16 0 518 KB
MIX DESIGN DENGAN CARA DOE ======================================
PARAMETER MUTU BETON : 1. KUALITAS BAHAN 2. CAMPURAN BAHAN 3. PENGERJAAN BETON DI LAPANGAN 4. PEMELIHARAAN BETON
1). KUALITAS BAHAN : BAHAN-BAHAN KONSTRUKSI BETON (CONCRETE) DAN SYARATSYARATNYA : a. S e m e n ; Hal-hal yang perlu diperhatikan: Tipe semen; tipe I, II, III, IV, dan V Kehalusan semen BJ semen : 3,0 – 3,2 ton/m3
Kekekalan semen Waktu ikat awal dan konsistensi normal : 60 – 120 menit Catatan : semen di pasaran pada umumnya sudah memenuhi spesifikasi. b. Aggregate Kasar; Jenis batu : alam (koral) & buatan (batu pecah) Ukuran batu Kekerasan batu diperiksa dengan Los Angeles Gradasi : analisa saringan Kandungan Lumpur : maximum 1 % Kandungan organis
c. Aggregate Halus : Sand (pasir) ; Jenis pasir : alam dan buatan Ukuran butiran pasir Gradasi : analisa saringan Kandungan Lumpur, maximum 5 % Kadungan organis d. A i r (Water) ; Syarat air minum PH normal FAS (Faktor Air Semen)
FAS =
Berat air Berat semen
2). CAMPURAN BAHAN : Mix Design Merencanakan campuran beton untuk mencapai kualitas tertentu Cara – cara Mix Design : Cara coba-coba di laboraturium (Trial and Error) Metode Modulus Kehalusan (Fineness Modulus Method) Cara DOE (Development of Environment) Cara ACI (American Concrete Institute) Cara High Strength Concrete (Shacklock)
3). PENGERJAAN BETON DI LAPANGAN : (Pedoman pengerjaan beton : SKSNI T-15 – 1991-03, Gideon) Setelah selesai Mix Design, maka perlu diketahui nilai Slump-nya, yaitu melalui cara Slump Test.
Gambar : Corong-Kerucut Abrams (untuk mengetahui tingkat Workability)
Penuangan Beton : Pada pekerjaan kolom dan dinding, perlu diperhatikan tinggi jatuh bebas dari beton, yaitu maksimal 1,5 m; atau untuk tinggi jatuh yang sangat besar dengan Talang Cor atau Klep Cor Jika tidak akan terjadi Segregasi Beton (keropos), dimana bahan yang terberat dan terbesar akan jatuh terlebih dahulu. Lebih jelasnya dapat dilihat pada illustrasi gambar berikut :
Gambar : Pencampuran akibat jarak tinggi-jatuh yang besar
Pemadatan : Bertujuan untuk mengurangi volume udara terjebak dalam beton : Cara-cara pemadatan : Menusuk dengan sepotong kayu atau batang lain pada beton Menumbuk, dengan cara mengetuk bekisting. Penggetar; Macamnya : Jarum penggetar, penggetar permukaan, penggetar bekisting Meja penggetar, dan balok penggetar.
Gambar : Menusuk-nusuk pada beton
Gambar : Proses pemadatan dengan jarum penggetar
Catatan : Pada saat melakukan pemadatan dengan penggetar, penggetar tidak boleh menyentuh tulangan, dapat menyebabkan beton dengan tulangan tidak lekat.
CONTOH :
PERHITUNGAN MIX DESIGN DENGAN CARA DOE
Langkah – langkah : 1. Menggabungkan Aggregate 2. Mencari nilai bm
bm
=
bk + 1,64 Sr
3. Menghitung FAS (Faktor Air Semen) 4. Menghitung kadar semen 5. Mencari Aggregate 6. Menghitung perbandingan 1m3 beton kondisi lapangan.
Contoh perhitungan : Rencanakan Mix Design Beton dengan cara DOE, dengan ketentuan sebagai berikut :
Mutu beton K-300 dan konstruksi digunakan di lokasi yang terjamah air tanah yang mengandung Sulfat (SO4).
Berdasarkan pengalaman kontraktor yang melaksanakan proyek ini, diambil besarnya Deviasi Standard (Sr) = 70 Kg/cm2.
Faktor Air Semen max = 0,52 dan kadar semen minimum = 375 Kg/m3.
Berat Jenis Semen = 3,1 ton/m3.
Slump beton antara 25 – 100 mm.
Berat Jenis kondisi SSD untuk pasir alam
= 2,65 ton/m3.
