bab 2 tinjauan kepustakaan 2.1 dasar teorithesis.binus.ac.id/doc/bab2/2007-1-00354-sp bab ii.pdf ·...

25
BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teori Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk masa padat. Jenis beton yang dihasilkan dalam perencanaan ini adalah campuran beton normal yaitu beton yang mempunyai berat isi 2200 - 2500 kg/m 3 dan menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah dan tidak menggunakan bahan tambahan (SK. SNI T-15-1990-03, p1). Salah satu bahan utama penyusun beton adalah semen. Semen yang biasa digunakan adalah semen portland yaitu semen hidrolik yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik dan bahan tambahan berbentuk kalsium sulfat. Fungsi semen adalah untuk mempersatukan agregat kasar dan agregat halus menjadi satu kesatuan yang kuat setelah semen berekasi dengan air. Berdasarkan fungsinya semen portland dibagi menjadi 5 jenis, yaitu: a. Semen portland tipe I adalah semen portland yang umum digunakan tanpa persyaratan khusus. b. Semen portland tipe II adalah semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. c. Semen portland tipe III adalah semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang tinggi. d. Semen portland tipe IV adalah semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang rendah.

Upload: doancong

Post on 03-Mar-2019

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

BAB 2

TINJAUAN KEPUSTAKAAN

2.1 Dasar Teori

Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang

membentuk masa padat. Jenis beton yang dihasilkan dalam perencanaan ini adalah

campuran beton normal yaitu beton yang mempunyai berat isi 2200 - 2500 kg/m3 dan

menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah dan tidak menggunakan

bahan tambahan (SK. SNI T-15-1990-03, p1).

Salah satu bahan utama penyusun beton adalah semen. Semen yang biasa

digunakan adalah semen portland yaitu semen hidrolik yang dihasilkan dengan

menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik dan bahan tambahan

berbentuk kalsium sulfat. Fungsi semen adalah untuk mempersatukan agregat kasar dan

agregat halus menjadi satu kesatuan yang kuat setelah semen berekasi dengan air.

Berdasarkan fungsinya semen portland dibagi menjadi 5 jenis, yaitu:

a. Semen portland tipe I adalah semen portland yang umum digunakan tanpa

persyaratan khusus.

b. Semen portland tipe II adalah semen portland yang dalam penggunaannya

memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

c. Semen portland tipe III adalah semen portland yang dalam penggunaannya

memerlukan kekuatan awal yang tinggi.

d. Semen portland tipe IV adalah semen portland yang dalam penggunaannya

memerlukan panas hidrasi yang rendah.

Page 2: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

6

e. Semen portland tipe V adalah semen portland yang dalam penggunaannya

memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat.

Bahan penyusun beton lainnya adalah agregat. Agregat yang digunakan terdiri

dari agregat halus dan agregat kasar. Agregat halus adalah pasir alam sebagai hasil

desintegrasi secara alami dari batu atau pasir yang mempunyai ukuran butir terbesar 4.75

mm sedangkan agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari batu

atau berupa batu pecah yang mempunyai ukuran butir terbesar antara 4.75 - 38 mm.

Di Indonesia, perancangan campuran beton didasarkan pada perancangan

campuran beton cara Inggris (The British Mix Design Method) yang tercantum dalam

Design of Normal Mixes, dikenal dengan DOE (Departement of Environment, Building

Research Establishment Britania). Perancangan dengan cara DOE ini dipakai sebagai

standar perancangan beton normal Indonesia yang dimuat dalam buku Standar No. SK.

SNI. T-15-1990-03 dengan judul Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton

Normal.

Page 3: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

7

2.2 Perhitungan Proporsi Beton

2.2.1 Kuat Tekan Rata-Rata Yang Ditargetkan

Kuat tekan beton yang disyaratkan (f’c) adalah kuat tekan yang ditetapkan oleh

perencana struktur sedangkan kuat tekan beton yang ditargetkan (f’cr) adalah kuat tekan

rata-rata yang diharapkan dapat tercapai dan nilainya lebih besar dari f’c.

Langkah untuk menentukan kuat tekan rata-rata yang ditargetkan adalah sebagai

berikut:

a. Menentukan deviasi standar

Nilai standar deviasi diperoleh dari hasil uji tekan beton dengan menggunakan rumus

berikut:

( )N

2c cr

1f - f

s = N - 1

∑ ........................................................................(2.1)

Dimana:

s = deviasi standar

fc = kuat tekan masing-masing hasil uji (MPa)

fcr = kuat tekan beton rata-rata (MPa)

N = jumlah hasil uji kuat tekan (minimum 30 benda uji)

Data hasil uji yang akan digunakan untuk menghitung standar deviasi harus:

• Mewakili bahan-bahan, prosedur pengawasan mutu, dan kondisi produksi yang

serupa dengan pekerjaan yang diusulkan.

