2. mix design beton.docx

RANCANGAN CAMPURAN BETONSNI 03-2834-1993

Perhitungan perencanaan campuran beton harus didasarkan pada data sifat-sifat

bahan/ karakteristik agregat yang akan dipergunakan dalam produksi beton.

Data – data yang harus dipersiapkan untuk suatu mix-design beton adalah :

1) Persentase penggabungan agregat kasar dan halus (lihat cara

penggabungan agregat )

2) Berat jenis spesifik agregat kasar dan halus ( Laboratorium )

3) Berat volume agregat kasar dan halus ( Laboratorium )

4) Kadar air agregat kasar dan halus (Laboratorium )

5) Penyerapan air agregat kasar dan halus ( Laboratorium )

6) Kadar Lumpur agregat kasar dan halus ( Laboratorium )

7) Keausan agregat kasar ( Laboratorium )

8) Kadar organic agregat halus ( Laboratorium )

9) Fungsi struktur yang akan didesign betonnya/lingkungannya (tujuan struktur)

10) Diameter maksimum dari agregat sehubungan penggunaannya pada struktur

11) Mutu beton yang didesain campurannya (kuat tekan beton yang disyaratkan).

Metode Rancangan Campuran Beton

Ada beberapa rancangan campuran beton antara lain

a. Cara DOE ( Development Of Environment )

b. Cara Simplified Method

c. Cara ACI (American Concrete Institute)

d. Cara PCA (Portland Cement Association)

Laboratorium Eco Material 38

PROSEDUR PERANCANGAN BETON CARA “ DEVELOPMENT OF ENVORONMENT” ( D O E )

a. Penetapan Mutu Beton yang disyaratkan, f’c (mutu beton rencana uji

silinder)

Tentukan mutu beton yang akan dibuat (yang diinginkan), dengan

pertimbangan pada nilai keausan agregat kasarnya (lihat spesifikasi). Terdapat

korelasi kuat tekan benda uji antara silinder dengan kubus :

f’c = ﴾ 0,76 + 0,2 . log ﴾ fck/15 ﴿﴿ fck

f’c = kuat tekan silinder (15 x 30 cm³ ) pada umur 28 hari, MPa

fck = kuat tekan kubus (15 x 15 x 15 cm³) pada umur 28 hari, MPa

b. Penetapan target Standard Deviasi Sr (kg/ cm²)

Standar deviasi (tingkat kualitas pekerjaan pembetonan), dapat ditetapkan

dengan grafik 1.

05

101520253035404550556065707580859095

100

0 15 45 75 105 135 165 195 225 255 285 315

Kuat tekan karakteristik (kg/cm2)

Devia

si St

anda

rt

A Sr max untuk 20 atau lebih benda uji

C Sr didapat dilapangan

B Sr Min untuk 20 atau lebih benda uji

Grafik 1. Hubungan kuat tekan karakteristik vs Standar Deviasi


Tabel 1. Daftar Deviasi Standard

Indonesia Inggris

Isi pekerjaan Deviasi Standard Sr ( kg /cm² ) Tingkat pekerjaan Sr (MPa)

Satuan jumlah

beton ( m³ )Baik sekali Baik

Dapat

diterimaMemuaskan

Baik sekali

Baik

Cukup

Jelek

Tanpa kendali

2,80

3,50

4,20

5,60

7,00

8,40

Kecil < 1000

Sedang 1000- 3000

Besar > 3000

45 < Sr < 55

35 < Sr < 45

25 < Sr < 35

55 < Sr < 65

45 < Sr < 55

35 < Sr 45

65 < Sr < 85

65 < Sr < 75

45 < Sr < 65

c. Menghitung Besarnya Margin M

Dimaksudkan dengan menghitung margin disini adalah nilai yang harus

ditambahkan pada kuat tekan karakteristik beton :

M = 1,64 x Sr jika Sr < 4 MPa

M = 2,64 x Sr jika Sr > 4 Mpa

d. Menghitung Kuat Tekan Rata – Rata ( fcr ) uji selinder umur 28 hari.