Berat Jenis kondisi SSD untuk batu pecah
= 2,60 ton/m3.
Penyerapan Air SSD (Pasir)
= 2,1 %
Penyerapan Air SSD (Batu pecah)
= 2,2 %
Kadar Air di Lapangan (Pasir alam)
= 3,2 %
Kadar Air di Lapangan (Batu pecah)
= 1,5 %
Susunan Butir Gabungan : ~ Tembus pada ayakan # 9,60 = 36 % ~ Tembus pada ayakan # 0,60 = 7 %
Data analisa ayakan : Diameter Saringan 38,1 19,2 9,6 4,8 2,4 1,2 0,6 0,3 0,15
% Tertahan Ayakan Pasir Bt. Pecah 0 0 0 65,8 0 18,4 0 15,8 25 0 25 0 28,6 0 16,7 0 4,7 0
% Lolos Komulatif Pasir Bt. Pecah 100 100 100 34,2 100 15,8 100 0 75 0 50 0 21,4 0 4,7 0 0 0
PENYELESAIAN : 1) Menggabungkan Aggregat : Syarat : Saringan diameter 9,6 lolos komulatif campuran 36 % Saringan diameter 0,6 lolos komulatif campuran 7 % Ayakan 9,6 mm lolos 36 % 36 =100 X x + (100 – x) X 15,8
100
36 X 100 3600 - 1580 2020
100
= 100x + 1580 – 15,8 x = 100 X -15,8 x = 84,2 x x = 2020= 24 %
84,2
Ket.
36 %
7%
Ayakan 0,6 mm lolos 7 % 7=
21,4 X x 100
+
(100 – x) X 0 100
700 = 21,4 x 700 x = 21,4 = 32,7 % x rata – rata =
24% + 32,7% 2
= 28,35 % ~ 28 %
Maka diperoleh: Prosentase Pasir
= 28 %
Prosentase Split
= 72 %
2) Mencari Sr (Standard Deviasi) : Sr
= 70
bm
=
kg
/cm
bk + 1,64 Sr
= 300 + (1,64 X 70) = 415
Kg
/cm
2
3) Menghitung Fas (Faktor air semen) : Grafik hubungan antara kuat tekan dan Fas menggunakan bantuan grafik 1 dan tabel 2 a. Grafik 1 Kuat tekan 415 Kg/cm2
Fas = 0,53
Tabel 2 450 dan Fas 0,5 b. Tabel 5 Fungsi lokasi Fas mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air tanah ; jumlah semen minimum 1m3 beton = 375 Kg, nilai Fas maksimum = 0,52 Maka dipakai Fas terkecil = 0,52
Grafik 1
Tabel 2. perkiraan kuat tekan beton normal dengan semen tipe I dan II dengan f.a.s = 0,50
Aggregate
Kuat Tekan Beton, Kg/cm2 pada umur, hari 3 7 28 91
Alami
200
280
400
460
Batu Pecah
230
320
450
630
Alami atau Batu Pecah
130
190
310
420
Bentuk
Tipe Semen
Tipe I Biasa Tipe II Setengah Tahan Sulfat
Tabel 5, Jumlah semen minimum dan f.a.s maksimum untuk berbagai jenis pekerjaan beton, menurut PBI 1971 4.3.4 Jenis Pekerjaan Beton
Jumlah semen minimum
Nilai f.a.s maks
BETON DALAM RUANG BANGUNAN (TERLINDUNG) a. Keadaan keliling non korosip b. Keadaan keliling korosip disebabkan oleh pengembunan atau uap korosip
27 325
0,60 0,52
BETON DILUAR RUANG BANGUNAN (TERBUKA) a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari secara langsung. b. Terlindung dari hujan dan terik matahari secara langsung
325 375
0,60 0,60
BETON YANG MASUK KE DALAM TANAH a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b. Mendapat pengaruh sulfat, alkali dari tanah atau air tanah
325 375
0,65 0,52
BETON YANG TERUS MENERUS BERHUBUNGAN AIR a. Air tawar b. Air laut, air bergaram.
