17830675-tugas-mix-design-dedi.pdf
TRANSCRIPT
-
Soal:
Campuran beton yang direncanakan adalah campuran beton mutu fc 40 MPa yang
akan digunakan untuk konstruksi rigid pavement (dermaga). Dengan contoh benda uji
sebanyak 20 buah benda uji ( silinder ) .
Bahan campuran yang dipakai :
1. Fc = 50 mpa
2. Sr = 5 Mpa (k = 1.64)
3. Slump = 45 mm
4. Semen tipe 1
5. Agregat halus = alamiah (batu tidak dipecah)
6. Agregat kasar = batu pecah
7. Benda uji = silinder
8. Hasil Uji Laboraturium :
Ayakan
(mm)
Pasir
(% lolos)
Kerikil
(% lolos)38
19
9,6
4,8
2,4
1,2
0,6
0,3
0,15
-
-
100
95
87
78
62
25
3
100
100
52
7
0
-
-
-
-
-
Agregat halus
Agregat kasar
Absorbsi 1,2% 2,2%BJ (sdd) 2,7% 2,72%Y lepas 1,35 Kg/L 1,42 Kg/LKadar air 1,15% 1,25%
9. Susunan besar butir kerikil
Ayakan
B2.882
% Berat yang lewat pada ayakan4.8 38 4.8 19 4.8 9.6
38
19
9.6
4.8
95 100
37 70
10 40
0 5
100
95 100
30 60
0 10
100
100
50 85
1 -10
Batas batas susunan besar butir agregat gabungan
Ayakan
BS.882
mm
% Berat yang lewat pada ayakan
Besar butir maksimum (mm)76 38 19 9.6
76
38
19
9.6
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15
100
47 63
35 52
26 42
20 35
17 29
13 24
8 17
4 9
-
100
100
50 75
35 60
23 47
18 37
12 30
7 23
3 15
2 6
100
100
100
45 75
29 49
23 42
15 35
9 28
2 13
1 3
100
100
100
100
28 75
21 60
17 47
14 35
5 21
1 1
Dapat disimpulkan besar butir maksimum = 19 mm 20 mm
-
L angkah-langkah yang dilakukan dalam perencanaan campuran adalah sebagai berikut :
1. Menentukan kuat tekan yang disyarakatkan ( Characteristic Strength )
Dalam percobaan ini ditentukan mutu rencana beton fc 50 MPa berarti beton dengan
kuat tekan karakteristik 500 Kg/cm2 atau 50 N/mm2 pada umur 28 hari dengan jumlah
bagian yang cacat (Proportion Defective ) sebesar 5 %.
2. Deviasi Standar Rencana
Ditetapkan sebesar 50 Kg/cm2 atau 5 N/mm2.
3. Margin ( Nilai Tambah )
Rumus : Margin = k x d
Dimana : d = standar deviasi = 5 N/mm2
k = ketetapan statistik yang nilainya tergantung pada prosentase hasil uji
yang lebih rendah dari fc. Dalam hal ini diambil 5 % dan nilai k =
1,64.