Kuat tekan rata – rata yang ditargetkan ( fcr ), dihitung sebagai berikut :

fcr = fc + M dimana Margin min = 12 jika jumlah sampel < 15.

e. Penetapan tipe Semen.

Type semen yang dipakai harus dinyatakan dalam desain campuran beton.

Umumnya semen type I dan III yang banyak dipakai. Hubungan type semen,

kuat tekan, umur beton dan jenis agregat dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 2. Perkiran Kuat Tekan Beton Pada Faktor Air Semen 0,50

Type SemenJenis Agregat

KasarKuat tekan pada umur (hari) kg/cm2

3 7 28 91Semen Portland

type I

Alami

Batu Pecah

200

230

280

320

400

450

480

540

Semen Portland

type III

Alami

Batu Pecah

250

300

340

400

460

530

530

600

Catatan :


Faktor air semen adalah perbandingan berat air bebas dan semen pada

suatu campuran beton ( disingkat = fas ).

f. Penetapan Tipe Agregat :

Dalam menghitung mix-design beton, perlu dinyatakan tipe agregat yang

dipakai yaitu agregat alam atau agregat batu pecah, karena hal ini

mempengaruhi kekuatan dan kadar air bebas sebagai mana pada Tabel 2 dan

Tabel 3.

Tabel 3. Tipe Agregat Dan Perkiraan Kadar Air Bebas.

Slump ( mm ) 0 - 10 10 - 30 30 - 60 60 - 180

V. B. ( det ) 12 6 - 12 3 - 6 0 - 3

Ukuran maks. Agregat (mm)

Jenis agregat

Kadar Air Bebas Dalam kg/ m³

10

Alami

Batu pecah

150

180

180

205

205

230

225

250

20

Alami

Batu pecah

135

170

160

190

180

210

195

225

40

Alami

Batu pecah

115

155

140

175

160

190

175

205

g. Penetapan Faktor Air Semen

Faktor air semen adalah perbandingan antara berat air bebas dan berat

semen dalam pembuatan campuran beton.

Kadar air bebas adalah berat air yang dibutuhkan jika agregatnya jenuh

kering muka ( SSD ).

Besar faktor air semen ( fas ) diambil dari harga terkecil fas yang diperoleh dari

Berdasar kuat tekan rata – rata ( fcr ) gunakan Grafik 2 - 5

Berdasar syarat fas maks / lingkungan gunakan Tabel 5.


Grafik Korekasi fas vs Fc, Semen Type I AGREGAT BATU PECAH/SPLIT, UMUR 28 hari

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Faktor air semen

Ku

at

Tek

an

(k

g/c

m2

) F

C

Grafik 2. Semen Tipe I, Agregat Batu Pecah / Split Pada Umur 28 Hari

Grafik Korekasi fas vs Fc, S emen Type I AGREGAT BATU ALAM, UMUR 28 hari

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Faktor air semen

Ku

at

Tek

an

(k

g/c

m2

) F

C

Grafik 3. Semen Type I , Agregat Batu Alam, Umur 28 Hari


Grafik Korekasi fas vs Fc, Semen Type III AGREGAT BATU PECAH/SPLIT, UMUR 28 hari

0

150

300

450

600

750

900

1050

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Faktor air semen

Ku

at T

ekan

(k

g/c

m2

) F

C

Grafik 4. Semen Type III, Agregat Batu Pecah, Umur 28 Hari

Grafik Korekasi fas vs Fc, Semen Type III AGREGAT BATU ALAM, UMUR 28 hari

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Faktor air semen

Ku

at

Tek

an

(k

g/c

m2

) F

C

Grafik 5. Semen Type III, Agregat Batu Alam, Umur 28 Hari


Tabel 4. Faktor air semen maksimum untuk berbagai kondisi khusus.

