b e t o n m a s s a dgn semen adalah 6 : 9 ... merancang mix design adukan beton massa. karena...

B E T O N M A S S A( Mass Concrete)

Muhammad Haykal, S.T., M.Eng.

STRUCTURAL ENGINEER

2015

http://ekhalmussaad.wordpress.com/


Defenisi Beton massa

•Beton Massa adalah Volume beton besardengan dimensi cukup luas (ACI).

•Beton Massa adalah beton yang dituangkandalam volume besar, yaitu perbandinganantara volume dan luas permukaan besar,biasanya dianggap beton massa jikadimensinya lebih dari 60 cm.(Tjokrodimulyo, 2007)



Penggunaan Beton Massa

Pondasi Jembatan

Bendungan



Panas hidrasi pada beton massa

• Perbedaan temperatur bagian dalam dan bagian luar yangterjadi akibat adanya panas hidrasi.

• Panas yang timbul ini membuat beton mengembang, namunbagian luar lebih cepat menurun panasnya adapun bagiandalam lebih lambat dan terjadilah kecenderungan timbulretak-retak.

• Proses retak-retak ini berlangsung bersamaan prosespengerasan beton.



Panas hidrasi pada beton massa

• Pada tahap proses pengerasan tersebut, betonmassa berlaku sama seperti logam besar yangdituang (dicor) dalam temperatur sekitar yangdingin.

• Lapisan luar mendingIn dan menyusut dahulu,sedangkan lapisan dalam masih sedikit panas yangberarti belum susut, maka terjadilah perbedaanvolume, yang menimbulkan kecederungan untukretak.

• Tahap berikutnya, lapisan bagian dalam mendingindan menyusut sehingga menarik lapisan luar yangsudah berhenti menyusut.



Cara mengurangi retak pd beton massa

• Menggunakan semen sedikit mungkin dgn cara :

Ukuran butir agregat kasar (kerikil) yang besar yaitu 75 mm atau 150 mm karena makin besar ukuran agregat maksimum yang dipakai makin sedikit semen yang diperlukan.

Beton Normal

Agregat Agregat

70 - 86%

Semen

Semen




• Memakai perbandingan berat agregat halus danagregat kasar yang paling tepat, agar hanyadiperlukan semen yang minimum walaupun kuattekan betonnya sama.

• Menggunakan air sesedikit-sedikitnya, karena untukmemperoleh mutu beton yang sama diperlukan FASsama, berarti akan dipakai semen sedikit jika airnyasedikit. Pemakaian air yang sedikit mempunyaikonsekuensi adukan beton lebih kental, sehinggasering hanya slump 25 mm saja. sehinggapemadatannya dilakukan dengan compacted rolleryang biasanya untuk memadatkan tanah.




•Perbandingan antara berat air dan berat semen (FAS) antara 0,5 – 0,7• Jika digunakan ukuran maksimun agegrat kasar 75

mm, maka perbandingan antara agregatcampuran dgn semen adalah 6 : 9

• Jika digunakan ukuran maksimum agregat kasar150 mm, maka perbadingan berat antara agregatcampuran dgn semen adalah sekitar 8 : 15




Digunakan semen khusus yang mempunyai panas hidrasi rendah yaitu :

•Semen Portland Type II (C3A = 5-8%)

•Semen Portland Type IV (C3A = 5 %)

•Semen portland yang dicampur dengan pozzolan 15-50%




• Menuang beton dalam blok-blok dengan ukuran terbatas :

• Tebal tiap lapis antara 40-60 cm

• Tiap lapis harus masih lunak ketika lapisan berikutnya ditebarkan

• Memberikan aliran air dingin melalui pipa-pipa yang terpendam.

• Agar panas hidrasi selalu terdistribusi secara merata didalam beton. Perbedaan temperatur dapat dijaga dengan cara menentukan jarak pipa, lama pengaliran air, temperatur air dimasukkan dan debit air yang dialirkan.




• Menambahkan Bahan tambah Admixture• Admixture adalah bahan yang berbentuk cairan atau bubuk

yang dapat ditambahkan pada adukan beton agarmemberikan keuntungan-keuntungan tambahan pada sifatbeton.

• Bahan ini dapat berubah sifat-sifat dari adukan beton sertapada beton setelah mengeras.

• Admixture dapat bereaksi secara kimia dan fisika dan dapamempengaruhi beberapa sifat-sifat beton sehingga menjadibaik maupun kurang baik




• Sesuai standar ASTM terdapat 7 tipe admixture adalah :• Tipe A, mempengaruhi kadar air

• Tipe B, Mengundurkan waktu set.