Jadi Margin = 1,64 x 5 = 8,2 N/mm2
4. Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan ( Target Mean Strength )
Rumus : Target Mean Strength = Characteristic Strength +Margin
Target Mean Strength = 50 + 8,2 = 58,2 N/mm2
5. Tipe Semen
Jenis semen yang digunakan adalah semen tipe I
6. Tipe Aggregat
Jenis aggregat yang digunakan dalam pembuatan beton ini adalah :
- Coarse Aggregate ( Aggregat Kasar ) : batu pecah (crushed)
- Fine Aggregate ( Aggregat Halus) : alamiah (uncrushed)
7. Faktor Air Semen Bebas ( Free Water Cement Ratio )
-
Dari tabel 2.1 ( Perkiraan Kekuatan Tekan Beton dalam N/mm2, pendekatan dengan
faktor air semen = 0,43), dengan data sebagai berikut : - TipeSemen : PPC tipe I
- Tipe Aggregat Kasar : Batu pecah (uncrushed)
- Umur Beton : 28 hari
JENIS SEMENJENIS AGREGAT
KASAR
KEKUATAN TEKAN (N/mm2)PADA UMUR
(HARI)3 7 28 91
BENTUK BENDA
UJI
Semen Portland
Type 1 atau
Semen Tahan
Sulfat Type II, V
Batu Tak Dipecahkan 17 23 33 40Batu Pecah 19 27 37 45 Silinder
Batu Tak Dipecahkan 20 28 40 48Batu Pecah 23 32 45 54 Kubus
Semen Portland
Type III
Batu Tak Dipecahkan 21 28 38 44Batu Pecah 25 33 44 48 Silinder
Batu Tak Dipecahkan 25 31 46 53Batu Pecah 30 40 53 60 Kubus
Tabel 1Perkiraan Kekuatan Tekan (N/mm2) Beton dengan faktor air semen 0.5 dan jenis semen dan
agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia
Dengan menggunakan tabel diatas dengan data yang telah ditetapkan, maka kekuatan tekan
beton pada 28 hari dengan menggunakan semen Type 1 dan jenis agregat kasar adalah batu
pecah sebesar 37 N/mm2. Kuat tekan tersebut diplotkan kedalam grafik 1 maka akan
didapatkan harga faktor air semen berdasarkan data dari Tabel 2 maka :
Faktor air semen = 0.43
-
Grafik 1. Hubuangan antara kuat tekan dan factor air semen
8. Faktor Air Semen Bebas Maksimum
Untuk menentukan nilai faktor air bebas maksimum kita dapat menentukaan
berdasarkan SK SNI T-15-1990. SK SNI pada table 3 menentukan faktor air semen untuk
berbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus digunakan untuk konstruksi rigid
pavement (dermaga).
JUMLAH SEMEN MINIMUM
PER m Beton (kg)
NILAI FAKTOR
SEMEN MAKSIMUMBeton di dalam ruang bangunan :
Keadaan keliling non-korosif 275 0.6
-
Keadaan keliling korosif disebabkan
oleh kondensasi atau uap korosif325 0.52
Beton di luar ruang bangunan: Tidak terlindung dari hujan dan terik
matahari langsung325 0.6
Terlindung dari hujan dan terik
matahari langsung275 0.6
Beton yang masuk kedalam tanah: Mengalami keadaan basah dan kering
yang berganti-ganti325 0.55
Mendapat pengaruh Sulfat dan alkali
dari tanah
Tabel 2Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum untuk berbagai
macam pembetonan dalam lingkungan khusus.
Dari tabel diatas dengan menggunakan data yang telah ditetapkan maka:
Jumlah semen minimum beton per m3 = 325 kgNilai faktor air semen maksimum = 0.6Nilai faktor air semen yang diperoleh dari butir 7 lebih kecil dari nilai faktor air semen
maksimum, maka yang dipakai adalah nilai faktor air semen yang terendah = 0.43
9. Menentukan nilai Slump
Ditentukan nilai Slump 45 mm.
10..Menentukan agregat maksimum
Ditentukan besar butir aggregat maksimum adalah 20 mm.
11. Kadar air bebas (Free Water Content)
Dari Tabel 2.3 (perkiraan kadar air bebas dalam kg/m3 untuk berbagai jenis
dan ukuran agregat serta slump ), dengan data sebagai berikut :
Slump : 45mm
Maximum size of agregate : 20 mm
-
Type of Aggregate : Coarse : Crushed
Fine : Uncrushed
S L U M P (mm) 0-10 10-30 30-60 60-100UKURAN BESAR
BUTIRJENIS AGREGAT
10batu tak dipecahkan 150 180 205 225batu pecah 180 205 230 250
20batu tak dipecahkan 135 160 180 195batu pecah 170 190 210 225
40batu tak dipecahkan 115 140 160 175batu pecah 155 175 190 205
TABEL 3. Perkiraan Kadar Air Bebas dalam kg/m3 Untuk Berbagai Jenis dan Ukuran Agregat Serta Slump.