Jenis beton

Kondisi lingkungan

f.a.s. maks

Kadar semen minimum( kg/m³) beton

Ø 40 mm

Ø 20 mm

Ø 14 mm

Ø 10 mm

BertulangAir tawar

Air payau/laut

0,50

0,45

260

320

290

360

--

--

--

--

pratekanAir tawar

Air payau/laut

0,50

0,45

300

320

300

360

--

--

--

--

Bertulang

Ringan

Sedang

Berat

0,65

0,55

0.45

220

260

320

250

290

360

270

320

390

290

340

410

Pratekan

Ringan

Sedang

Berat

0,65

0,55

0,45

300

300

320

300

300

360

300

320

390

300

340

410

Tak

bertulang

Ringan

Sedang

Berat

0,70

0,60

0,50

200

220

270

220

250

310

250

280

330

270

300

360

Faktor Air Semen Maksimum Berdasarkan Lingkungan

Untuk berbagai kondisi lingkungan dimana beton yang dirancang

campurannya akan dikonstruksikan, disyaratkan suatu faktor air semen

maksimum yaitu fas yang tidak boleh dilewati, hal ini sudah ditetapkan oleh

beberapa pedoman – pedoman beton seperti pada Tabel 4.

Dari nilai faktor air semen berdasar kuat tekan rata – rata dan faktor air semen

lingkungan ( Grafik 2-5 dan tabel 4, 5 ) diatas, lalu diambil faktor air semen

yang terkecil untuk dipakai pada perhitungan selanjutnya ( fas kecil lebih

aman dari fas besar ).


Tabel 5. Faktor air semen maksimum pada pembetonan yang umum

Jenis PembetonanSemen Minimum (kg/m³) beton

Faktor air semen maksimum

I. Beton dalam Ruang Bangunan

I.1. Keadaan lingkungan non – korosif

I.2. Keadaan lingkungan korosif disebabkan oleh uap –uap korosif.

II. Beton diluar ruang bangunanII.1. Tidak terlindung dari hujan

dan terik matahari langsung.II.2. Terlindung dari hujan dan terik

matahari langsung.

III. Beton yang masuk dalam tanah.

III.1. Mengalami keadaan basah dan kering berganti - ganti.

III.2. Mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah.

IV. Beton yang kontinyu berhubungan dengan air.

IV.1. Air laut.IV. 2. Air tawar.

275

325

325

275

325

375

0,60

0,52

0,60

0,60

0,55

0,52

tabel 6.tabel 7.

Tabel 6. Ketentuan untuk beton yang berhubungan dengan air tanah yang mengandung sulfat.

KadarGangguan

Sulfat

Konsentrasi sulfatDalam bentuk SO4

TypeSemen

Kandungan SemenMinimum kg/m³

Fas max

DALAM TANAH SULFAT (SO3)

DALAM AIR

TANAH (g/l)

Ukuran Max. Agregat

TOTAL SO3 ( % )

SO3 DALAM CAMPURAN AIR:

TANAH = 2 : 1 ( g / l )

40 mm

20 mm

10 mm

1. Kurangdari 0,2

Kurangdari 1,0

Kurangdari 0,3

Type I denganAtau tanpa Pozoland

(15 – 40 %)

280 300 350 0,50

2. 0,2 – 0 5 1,0 – 1,90 0,3 – 1,2 Type I denganAtau tanpa Pozoland

(15 – 40 %)

290 330 380 0,50


Type I + Pozoland

(15 - 40 %)atau semen

Portland Pozoland

270 310 360 0,55

Type II atau Type V 250 290 340 0,55

3. 0,5 – 1,0 1,9 – 3,1 1,2 – 2,5

Type I + Pozoland

(15 - 40 %)atau semen

Portland Pozoland

340 380 430 0,45

Type II atau Type V 290 330 380 0,5

4. 1,2 – 2,0 3,1 – 5,6 2,5 – 5,0 Type II atau Type V 330 370 420 0,45

5. Lebih dari 2,0 Lebih dari 5,6 Lebih dari

5,0

Type II atau Type V +Lapisan

perlindungan

330 370 420 0,45

Tabel 7. Ketentuan semen minimum untuk beton bertulang kedap air.

