mm) 0 - 10



10 - 30



30 - 60



60 - 180



150 180 135 170 115 155



180 205 160 190 140 175



205 230 180 210 160 190



225 250 195 225 175 205



Jika agregat halus alami dan agregat kasar batu pecah, kadar air bebas dihitung sebagai berikut : Kadar air bebas = 2/3 Wh + 1/3 Wk dengan pengertian, Wh = jumlah air untuk agregat halus, Wk = jumlah air untuk agregat kasar. Untuk temperatur di atas 20oC, setiap kenaikan 5oC harus ditambahkan air sebanyak 5 liter/m3 adukan beton. Untuk permukaan agregat yang kasar harus ditambahkan air kira-kira 10 liter/m3 beton.



13. Hitung jumlah semen = kadar air : faktor air-semen.



Tipe 1



14. Jika ditetapkan, tentukan kadar semen maksimum. 15. Tentukan kadar semen minimum dari Tabel 5 16. Jika jumlah semen berubah karena pertimbangan kadar semen maksimum atau kadar semen minimum, tentukan fas yang disesuaikan.



Tipe 2



17. Tentukan tipe gradasi agregat halus sesuai dengan syarat menurut Gambar 2–5 Tipe 3



Tipe 4



18. Tentukan persentase agregat halus berdasarkan Gambar 6



Ukuran agregat maksimum 10 mm



Ukuran agregat maksimum 20 mm



Ukuran agregat maksimum 40 mm



19. Htung berat jenis relatif = (% agregat halus x berat jenis agregat halus) + (% agregat kasar x berat jenis agregat kasar). 20. Tentukan berat beton basah menurut Gambar 7. 21. Hitung kadar agregat gabungan = berat beton – jumlah (semen + air). 22. Hitung kadar agregat halus = % agregat halus x kadar agregat gabungan. 23. Hitung kadar agregat kasar = agregat gabungan – agregat halus. 24. Tetapkan proporsi campuran hasil perhitungan (Kondisi agregat SSD = Saturated Surface Dry atau JKP = Jenuh Kering Permukaan) 25. Lakukan koreksi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.



Koreksi proporsi campuran rancangan metode SNI : Jika dengan kondisi agregat SSD diperoleh proporsi, B1 = berat semen/m3 B2 = berat air/m3 B3 = berat agregat halus/m3, SSD B4 = berat agregat kasar/m3, SSD Cm = kadar air agregat halus (%) Ca = resapan agregat halus (%) Dm = kadar air agregat kasar (%) Da = resapan agregat kasar (%) Proporsi campuran yang disesuaikan adalah : Semen, tetap = B1 Air = B2 – (Cm – Ca) x B3/100 – (Dm – Da) x B4/100 Agregat halus = B3 + (Cm – Ca) x B3/100 Agregat kasar = B4 + (Dm – Da) x B4/100



b. Contoh dengan karakter benda uji kubus Rencanakan campuran beton dengan data sebagai berikut. Mutu beton, K300, benda uji kubus, umur 28 hari, cacat maksimum 5%. Beton kontinu berhubungan dengan air tawar. Volume pengecoran kecil. Pengawasan pelaksanaan baik. Ukuran butir agregat maksimum 20 mm. Semen tipe I. Agregat halus alami, agregat kasar batu pecah. Slump 30-60 mm. Temperatur udara di lokasi 30oC. Data fisik agregat : kasar ----Berat jenis SSD Resapan air (%) Bobot isi kering (kg/dm3)



Data hasil analisis saringan agregat halus : Agregat halus -----------------2,56 3,20 1,32



Agregat



Ukuran saringan (mm) --------------------------------19 2,70 9,52 2,10 1,40 4,76 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15



% lolos kumulatif ----------100 100 94 80 48 20 12 5



Langkah-langkah penyelesaian : 1. K300  σ’bk = 300 kg/cm2, kubus 15, 28 hari, cacat 5% ( k = 1,64) 2. Deviasi standar (gunakan Tabel 3) Isi pekerjaan Sebutan



Volume beton (m3)



Kecil Sedang Besar



 1000 1000 – 3000  3000



Deviasi standar (Mpa) Baik sekali 4,5  S  5,5 3,5  S  4,5 2,5  S  3,5



Baik



Dapat diterima



5,5  S  6,5 4,5  S  5,5 3,5  S  4,5



6,6  S  8,5 6,5  S  7,5 4,5  S  6,5



------------ Ambil S = 6 Mpa ( 60 kg/cm2) 3. Margin, M = k.S = 1,64x60 = 98,4 kg/cm2. 4. Kuat tekan rata-rata yang direncanakan , σ’bm = σ’bk + M = 300 + 98,4 = 398,4 kg/cm2 (39,84 Mpa) 5. Semen tipe I. 6. Agregat halus alami, agregat kasar batu pecah 7. Tentukan faktor air-semen (fas) mengikuti langkah berikut : Jenis semen Semen Portland tipe I atau semen tahan sulfat tipe II,V Semen Portland tipe III



