Mix Design Dengan Cara Doe [PDF]

Citation preview

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