Jenis Beton

KondisiLingkungan

Ber HubunganDengan

Type Semen

Kandungan Semen Minimum( Kg / M³ )

Ukuran Nominal Maks Agregat

Fak. Air Semen Maks.

40 mm 20 mm

Beton

bertulang

atau

prategang

Air Tawar Type I - V 280 300 0,50

Air Payau

Type I + pozolan

( 15 – 40 % )atau semen

Portland pozoland

340 380 0,45

Type II atau V 290 330 0,5

Air Laut Type II atau V 330 370 0,45

h. Penetapan nilai Slump.


Untuk menetapkan nilai slump memerlukan pengalaman pelaksanaan beton,

tetapi untuk ancang-ancang slump dapat dijadikan patokan seperti pada Tabel

8, penetapan nilai slump sangat tergantung dari :

Cara pengangkutan (belt conveyer, pompa, manual, gerobak, dll.

Cara pengecoran / penuangan pada acuan

Cara pemadatan / penggetaran ( alat getar / triller, hand vibrator )

Jenis / tujuan struktur.

Tabel 8. Nilai slump berdasarkan jenis struktur.

Jenis StrukturNilai Slump ( Cm )

MAKSIMUM MINIMUM

Dinding, plat pondasi

Struktur dibawah tanah

Plat, balok, kolom dan dinding

Pengerasan jalan

Pembetonan massal

12,5

9,0

15,0

7,5

7,5

5,0

2,5

7,5

5,0

2,5

i. Penetapan Kadar Air Bebas.

Penetapan besar kadar air bebas (air yang diluar air jenuh) ditetapkan

berdasarkan nilai slump yang dipilih, ukuran maksimum agregat, dan tipe

agregat. Dapat digunakan Tabel 9.

Tabel 9. Perkiraan kadar air bebas ( kg / m³ ) beton.

Slump ( mm ) 0– 10 10–30 30–60 60-180Keterangan

V. B ( det ) 12 6 - 12 3 - 6 0 - 3

Ukuran maks

agregat (mm)

Jenis agregate Kadar air bebas dalam ( kg/m³) beton

10

Alami

Batu pecah

150

180

180

205

205

230

225

250

Wf

Wc

20

Alami

Batu pecah

135

170

160

190

180

210

195

225

Wf

Wc

40

Alami

Batu pecah

115

155

140

175

160

190

175

205

Wf

Wc

Kadar air bebas perlu :


1. Kadar air bebas = Wf jika pasir + kerikil

2. Kadar air bebas = (2/3 x Wf) + (1/3 x Wc) jika pasir alam + batu pecah

3. Kadar air bebas = Wc jika pasir debu batu + batu pecah.

j. Penetapan kadar semen ( kg/m³ ) beton

Penetapan kadar semen perlu per m³ beton ( kg/m³ ) digunakan rumus sebagai

berikut :

KadarSemen= KadarAirBebas

FaktorAieSemen kg/m³ beton.

k. Penetapan perkiraan berat jenis spesifik gabungan

Perkiraan berat jenis gabungan agregat kasar dan agregat halus, dapat

dihitung berdasarkan rumus berikut :

Berat jenis Spesifik gabungan = [a% x B.J spesifik pasir] + [b % x B.J

spesifik kerikil]

dimana :

a % = persentase penggabungan agregat halus terbaik (Penggabungan)

b % = persentase penggabungan agregat kasar terbaik (Penggabungan)

l. Perkiraan berat volume beton segar ( basah ).

Untuk memperkirakan berat volume basah beton digunakan Grafik 6 yaitu

grafik hubungan antara berat volume basah beton , kadar air bebas dan berat

jenis gabungan SSD.


2100212021402160218022002220224022602280230023202340236023802400242024402460248025002520254025602580260026202640266026802700

300280260240220200180160140120100

Kadar air bebas (kg/m3) beton

Ber

at v

o;u

me

bet

on

(k

g/m

3)

BJS. Gabungan = 2,90


Komposis :BJ. Spesifik SSD relatif agregat





Grafik 6. Korelasi kadar air bebas, BJ. spesifik gabungan SSD dan berat volume beton.


m. Penetapan porsi agregat.

