Perancangan Metode Aci [PDF]

Citation preview

PERANCANGAN MENURUT “AMERICAN CONCRETE INSTITUTE” (Kardiyono Tjokrodimuljo) The American Concrete Institute (ACI) menyarankan suatu perancangan campuran yang memperhatikan nilai ekonomi, bahan yang tersedia, kemudahan pengerjaan, keawetan, serta kekuatan yang diinginkan. Cara ACI ini melihat kenyataan bahwa pada ukuran maksimum agregat tertentu, jumlah air per meter kubik adukan menentukan tingkat konsistensi/kekentalan (slum) adukan itu. Secara garis besar, urutan langkah perancangan menurut ACI ialah sebagai berikut : 1. Hitung kuat tekan rata-rata beton, berdasarkan kuat tekan yang disyaratkan (dulu disebut kuat tekan karakteristik) dan nilai margin yang tergantung tingkat pengawasan mutunya. Nilai margin ialah : m = 1,64 . Sd Dengan Sd ialah nilai deviasi standar yang diambilkan dari tabel 7.4. Kuat tekan ratarata dihitung dari kuat tekan yang disyaratkan ditambah margin : f’cr = f’c + m Dengan :



f’cr f’c m



= kuat tekan rata-rata, MPa = kuat tekan yang disyaratkan, MPa = nilai margin, MPa



Tabel 7.4. Nilai deviasi standar (kg/cm2) Volume Pekerjaan m3 Kecil < 1000



Mutu Pelaksanaan baik sekali baik cukup 45 < s ≤ 55 55 < s ≤ 65 65 < s ≤ 85



Sedang



1000 - 3000



35 < s ≤ 45



45 < s ≤ 55



55 < s ≤ 75



Besar



> 3000



25 < s ≤ 35



35 < s ≤ 45



45 < s ≤ 65



2. Tetapkan faktor air-semen berdasarkan kuat tekan rata-rata pada umur yang dikehendaki (lihat Tabel 7.5.) dan keawetannya (berdasarkan jenis struktur dan kondisi lingkungan ; lihat Tabel 7.6). Dari dua hasil dipilih yang paling rendah. 3. Berdasarkan jenis strukturnya, tetapkan nilai slam dan ukuran maksimum agregatnya (dari Tabel 7.7. dan 7.8)



Tabel 7.5. Hubungan faktor air-semen dan kuat tekan rata-rat silinder beton pada umur 28 hari. Faktor air-semen 0,35 0,44 0,53 0,62 0,71 0,80



Perkiraan kuat tekan rata-rata (MPa) 42 35 28 22,4 17,5 14



Tabel 7.6. Faktor Air Semen Maksimum Beton didalam ruang bangunan : a. Keadaan keliling non-korosif b. Keadaan keliling korosif, disebebkan oleh kondensasi atau uap korosif



0,60 0,52



Beton di luar bangunan : a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung



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



0,55 0,52



Beton yang kontinyu berhubungan dengan air : a. Air tawar b. Air laut



0,57 0,52



Tabel 7.7. Nilai Slam (cm) Pemaikaian Beton Dinding, plat fondasi dan fondasi telapak bertulang Fondasi telapak tidak bertulang, kaison, dan struktur di bawah tanah Plat, balok, kolom dan dinding Pengeraan jalan Pembetonan masal



Maks 12,5 9,0 15,0 7,5 7,5



Tabel 7..8. Ukuran maksimum agregat (mm) Dimensi minimum, mm 62,5 150 300 750



Balok/kolom 12,5 40 40 80



Plat 20 40 80 80



Min 5,0 2,5 7,5 5,0 2,5



Tabel 7.9. Perkiraan kebutuhan air berdasarkan nilai slam dan ukuran maksimum agregat (liter) Slam, mm 25 - 50 75 - 100 150 - 175 Udara terperangkap



Ukuran maksimum agregat, mm 10 20 40 206 182 162 226 203 177 240 212 188 3% 2% 1%



4. Tetapkan jumlah air yang diperlukan, berdasarkan ukuran maksimum agregat dan nilai slam yang diinginkan (lihat Tabel 7.9.) 5. Hitung semen yang diperlukan, berdasarkan hasil langkah (2) dan (4) diatas. 6. Tetapkan volume agregat kasar yang diperlukan per meter kubik beton, berdasarkan ukuran maksimum agregat dan nilai modulus kehalusan agregat halusnya (lihat Tabel 7.10.) 7. Hitung volume agregat halus yang diperlukan, berdasarkan jumlah air, semen, dan agregat kasar yang diperlukan, serta udara yang terperangkap dalam adukan (dari Tabel 7.9), dengan cara hitungan volume absolute. Tabel 7.10. Perkiraan kebutuhan agregat kasar per meter kubik beton, berdasarkan ukuran maksimum agregat dan modulus halus pasirnya, dalam m3 Ukuran maksimum agregat, mm 10 20 40 80 150