• Tipe C, Mempercepat waktu set

• Tipe D, Pengurang air dan pengundur waktu set.

• Tipe E, Pengurang air dan mempercepat waktu set.

• Tipe F, Pengurang kadar air tinggi

• Tipe G, Pengurang kadar air tinggi dan pengundur waktu set.

• ASTM C-260, Penambah gelembung udara.



Beberapa ketentuan yang perlu diperhatikan sebelum merancang mix design adukan beton massa.

Karena terjadi perbedaan suhu antara sisi luar beton dan sisi dalam beton ketikaterjadi proses pengerasan beton, maka beton massa tersebut dapat mengalamiretak-retak sehingga perlu diperhatikan ketentuan sebagai berikut :

1. Temperatur maksimal di sisi dalam beton 570C

2. Perbedaan temperatur antara sisi dalam beton dan sisi permukaan beton 190C

3. Jika terjadi suhu antara 680C - 740C maka disebut Delayed Ettringite Formation

4. Jika terjadi suhu > 800C maka disebut Expansion Thermal

5. Setiap pemakaian 58,824 kg/m3 semen, maka akan menambah temperatur sebesar 70C

Catatan : ketentuan 1 dan 2 dapat terpenuhi secara baik jika dilakukan pengecoran di malam hari.



Contoh Penyelesaian Kasus dilapangan

• Diketahui dalam pengerjaan beton massa dilapangan, digunakan campuranperbandingan volume 1 : 1,5 : 2,5 serta fas = 0,50. suhu udara 300C yangdianggap sebagai suhu awal beton dan suhu awal permukaan beton.

a. Hitung kebutuhan bahan beton massa yang diperlukan per m3

b. Hitung analisis masalah temperatur yang akan terjadi



Solusia. Untuk 1 m3 beton massa berat volume padat atau absolut :

semen = = 0,397 m3 fas = 0,50 x 1250 = 625 kg

pasir = = 0,912 m3

kerikil = = 1,519 m3

air = = 0,625 m3

+

= 3,453 m3 Volume padat total/absolut.

1𝑥1250

3,15𝑥1000

1,5𝑥1550

2,55𝑥1000

2,5𝑥1550

2,55𝑥1000

625

1𝑥1000



Semen = 1 x 1250 = 1250 kg

Pasir = 1,5 x 1550 = 2325 kg

Kerikil = 2,5 x 1550 = 3875 kg

Air = 0,50 x 1250 = 625 kg

Jadi kebutuhan bahan untuk 1 m3 beton massa :

Semen = = 362 kg

Pasir = = 673,33 kg

Kerikil = = 1122,21 kg

Air = = 181,00 kg

1250

3,453

2325

3,453

3875

3,453

625

3,453



b. Setiap pemakaian 58,824 kg/m3 semen maka akan menambah temperatur 70C

maka berdasarkan hasil perhitungan kebutuhan bahan semen untuk 1 m3 dapat

dianalisis sebagai berikut :

= 6,15 kali peningkatan.

6,15 x 70C = 43,0760C

70C = 43,0760C

- Temperatur maksimal di sisi dalam beton 570C = 300C + 43,0760 = 73,0760

- Perbedaan temperatur antara sisi dalam beton dan sisi permukaan beton yang

disyaratkan yaitu 190C, tetapi dari perhitungan diperoleh perbedaan temperatur

antara sisi dalam beton dan sisi permukaan beton sebesar 43,0760C yang mana

telah melebihi suhu yang disyaratkan yaitu 190C.

Solusi : suhu awal perlu dibuat serendah mungkin. Sehingga perlu diturunkan suhuawal beton menjadi 570C - 43,0760C = 13,90C, maka suhu di sisi dalam beton dapatterpenuhi 570C. Perbedaan temperatur antara sisi dalam beton dan sisi permukaan betonmenjadi 570C - 300C = 270C. Agar suhu awal dipermukaan beton dan didalam betonsama, maka solusinya diberi tutup dengan styrofoam.

362

58,824



Referensi

• Nugraha & Antoni, 2007, Teknologi beton

• Raju, 1983, Design of concrete mixes.

• Satyarno, iman. 2013. Materi kuliah Teknologi Beton Lanjut semester 1.

• Siswanto, fauzie. 2013. Materi kuliah Teknologi Beton Lanjut semester 1.

• Tjokrodimuljo, Kardiyono. 2007. Teknologi Beton, Biro Penerbit KMTS FT UGM,Yogyakarta.



SEKIANSEMOGA BERMANFAAT

Yogyakarta, January 2015



b e t o n m a s s a dgn semen adalah 6 : 9 ... merancang mix design adukan beton massa. karena...

Documents