Berat agregat halus A = a% x ( D – Ws – Wa ).

Berat agregat kasar B = b% x ( D – Ws – Wa )

dimana :

a % = Persentase penggabungan agregat halus ( pasir )

b % = Persentase penggabungan agregat kasar ( kerikil )

D = Berat volume beton basah ( kg/m³ )

Ws = Kadar semen ( kg/m³ ) beton

Wa = Kadar air bebas ( kg/m³ ) beton

A = Berat agregat halus kondisi SSD ( kg/m³ ) beton

B = Berat agregat kasar kondisi SSD ( kg/m³ ) beton

n. Hasil Rancangan Campuran Beton (Bahan Kondisi SSD)

Campuran beton teoritis adalah porsi campuran dimana agregat masih dalam

kondisi SSD ( masih sulit untuk pelaksanaan dilapangan ) yaitu :

Air = Wa ( kg/m³ ) beton

Semen = Ws ( kg/m³ ) beton

Pasir = A ( kg/m³ ) beton

Kerikil = B ( kg/m³ ) beton

Berat komponen beton teoritis adalah berat kondisi SSD ( agregat kondisi

jenuh air/ kering permukaan ), jadi masih perlu diperbaiki (dikoreksi) terhadap

kondisi agregat lapangan saat akan dilaksanakan pengecoran (lihat

pembahasan koreksi campuran beton poin O)

o. Koreksi Campuran Beton.

Untuk prnyesuaian takaran berat agregat sesuai kondisinya pada saat akan

dicampur, maka perlu dikoreksi agar pengambilan agregat untuk dicampur

dapat langsung diambil. Dimaksudkan koreksi tersebut adalah koreksi

terhadap kadar air sesaat agregat (kondisi agregat tidak selamanya SSD

seperti pada hasil campuran tioritis dari poin n tersebut diatas ).


Koreksi campuran beton ada dua macam, yaitu :

1. Koreksi secara Eksak ( rasional )

Uraian rumus :

BK = Berat kering mutlak ( oven )

BL = Berat lapangan (sesuai kondisi agregat)

W% = Kadar air agregat sesuai kondisi agregat )

R% = Resapan agregat ( terhadap berat kering )

Uraian rumus koreksi cara eksak ( berdasarkan definisi % resapan air dan

% kadar air ) :

BL = BK + W% x BL BL – (W% x BL) = BK

( 1 – W% ) x BL = BK

BK BL = . . . . . . . . ( a ) 1 - W %

BK = SSD - R % x BK BK + (R % x BK) = BSSD

( 1 + R % ) x BK = BSSD

BSDD BK = . . .. . . . . . . ( b ) ( 1 + R % )

dengan menggunakan persamaan ( a ) dan ( b ) diperoleh :

BSSD BL = ( 1 + R % ) x ( 1 – W % )

Dengan memakai index p untuk pasir dan index k untuk kerikil maka

diperoleh rumusan koreksi secara eksak :

Berat koreksi pasir ( p )

BSSDp BLp = (kg/m³ ) beton (1 + Rp %) x (1 – Wp %)

Berat koreksi kerikil ( k )

BSSDkBLk = (kg/m³ ) beton


(1 + Rk %) x (1 – Wk %)

sehingga berat komponen beton setelah dikoreksi (kg/m³ ) adalah :

Semen = Ws

Pasir = BLp

Kerikil = BLk

Air = Kadar air bebas + ( A – BLp ) + ( B – BLk)

Berat komponen diatas merupakan takaran berat, untuk pelaksanaan

dilapangan dibagi dengan masing- masing berat volumenya akan diperoleh

takaran volume.