275 375
0,57 0,52
4) Menghitung Kadar Semen : a. Menggunakan tabel 3, air yang digunakan untuk 1 m3 beton. ~ Besar aggregate kasar maksimum = 20 mm ~ Bentuk aggregate = alami dan batu pecah
~ Nilai Slump = 60 – 180 ~ Jumlah air pengaduk = 195 – 225
Maka jumlah air pengaduk terkoreksi = 1
/3 X air agg. kasar + 2/3 X air agg. halus
= 1/3 X 225 + 2/3 X 195 = 205 Kg/1m beton Semen = Air pengaduk Fas 3
=205 = 394 Kg/m beton 0,52 3
Tabel 3. Perkiraan jumlah air bebas (aggregate dalam keadaan SSD) untuk mengaduk 1m3 beton, untuk berbagai drajat klacakan, dalam liter Kelacakan dengan : Slump dalam mm Ve-Be dalam detik Besar butir Bentuk aggregat kasar Aggregat maksimum, mm
0 – 10 Lebih 12
10 – 30 6 – 12
30 – 60 3–6
60 – 180 0–3
10
Alami Batu pecah
150 180
180 205
205 230
225 250
20
Alami Batu pecah
135 170
160 190
160 210
195 225
40
Alami Batu pecah
115 155
140 175
160 190
175 205
Catatan: Bila aggregat kasar dan aggregate halus berbeda bentuknya, jumlah air pengaduk diperkirakan sebagai berikut : 2 /3 jumlah air aggregat halus menurut bentuknya, + 1/3 jumlah air aggregate kasar menurut bentuknya
b. Tabel 5 = 375 Kg/m
3
Maka dipakai kadar semen terbesar = 394 Kg/m
3
Tabel 5, Jumlah semen minimum dan f.a.s maksimum untuk berbagai jenis pekerjaan beton, menurut PBI 1971 4.3.4 Jenis Pekerjaan Beton
Jumlah semen minimum
Nilai f.a.s maks
BETON DALAM RUANG BANGUNAN (TERLINDUNG) a. Keadaan keliling non korosip b. Keadaan keliling korosip disebabkan oleh pengembunan atau uap korosip
27 325
0,60 0,52
BETON DILUAR RUANG BANGUNAN (TERBUKA) a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari secara langsung. b. Terlindung dari hujan dan terik matahari secara langsung
325 375
0,60 0,60
BETON YANG MASUK KE DALAM TANAH a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b. Mendapat pengaruh sulfat, alkali dari tanah atau air tanah
325 375
0,65 0,52
BETON YANG TERUS MENERUS BERHUBUNGAN AIR a. Air tawar b. Air laut, air bergaram.
275 375
0,57 0,52
5) Mencari Aggregat : Agg. Gabungan
= (28 % X 2,65) + (72 % X 2,60) = 2,614 t/m
BJ 606 (Grafik 2)
= 2,61 t/m
3
= 2,61 t/m
3
3
Air pengaduk (Grafik 2) = 205 Kg/m beton 3
Beton segar (Grafik 2)
= 2350 Kg/m
Berat agg. Gahungan
= 2350 – 394 – 205
3
= 1751 Kg Berat Pasir
= 28 % X 1751 = 490 Kg
Berat Split
= 72 % X 1751 = 1261 Kg
(1m3 beton dalam keadaan SSD) Grafik 2
BJ Gabungan : 2,61
6) Menghitung perbandingan 1m3 beton kondisi lapangan : Pasir : Penyerapan air
= 2,1 %
Kadar air lapangan= 3,2 % = 3,2% - 2,1% = 1,1% (lebih basah)
Split : Penyerapan air
= 2,2 %
Kadar air lapangan= 1,5 % = 1,5 % - 2,2 % = -0,7 % (lebih kering) Pasir terkoreksi
1,1 = 490 + ( 100 X 490 ) = 495 Kg
Split terkoreki
0,7 = 1261 – ( 100 X 1261 ) = 1261 – 9 Kg = 1252 Kg
Air pengaduk terkoreksi :
1,1 = 205 – ( 100
X 490 ) + (
0,7 X 1261 ) 100
= 205 – 5 + 9 Kg = 209 Kg Semen : pasir : split = 394 : 495 : 1252 = 1 : 1,26 : 3,18 Perbandingan volume : Semen
=
394
: 1,31 = 300,76 Kg
Pasir
=
495
: 1,59 = 311,32 Kg
Split
= 1252
: 1,37 = 913,87 Kg
Pasir
300,76 = 300,76 = 1 311,32 = 300,76 = 1,04
Split
913,87 = 300,76 = 3,04
Semen
Perbandingan = 1 : 1,04 : 3,04 7) Kesimpulan dan Saran :
Daftar Pustaka : Gideon, dkk, “Pedoman Pengerjaan Beton”. Penerbit Erlangga, Jakarta : 1993 Purwanto, Materi Kuliah Lab. Konstruksi.
Daftar Notasi : No.
Notasi
1.
Sr
2.
bm
3.
bk
Keterangan
Satuan