Didapat nilai freewater content untuk:
Crushed Coarse Aggregate : 210 Kg/m3
Uncrushed Fine Aggregate : 180 Kg/m3
Rumus : Free Water Content = (2/3 x Wf) + (1/3 x Wc)
Dimana : Wf = kadar air bebas untuk aggregat halus( Uncrushed )
= 180 Kg/m3
-
Wc = kadar air bebas untuk aggregat kasar (Crushed )
= 210 Kg/m3
Free water content = (2/3 x 180) + (1/3 x 210) = 190 Kg/m3
12. Kadar semen (Cement Content)
Cement Content = Free Water Content / Free Water Cement Ratio
= 190 /0,43
= 441,86 Kg/m3
13.Kadar semen maksimum (Maximum Cement Content)
Tidak ditentukan
14. Kadar Semen Minimum (Minimum Cement Content)
Dapat dilihat pada SK SNI Tabel 2.2 yang menyatakan bahwa untuk beton tidak
terlindung untuk konstruksi rigid pavement (dermaga),
jumlah semen minimum = 325 Kg/m3
15. Faktor air semen yang disesuaikan
- Dapat diabaikan apabila syarat umum kadar semen sudah terpenuhi.
- Apabila kadar semen minimum lebih besar dari item 12, maka faktor air
semen disesuaikan dipakai yang maksimal. Namun karena kadar semen minimum pada
item 12 lebih besar, maka gunakan kadar semen minimum = 441,86 Kg/m3.
16. Daerah Gradasi Agregat Halus
-
Dari analisa saringan untuk pasir pasir diketahui termasuk zona 3
Ayakan
BS.882
Mm
% Berat yang lewat pada ayakanGrading
Zone I
Grading
Zone II
Grading
Zone III
Grading
Zone IV
9.6
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15
100
90 100
60 95
30 70
15 34
5 20
0 - 10
100
90 100
75 100
55 90
35 59
8 30
0 - 10
100
90 100
85 100
75 100
60 78
12 40
0 10
100
95 100
95 100
90 100
80 100
15 50
0 15Ayakan
(mm)
Pasir
(%
lolos)38
19
9.6
4.8
2.4
1.2
0.6
0.3
0.15
-
-
100
95
87
78
62
25
3
-
Dari analisa saringan untuk pasir pasir diketahui termasuk zona 3
17. Persen Agregat Halus (Proportion of Fine Aggregate)
Dari Grafik 2.2 (grafik untuk menentukan presentase agregat halus yang
digunakan), dengan data sebagai berikut :
Maximum Aggregate Size : 20 mm
Slump : 45mm
-
Grafik 2
Perbandingan jumlah pasir yang dianjurkan untuk daerah susunan butir 1, 2, 3, dan 4.
Tarik garis vertikal dari absis yang menyatakan free water / cement ratio
sebesar 0,6 sampai berada ditengah-tengah Zone 3, lalu tarik garis horisontal
sehingga didapat ordinatnya yang menunjukkan Proportion of Fine Aggregate
sebesar 27%.
18. Berat Jenis Relative Aggregat (SSD)
Sebelum item ini dikerjakan, harus dihitung dulu item 16 dan 17 untuk menentukan
proporsi aggregat halus dan kasar.
Dari item 17 diperoleh :
Proportion of Fine Aggregate : 27%
Proportion of Coarse Aggregate : 100 % - 27% = 73 %
Dari data percobaan diperoleh :
-
1. Gs pasir (Fine Aggregate) : 2,7
2. Gs Batu pecah (Coarse Aggregate) : 2,72
Maka Asumsi harga Gs adalah :
Gs = ( 27 % x 2,7 ) + ( 73% x 2,72 ) = 2,7146 =271,460%
19. Berat jenis beton ( ConcreteDensity )
Diperoleh dari Grafik 2.3 (grafik hubungan kadar air bebas, relative density
aggregate dan kepadatan beton). Buat garis lurus untuk nilai Gs = 2,7146 lalu tarik garis vertikal dari absis free water content sebesar 190 kg/m3 memotong garis
lurus tadi. Dari titik potong tersebut tarik 3 garis horisontal ke ordinat yang
menunjukkan besarnya concrete density , yaitu sebesar 24 42 kg/m3
-
Grafik 3. Perkiraan berat jenis beton basah yang dimampatkan secara penuh.