2. Koreksi cara pendekatan ( estimate )

Koreksi ini berdasarkan nilai pendekatan (estimate), karena pengertian

defenisi resapan & kadar air berorientasi berat lapangan. Koreksi tersebut

adalah dalam (kg/m³ ) beton :

S e m e n = Ws

P a s i r = BLp = A – (Rp % - Wp %) x A/100

K e r i k i l = BLk = B – (Rk % - Wk %) x B/100

A i r = Kadar air bebas + (A– BLp)+(B– BLk)

A dan B masing merupakan berat SSD dari pasir dan kerikil.


PERANCANGAN CAMPURAN BETONACI COMMITTEE 211

The American Concrete Institute (ACI) menyarankan suatu cara

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 tertenttu, jumlah air per

meter kubik adukan menentukan tingkat konsistensi/kekentalan (slump) adukan.

Secara garis besar, urutan langkah perancangan sebagai berikut:

1. Pemilihan angka slump

Jika nilai slump tidak ditentukan dalam spesifikasi , maka nilai slump dapat

dipilih dari tabel 7. berikut untuk berbagai jenis pengerjaan konstruksi.

Tabel 7. Nilai slump yang disarankan untuk berbagai jenis pengerjaan konstruksi.

Jenis KonstruksiSlump (mm)

Maksimum MinimumDinding pondasi, footing, sumuran, dinding basemen 75 25

Dinding dan balok 100 25

Kolom 100 25

Perkerasan dan lantai 75 25

Beton dalam jumlah yang besar (seperti dam) 50 25

2. Pemilihan ukuran maksimum agregat kasar

Untuk volume agregat yang sama, penggunaan agregat dengan gradasi yang

baik dan dengan ukuran maksimum yang besar akan menghasilkan rongga

yang lebih sedikit daripada penggunaan agregat dengan ukuran maksimum

agregat yang lebih kecil. Hal ini akan mengakibatkan penurunan kebutuhan

mortar dalam setiap satuan volume beton.

Dasar pemilihan ukuran agregat maksimum biasanya dikaitkan dengan

dimensi daripada struktur. Sebagai contoh:

D d/5

D h/3

D 3/4C


Dimana : D = ukuran maksimum agregat

d = lebar terkecil diantara 2 tepi bekisting

h = tebal plat lantai

C = jarak bersih antar tulangan

3. Estimasi kebutuhan air pencampur dan kandungan udara

Jumlah air pencampur persatuan volume betonyang dibutuhkan untuk

menghasilkan nilai slump tertentu sangat tergantung pada ukuran maksimum

agregat, bentuk serta gradasi agregat dan juga pada jumlah kebutuhan

kandungan udara pada campuran.

Jumlah air yang dibutuhkan tersebut tidak banyak terpengaruh oleh jumlah

kandungan semen dalam campuran. Tabel 8. memperlihatkan informasi

mengenai kebutuhan air pencampur untuk berbagai nilai slump dan ukuran

maksimum agregat.

Tabel 8. Kebutuhan air pencampur dan udara untuk berbagai nilai slump dan

ukuran maksimum agregat.

Jenis BetonSlump (mm)

Air (kg/m3)

10 mm12.5 mm

20 mm 25 mm 40 mm 50 mm 75 mm

Tanpa penambahan

udara

25-5075-100

150-175udara yg

tersekap,%

205225240

3

2002152302.5

185200210

2

1801902001.5

160175185

1

1551701750.5

1401551700.3

Dengan penambahan

udara

25-5075-100

150-175kandungan udara yg

disarankan, %

180200215

8

175190205

7

165180190

6

160175180

5

1501601704.5

140155165

4

1351501603.5

4. Pemilihan perbandingan air-semen

Untuk ratio air-semen yang sama, kuat tekan beton dipengaruhi oleh jenis

agregat dan semen yang digunakan. Oleh karena itu hubungan ratio air semen

dan kekuatan beton yang dihasilkan seharusnya dikembangkan berdasarkan

material yang sebenarnya akan digunakan dalam pencampuran. Terlepas dari

hal di atas. Tabel 9. berikut bisa dijadikan pegangan dalam pemilihan nilai

perbandingan air semen.