• Mewakili kuat tekan beton yang disyaratkan f’c yang nilainya dalam batas ± 7

MPa dari nilai f’c yang ditentukan.

• Paling sedikit terdiri dari 30 hasil uji yang berurutan atau dua kelompok hasil uji

selama jangka waktu tidak kurang dari 45 hari.

Page 4: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

8

• Bila suatu produksi beton tidak mempunyai 30 data hasil uji, tetapi hanya ada

sebanyak 15 sampai 29 hasil uji berurutan, maka nilai standar deviasi adalah

perkalian nilai deviasi standar yang dihitung dari data hasil uji tersebut dengan

faktor pengali dari Tabel 2.1.

• Bila data uji lapangan untuk menghitung nilai deviasi standar kurang dari 15,

maka kuat tekan rata-rata yang ditargetkan f’cr harus diambil tidak kurang dari

(f’c + 12) Mpa.

Tabel 2.1 Faktor Pengali Standar Deviasi

Jumlah Pengujian Faktor Pengali Deviasi Standar

15 20 25

30 atau lebih

1,16 1,08 1,03 1,00

Sumber: Tabel 1, SK.SNI.T-15-1990-03

b. Menentukan Nilai Tambah (Margin)

Nilai tambah ditentukan dengan menggunakan rumus berikut:

M = k x s ....................................................................................(2.2)

Dimana:

M = nilai tambah (margin)

k =tetapan statistik yang nilainya tergantung pada persentase hasil uji yang lebih

rendah dari f’c, dalam hal ini diambil 5 % sehingga nilai k = 1,64

s = deviasi standar

c. Menentukan Kuat Tekan Rata-Rata Yang Ditargetkan

Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan ditentukan dengan rumus berikut:

f’cr = f’c + M ........................................................................(2.3)

f’cr = f’c +1,64 . s ........................................................................(2.4)

Page 5: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

9

2.2.2 Nilai Faktor Air Semen

Faktor air semen adalah angka perbandingan antara berat kadar air bebas dan

berat kadar semen dalam beton. Faktor air semen yang diperlukan untuk mencapai kuat

tekan rata-rata yang ditargetkan didasarkan pada:

a. Hubungan kuat tekan dan faktor air semen yang diperoleh dari penelitian lapangan

sesuai dengan bahan dan kondisi pekerjaan yang diusulkan.

Bila tidak tersedia data hasil penelitian sebagai pedoman dapat dipergunakan Tabel

2.2 dan Gambar 2.1, Gambar 2.2, Gambar 2.3 atau Gambar 2.4.

b. Untuk lingkungan khusus, faktor air semen maksimum harus memenuhi ketentuan

SK.SNI Spesifikasi Beton Tahan Sulfat dan Beton Kedap Air (Tabel 2.4 dan

Tabel 2. 5)

Tabel 2.2 Perkiraan Kuat Tekan (MPa) Beton Dengan Faktor Air Semen 0.5

Kekuatan Tekan (MPa) Jenis Semen Jenis Agregat Kasar

Umur (hari)

3 7 28 91

Bentuk benda

Uji

Batu tak dipecahkan

Batu pecah

17 23 33 40

19 27 37 45

Silinder Semen Portland

tipe I atau

Semen tahan

sulfat tipe II,V

Batu tak dipecahkan

Batu pecah

20 28 40 48

23 32 45 54

Kubus

Batu tak dipecahkan

Batu pecah

21 28 38 44

25 33 44 48

Silinder Semen Portland

tipe III

Batu tak dipecahkan

Batu pecah

21 31 46 53

30 40 53 60

Kubus

Sumber: Tabel 2, SK.SNI.T-15-1990-03

Page 6: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

10

0

10

20

30

40

50

60

70

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

Faktor Air Semen

Kuat

Tek

an (M

Pa)

91 hr

28 hr

7 hr

3 hr

Gambar 2.1 Grafik Nilai Faktor Air Semen Untuk Benda Uji Berbentuk Silinder

Dan Jenis Semen Tipe I / II / V (Sumber: Grafik 1, SK.SNI.T-15-1990-03)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

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

Faktor Air Semen

Kuat

Tek

an (M

Pa)