Batu tak dipecah Batu pecah



Kekuatan tekan (Mpa), pada umur (hari) 3 7 28 91 17 23 33 40 19 27 37 45



Batu tak dipecah Batu pecah Batu tak dipecah Batu pecah Batu tak dipecah Batu pecah



20 23 21 25 25 30



Jenis agregat kasar



28 32 28 33 31 40



40 45 38 44 46 53



48 54 44 48 53 60



Bentuk benda uji Silinder Kubus Silinder Kubus



Dari Gambar 10 diperoleh fas =0,54 8. fas maksimum (gunakanTabel 5) KONDISI LINGKUNGAN Beton di dalam ruang bangunan a.Keadaan keliling non-korosif b.Keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap-uap korosif Beton di luar ruang bangunan a.Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b.Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung Beton yang masuk ke dalam tanah a.Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b.Mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air tanah Beton yang kontinu berhubungan dengan air a.Air tawar b.Air laut



Jumlah semen minimum per m3 beton (kg)



Nilai faktor air-semen maksimum



275 325



0,60 0,52



325



0,60



275



0,60



325



0,55



375



0,52



275 375



0,57 0,52



Beton kontinu berhubungan dengan air tawar, ----- fas maks. = 0,57 ------ kadar semen minimum = 275 kg



9. fas yang diambil adalah nilai yang lebih kecil dari dua nilai fas yang diperoleh dari grafik dan dari tabel. Jadi fas yang menentukan = 0,54 10. Nilai slump = 30 - 60 mm. 11. Ukuran butir nominal agregat maksimum = 20 mm. 12. Kadar air bebas (gunakan Tabel 6) Ukuran besar butir agregat maksimum 10 mm 20 mm 40 mm



Slump (mm) Jenis agregat Batu tak dipecah Batu pecah Batu tak dipecah Batu pecah Batu tak dipecah Batu pecah



0 - 10



10 - 30



30 - 60



60 - 180



150 180 135 170 115 155



180 205 160 190 140 175



205 230 180 210 160 190



225 250 195 225 175 205



Jadi kadar air bebas = 2/3.180 + 1/3.210 = 190 liter Asumsi permukaan agregat tidak kasar sehingga tidakperlu penambahan air. Karena suhu udara 30oC, kadar air harus ditambah 10 liter = 190 + 10 = 200 liter.



13. Jumlah semen = jumlah air/fas = 200 : 0,54 = 370 kg. 14. Kadar semen maksimum dianggap tidak ditetapkan. 15. Kadar semen minimum = 275 kg  370 kg. 16. Tidak perlu penyesuaian fas. 17. Tipe gradasi agregat halus (periksa dengan Gambar 2 – 5) Tipe 1



Tipe 2



18. % Agregat halus 19. Berat jenis relatif = (% agregat halus x berat jenis agregat halus) + (% agregat kasar x berat jenis agregat kasar) = (0,37x 2,64) + (0,63x2,73) = 2,697 (2,70) 20. Berat beton basah (gunakan Gambar 7)



Prosentase agregat halus adalah 33 – 41%, --------- ambil 37%. Jadi prosentase agregat kasar = 100 – 37 = 63 %



21. Kadar agregat gabungan = 2430 – (200 + 370) = 1860 kg. 22. Kadar agregat halus = 0,37 x 1860 = 688,2 kg. 23. Kadar agregat kasar = 1860 – 688,2 = 1171,8 kg. 24. Proporsi campuran dengan basis agregat SSD : Semen = 370 kg (1) Air = 200 kg (0,54) Agregat halus = 688,2 kg (1,86) Agregat kasar = 1171,8 kg (3,17) 25. Koreksi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan (harus dilakukan jika pada saat pelaksanaan kondisi agregat tidak SSD) Misal pada saat pelaksanaan : Kadar air agregat halus = 6% Kadar air agregat kasar = 0,95% Koreksi penimbangan : Semen tetap = 362 kg Air = 200 – (6 – 2,60)x688,2/100 – (0,95 – 1,45)x1171,8/100 = 200 – 23,39 + 5,86 = 182,47 kg Agregat halus = 688,2 + (6 – 2,60)x688,2/100 = 688,2 + 23,39 = 711,59 kg Agregat kasar = 1171,8 + (0,95 – 1,45)x1171,8/100 = 1171,8 – 5,86 = 1165,94 kg