Tabel 9. Hubungan ratio air-semen dan kuat tekan beton.

Kuat tekan beton umur 28 hari (Mpa)

Ratio air-semen (dalam perbandingan beratTanpa penambahan

udaraDengan

penambahan udara48

45

40

35

30

28

25

20

15

0.33

0.38

0.43

0.48

0.55

0.57

0.62

0.70

0.80

-

-

0.32

0.40

0.46

0.48

0.53

0.61

0.71

Nilai kuat beton yang digunakan pada tabel 9. di atas adalah nilai kuat tekan

beton rata-rata yang dibutuhkan, yaitu

fm = fc’ + 1,64 Sd

dimana : fm = nilai kuat tekan beton rata-rata

fc’ = nilai kuat tekan karakteristik (yang disyaratkan)

Sd = standar deviasi (dapat diambil berdasarkan tabel 13)

5. Perhitungan kandungan semen

Berat semen yang dibutuhkan adalah sama dengan jumlah berat air

pencampur (step 3) dibagi dengan nilai ratio air semen (step 4).

6. Estimasi kandungan agregat kasar

Rancangan campuran beton yang ekonomis bisa didapat dengan

menggunakan semaksimal mungkin volume agregat kasar (atas dasar berat isi

kering) persatuan volume beton. Data eksperimen menunjukkan bahwa

semakin halus pasir dan semakin besar ukuran maksimum partikel agregat

kasar, semakin banyak volume agregat kasar yang dapat dicampurkan untuk

menghasilkan campuran beton dengan kelecakan yang baik.

Tabel 10. memperlihatkan bahwa derajat kelecakan tertentu, volume agregat

kasar yang dibutuhkan persatuan volume beton adalah fungsi daripada ukuran

maksimum agregat kasar dan modulus kehalusan agregat halus.


Berdasarkan tabel 10., volume agregat (dalam satuan m3) per 1 m3 beton

adalah sama dengan fraksi volume yang didapat dari tabel 10. Volume ini

kemudian dikonversikan menjadi berat kering agregat kasar dengan

mengalikannya dengan berat isi kering dari agregat yang dimaksud.

Tabel 10. Agregat kasar persatuan volume beton untuk beton dengan slump

75-100 mm.

Ukuran maksimum

agregat kasar (mm)

Volume agregat kasar per satuan volume beton untuk berbagai nilai modulus kehalusan pasir

2.40 2.60 2.80 3.00

10

12.5

20

25

40

50

75

100

0.50

0.59

0.66

0.71

0.75

0.78

0.82

0.87

0.48

0.57

0.64

0.69

0.73

0.76

0.80

0.85

0.46

0.55

0.62

0.67

0.71

0.74

0.78

0.83

0.44

0.53

0.60

0.65

0.69

0.72

0.76

0.81

Tabel 11. Faktor koreksi Tabel 10. untuk nilai slump yang berbeda

Slump

(mm)

Faktor koreksi untuk berbagai ukuran maksimum agregat

10 mm 12.5 mm 20 mm 25 mm 40 mm

25-50

75-100

150-175

1.08

1.00

0.97

1.06

1.00

0.98

1.04

1.00

1.00

1.06

1.00

1.00

1.09

1.00

1.00

7. Estimasi kandungan agregat halus

Setelah menyelesaikan step 6, semua ingridien beton yang dibutuhkan telah

diestimasi kecuali agregat halus. Jumlah pasir yang dibutuhkan dapat dihitung

dengan 2 cara, yaitu:

a. cara perhitungan berat

b. cara perhitungan volume absolut


Berdasarkan perhitungan berat, jika berat jenis beton normal diketahui

berdasarkan pengalaman yang lalu, maka berat pasir yang dibutuhkan adalah

perbedaan antara berat jenis beton dengan berat total air, semen dan agregat

kasar persatuan volume beton yang telah diestimasi dari perhitungan pada

step-step sebelumnya.