91 hr

28 hr

7 hr

3 hr

Gambar 2.2 Grafik Nilai Faktor Air Semen Untuk Benda Uji Berbentuk Silinder

Dan Jenis Semen Tipe III (Sumber: Grafik 1, SK.SNI.T-15-1990-03)

Page 7: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

11

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

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

Faktor Air Semen

Kuat

Tek

an (k

g/m

2)

91 hr

28 hr

7 hr

3 hr

Gambar 2.3 Grafik Nilai Faktor Air Semen Untuk Benda Uji Berbentuk Kubus

Dan Jenis Semen Tipe I / II / V (Sumber: Grafik 2, SK.SNI.T-15-1990-03)

0

200

400

600

800

1000

1200

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

Faktor Air Semen

Kuat

Tek

an (k

g/m

2)

91 hr

28 hr

7 hr

3 hr

Gambar 2.4 Grafik Nilai Faktor Air Semen Untuk Benda Uji Berbentuk Kubus

Dan Jenis Semen Tipe III (Sumber: Grafik 2, SK.SNI.T-15-1990-03)

Page 8: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

12

Beton akan awet/tahan lama bila mempunyai ketahanan terhadap pengaruh

cuaca, zat-zat kimia dalam air, pengaruh reaksi kimia yang terjadi dalam betonnya

sendiri, keausan (abrasi) dan berkemampuan menahan beban. Selain itu beton akan jauh

lebih awet bila kedap air atau permeabilitasnya rendah, air di permukaan beton tidak

tembus ke dalam sehingga tidak terjadi reaksi kimia di dalam beton karena zat kimia

lebih reaktif bila terjadi larutan. Oleh karena itu, perlu adanya perencanaan yang lebih

teliti untuk kondisi beton pada lingkungan yang mengandung sulfat dan lingkungan yang

berhubungan dengan air.

Page 9: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

13

Tabel 2.3 Jumlah Semen Minimum Dan Faktor Air Semen Maksimum Pada

Lingkungan Umum

Jumlah Semen Minimum per m3 Beton (kg)

Nilai Faktor Air Semen maksimum

Beton di dalam ruang Bangunan : a. keadaaan keliling non-korosif b. keadaan keliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau uap air

275

325

0,60

0,52

Beton di luar ruangan bangunan : a. tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b. terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

325

275

0,60

0,60

Beton yang masuk ke dalam tanah : a. mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b. mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah

325

0,55

lihat Tabel 2.4

Beton yang kontinue berhubungan : a. air tawar b. air laut

lihat Tabel 2.5

Sumber: Tabel 3, SK.SNI.T-15-1990-03

Page 10: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

14

Tabel 2.4 Jumlah Semen Minimum Dan Faktor Air Semen Maksimum Pada

Lingkungan Yang Mengandung Sulfat Dan Alkali

Konsentrasi Sulfat dalam bentuk SO3

Kandungan Semen Min (kg/m3)

Dalam Tanah Ukuran Agregat Maks (mm)

Kadar Gangguan Sulfat

Total SO3 (%)

SO3 dalam Campuran Air : Tanah = 2 : 1 (g/l)

Sulfat (SO3) Dalam Air Tanah (g/l)

Tipe Semen

40 20 10

Faktor Air Semen

1 < 0.2 < 1.0 < 0.3 Tipe 1 dengan atau tanpa Pozolan (15-40 %)

80 300 350 0.50

Tipe 1 dengan atau tanpa Pozolan (15-40 %)

290 330 380 0.50

Tipe I + Pozolan (15-40 %) atau Semen Portland Pozolan

270 310 360 0.55

2 0.2 - 0.5 1.0 - 1.9 0.3 - 1.2

Tipe II / V 250 290 340 0.55 Tipe I + Pozolan (15-40 %) atau Semen Portland Pozolan

340 380 430 0.45 3 0.5 - 1 1.9 - 3.1 1.2 - 2.5

Tipe II / V 290 330 380 0.50 4 1.0 - 2.0 3.1 - 5.6 2.5 - 5.0 Tipe II / V 330 370 420 0.45 5 > 2.0 > 5.6 > 5.0 Tipe II / V

+ Lapisan Pelindung

330 370 420 0.45

Sumber: SK.SNI.T-15-1990-03

Page 11: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

15

Tabel 2.5 Jumlah Semen Minimum Dan Faktor Air Semen Maksimum Pada

Lingkungan Yang Berhubungan Dengan Air

Kandungan Semen Min (kg/m3) Ukuran Agregat Maks (mm)