20. Kadar Agregat Gabungan (Total Aggregate Content)
Total Aggregate Content = Concrete Density Free Water Content Cement Content
= 2442 190 441,86 = 1810,14 Kg/m
21. Kadar Agregat Halus (Fine Aggregate Content)
Fine Aggregate Content = Proportionof Fine Aggregate x Total Aggregate Content
= 27% x 1810,14 = 488,7378 Kg/m3
22. Kadar Agregat Kasar (Coarse Aggregate Content)
Coarse Aggregate Content = Total Aggregate - Fine Aggregate Content
= 1810,14 - 488,7378
= 1321,4022 Kg/m3
-
Koreksi Proporsi Campuran Beton Silinder Air =
( ) ( ){ } ( ) ( ){ }100100 DDaDkCCaCkB = 190 {(1,15 - 1,2 ) x (488,7378 /100)} - {(1,25 2,2) x (1321,4022 /
100)
= 190 + 0,2443689 + 12,5533209
= 202,7976898 Kg/ m3
Agregrat halus ( ) ( ){ }100CCaCkC +=
= 488,7378 + {(1,15 - 1,2 )x (488,7378 / 100)}= 488,7378 -0,2443689
= 488,4934311 Kg / m3
Agregat Kasar ( ) ( ){ }100DDaDkD +=
= 1321,4022 + {(1,25-2,2) x (1321,4022 / 100 )
= 1321,4022 12,5533209
= 1308,848879 Kg / m3
*dimana : B = Jumlah air (kg/m3)
C = Jumlah aggregat halus (kg/m3)
D = Jumlah aggregate kasar (kg/m3)
Ca = Absorption air pada aggregat halus (%)Da = Absorption air pada aggregat kasar (%)Ck = Kadar air aggregat halus (%)
Dk = Kadar air aggregat kasar (%)
n = Banyaknya jumlah benda uji
Volume Silinder = r2 t
= (3,14) x (0,075)2
x 0,3
= 0,00529875 m3
Faktor Koreksi = (n x Volume Silinder) + (Proportion Defective x n x Volume Silinder)
= (20 x 0,00529875) + (5 % x 20 x 0,00529875 )
-
= 0,11127375Faktor koreksi untuk Air Content = 0,005556025 (asumsi)
Proporsi Campuran yang dibutuhkan untuk benda uji silinderUntuk 20 buah benda uji silinder :
Berat Air = (Koreksi Proporsi Air x Faktor Koreksi ) + (Koreksi
Proporsi Air x Faktor koreksi untuk Air Content ) = (202,798 x 0,11127375 ) + ( 202,798 x 0,005556025 )
= 23,69 kg
Berat Semen = (Koreksi Proporsi Semen x Faktor Koreksi ) + (Koreksi
Proporsi Semen x Faktor koreksi untuk Air Content ) = ( 441,86 x 0,11127375 ) + ( 441,86 x 0,005556025 )
= 51,62 Kg
Berat Aggregat Halus = (Koreksi Proporsi Aggregat Halus x Faktor Koreksi ) +
(Koreksi Proporsi Aggregat Halus x Faktor koreksi untuk
Air Content ) = (488,4934 x 0,11127375 ) + ( 488,4934 x 0,005556025)
= 57.07 Kg
Berat Aggregat Kasar = (Koreksi Proporsi Aggregat Kasar x Faktor Koreksi ) +
(Koreksi Proporsi Aggregat Kasar x Faktor koreksi untuk
Air Content ) = ( 1308,849 x 0,11127375 ) + ( 1308,849 x 0,005556025 )
= 152,91 Kg
Perbandingan Berat
-
Agregat Kasar Agregat Halus Semen Air152,91 Kg 57,07 Kg 51,62 Kg 23,69 kg
3 2 2 1
Perbandingan volume
Agregat Kasar Agregat Halus Semen Air0,05622 m3 0,0211 m3 0,034 m3 0,0236 m3
2,5 1 1,5 1
Berat jenis :
Air = 1 gr/cm3 = 1000 kg/m3
Semen = 1506 kg/m3
Agregat halus = 2.7 gr/cm3 = 2.7 x 103 kg/m3
Agregat kasar = 2.72 gr/cm3 = 2.72 x 103 kg/m3
Koreksi Proporsi Campuran Beton Silinder Proporsi Campuran yang dibutuhkan untuk benda uji silinder