2,4 0,46 0,65 0,76 0,84 0,90



Modulus halus butir pasir 2,6 2,8 0,44 0,42 0,63 0,61 0,74 0,72 0,82 0,80 0,88 0,86



3,0 0,40 0,59 0,70 0,78 0,84



CONTOH SOAL : Rencanakan campuran adukan beton dengan cara ACI jika diketahui sebagai berikut : Kuat tekan yang disyaratkan f’c = 20 MPa Volume pekerjaan sedang dan mutu pekerjaan cukup Beton didalam ruangan dengan keadaan sekeliling non korosif Jenis struktur adalah balok dan kolom gedung Ukuran maksimum agregat kerikil adalah 40 mm Berat satuan kerikil = 1,60 Berat jenis kerikil = 2,60 Berat jenis pasir = 2,60 Modulus halus butir (MHB) = 2,80



PENYELESAIAN : 1. Dihitung deviasi standar berdasar tabel 7.4 dengan volume pekerjaan sedang dan mutu pekerjaan cukup diperoleh : Sd = 6,5 MPa m =1,64 Sd = 10,7 MPa f’cr =f’c + 1,64 Sd = 30,7 MPa 2. Dihitung nilai FAS dengan tabel 7.5 dengan interpolasi diperoleh FAS = 0,495 Dari tabel 7.6 diperoleh FAS maksimum 0,60 sehingga nilai FAS tetap = 0,495 3. Nilai slam dari Tabel 7.7 untuk jenis struktur balok dan kolom nilainya 75 mm – 150 mm Ukuran maksimum kerikil 40 mm, sehingga tidak perlu melihat tabel 7.8, namun perlu diperhatikan bahwa dimensi balok dan kolom berdasar tabel tersebut tidak boleh kurang dari 150 mm. 4. Ditetapkan jumlah air yang diperlukan per meter kubik beton dengan tabel 7.9 berdasarkan slam antara 75 – 150 mm dan ukuran maksimum agregat 40 mm yaitu 177 liter atau 0,177 m3 5. Dihitung jumlah semen yang diperlukan per meter kubik beton dengan rumus : Ws = A / FAS = 0,177 / 0,495 = 0,358 ton 6. Dihitung volume kerikil dari tabel 7.10 berdasarkan ukuran maksimum agregat 40 mm dan modulus halus pasir 2,80 diperoleh kebutuhan volume kerikil 0,72 m3 Dengan berat satuan kerikil 1,60 maka berat kerikil Wk = 1,60 x 0,72 = 1.152 ton 7. Jumlah volume absolute air, semen, kerikil dan udara adalah : Va +Vs +Vk + Vu = 0,177 + (0,358/3,15) + (1.152/2,6) + 0,01 = 0,177 + 0,1135 + 0,44308 + 0,01 = 0,74373 m3 Volume absolute pasir : Vp = 1 – 0,74373 = 0,25627 m3 Berat pasir = 0,25627 x 2,6 = 0,6663 ton 8. Kontrol hitungan dengan cara menghitung berat 1 m3 beton, yaitu berat total air, semen, kerikil dan pasir : Berat beton = Wa + Ws + Wk + Wp = 0,177 + 0,358 + 1,152 + 0,663 = 2,3533 ton Diperkirakan betul karena berat beton sekitar 2300 kg/m3



Cara ACI memiliki keterbatasan/kekurangan antara lain : 1) Cara ACI ini didasarkan atas penelitian eksperimental untuk memperoleh proporsi bahan yang akan menghasilkan berbagai konsistensi. Agregat yang dipakai mempunyai bentuk dan gradasi yang memenuhi spesifikasi sehingga bila agregat yang dipakai tidak sesuai akan diperoleh konsistensi yang berbeda. 2) Nilai modulus kehalusan agregat halus sebenarnya kurang menggambarkan gradasi agregat yang tepat, sehingga jumlah volume agregat kasar yang diperoleh pada langkah (6) kurang tepat. 3) Langkah (6) tersebut juga berdasarkan berat jenis agregat 2,68 sehingga perlu koreksi bila dipakai berat jenis butir agregat yang lain.