Tabel 12. Estimasi awal untuk berat jenis beton segar

Ukuran maksimum agregat (mm)

Estimasi awal berat jenis beton (kg/m3)Tanpa penambahan

udaraDengan penambahan

udara10

12.5

20

25

40

50

75

150

2285

2315

2355

2375

2420

2445

2465

2505

2190

2235

2280

2315

2355

2375

2400

2435

Tabel 13. Klasifikasi standar deviasi untuk berbagai kondisi pengerjaan

Kondisi pengerjaanStandar deviasi (Mpa)

Lapangan Laboratorium

Sempurna

Sangat baik

Baik

Cukup

Kurang baik

< 3

3-3.5

3.5-4

4-5

> 5

< 1.5

1.5-1.75

1.75-2

2-2.5

> 2.5

8. Koreksi kandungan air pada agregat

Pada umumnya, stok agregat dilapangan tidak berada dalam kondisi jenuh dan

kering permukaan (SSD). Tanpa adanya koreksi kadar air, harga ratio air

semen yang diperoleh bisa lebih besar bahkan lebih kecil dari harga yang telah

ditentukan berdasarkan step 4 dan berat SSD agregat (kondisi jenuh dan


kering permukaan) menjadi lebih kecil atau lebih besar dari harga estimasi

pada step 6 dan 7.

Urutan rancangan beton step 1 sampai 7 dilakukan berdasarkan kondisi

agregat yang SSD. Oleh karena itu, untuk trial mix, air pencampur yang

dibutuhkan dalam campuran bisa diperbesar atau diperkecil tergantung

dengan kandungan air bebas pada agregat. Sebaliknya, untuk mengimbangi

perubahan air tersebut, jumlah agregat harus diperkecil atau diperbesar.

9. Trial mix

Karena banyaknya asumsi yang digunakan dalam mendapatkan proporsi

campuran beton di atas, maka perlu dilakukan trial mix skala kecil di

laboratorium. Hal-hal yang perlu diuji dalam trial mix ini adalah:

- Nilai slump

- Kelecakan dan segregasi

- Kandungan udara

- Kekuatan pada umur-umur tertentu

Contoh perancangan campuran beton

Karakteristik material yang digunakan

Modulus kehalusan Agregat halus Agregat kasar Semen

Berat relatif 2.68 2.75 3.15

Berat isi (kg/lt) 1.696 1.339 -

Peresapan % 1.836 2.3 -


Rancangan campuran beton normal fc’ = 350 kg/cm2 menurut ACI

No. Uraian Tabel/Grafik Nilai

1 Kuat tekan yang disyaratkan - 350 kg/cm2

2 Standar deviasi Tabel 13 25 kg/cm2

3 Nilai tambah K = 1.34 1.34x25 kg/cm2

4 Kuat tekan yang hendak dicapai (1) + (3) 383.5 kg/cm2

5 Jenis semen Ditentukan Tipe I

6 Jenis agregat kasar - Batu pecah

7 Jenis agregat halus - Alami

8 Slump Tabel 7 2.5-5.0 cm

9 Ukuran agregat maksimum Ditentukan 25 mm

10 Kadar air bebas Tabel 8 175 kg/m3

11 Faktor air semen bebas Tabel 9 0.45

12 Jumlah semen (10) : (11) 389 kg/m3

13 Volume agregat kasar Tabel 10 0.71

14 Faktor koreksi Tabel 11 1.08

15 Berat agregat kasar yg dibutuhkan (13)x(14)x berat isi 1027 kg/m3

16 Volume air (10) : BJ air 0.175

17 Volume semen (12) : BJ semen 0.1235

18 Volume agregat kasar (15) : BJ batu 0.3735

19 Volume udara Tabel 8 0.015

20 Volume agregat halus 1-(16)-(17)-(18)-(15) 0.313

21 Berat agregat halus yg dibutuhkan (20)x BJ pasir 839 kg/m3

22 Berat jenis beton (10)+(12)+(15)+(21) 2430 kg/m3


2. mix design beton.docx

Documents