Jenis Beton

Kondisi Lingkungan Berhubungan dengan

Faktor Air Semen Maks

Tipe Semen

40 20 Air Tawar 0.50 Tipe I - V 280 300

0.45

Tipe I + pozolan (15-40 %) atau semen portland pozolan

340

380

Air Payau

0.50 Tipe II atau Tipe V 290 330

Bertulang atau Pratekan

Air Laut 0.45 Tipe II atau Tipe V 330 370 Sumber: Tabel 5, SK.SNI.T-15-1990-03

2.2.3 Nilai Slump

Penggunaan beton dewasa ini sangat populer digunakan untuk bermacam-macam

konstruksi seperti pembuatan plat lantai, kolom, pondasi, bendungan dan lain-lain. Di

dalam pelaksanaan, bagian-bagian tersebut mempunyai tingkat workability yang tidak

sama, oleh sebab itu adukan beton yang lebih encer sering digunakan untuk berbagai

konstruksi yang mempunyai jarak tulangan atau jarak antara acuan cetakan yang sempit,

dengan maksud agar adukan beton mengisi seluruh cetakan dengan padat atas bantuan

alat penggetar. Pada kondisi sebaliknya dapat digunakan adukan yang lebih kental.

Secara umum workability beton normal dipengaruhi faktor air semen. Jika faktor air

semen tinggi maka workability juga tinggi tetapi mutu beton berkurang, sedangkan bila

faktor air semen rendah maka workability menjadi rendah dengan mutu beton

bertambah.

Slump adalah ukuran kekentalan adukan beton yang dinyatakan dalam mm dan

ditentukan dengan menggunakan kerucut Abram. Slump ditetapkan sesuai dengan

Page 12: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

16

kondisi pelaksanaan pekerjaan agar diperoleh beton yang mudah dituangkan, dipadatkan

dan diratakan (Mulyono 2004, p88). Selain itu slump juga sering digunakan sebagai

acuan dalam menentukan tingkat workability.

Besar nilai slump dalam perancangan dikelompokkan menjadi 4, yaitu:

a. 0 – 10 mm (workability sangat rendah)

b. 10 – 30 mm (workability rendah)

c. 30 – 60 mm (workability sedang)

d. 60 – 180 mm (workability tinggi)

Dalam perancangan campuran beton, besar nilai slump perlu direncanakan

dengan hati-hati karena mempengaruhi mutu beton juga kemudahan dalam pengerjaan

(workability). Penentuan nilai slump didasarkan pada pertimbangan pelaksanaan

pembuatan, cara pengangkutan, penuangan dan pemadatan beton.

2.2.4 Ukuran Agregat Maksimum

Ukuran agregat maksimum tidak boleh melebihi:

a. Seperlima jarak terkecil antara bidang-bidang samping dari cetakan.

b. Sepertiga dari tebal pelat.

c. Tiga per empat dari jarak bersih minimum diantara batang-batang atau berkas-berkas

tulangan.

Ukuran agregat maksimum dikelompokkan menjadi 3, yaitu:

a. Ukuran agregat maksimum 10 mm.

b. Ukuran agregat maksimum 20 mm.

c. Ukuran agregat maksimum 40 mm.

Page 13: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

17

2.2.5 Daerah Gradasi Agregat Halus

SK.SNI.T-15-1990-03 memberikan syarat-syarat gradasi untuk agregat halus

yang diadopsi dari British Standard (BS 812). Gradasi agregat halus dikelompokkan

menjadi 4 daerah gradasi yaitu daerah 1, daerah 2, daerah 3 dan daerah 4.

0 515

30

60

90100

1020

34

70

95 100 100

0

20

40

60

80

100

120

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 9,6

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Gambar 2.5 Kurva Gradasi Agregat Halus Daerah 1 (Sumber: Grafik 3,

SK.SNI.T-15-1990-03)

08

35

55

75

90100

10

30

59

90100 100 100

0

20

40

60

80

100

120

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 9,6

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Gambar 2.6 Kurva Gradasi Agregat Halus Daerah 2 (Sumber: Grafik 4,

SK.SNI.T-15-1990-03)

Page 14: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

18

012

60

7585

90100

10

40

79

100 100 100 100

0

20

40

60

80

100

120

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 9,6

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Gambar 2.7 Kurva Gradasi Agregat Halus Daerah 3 (Sumber: Grafik 5,

SK.SNI.T-15-1990-03)

0

15

8090

95 95 100

15

50

100 100 100 100 100

0

20

40

60

80

100

120

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 9,6

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Gambar 2.8 Kurva Gradasi Agregat Halus Daerah 4 (Sumber: Grafik 6,

SK.SNI.T-15-1990-03)

Page 15: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

19

2.2.6 Daerah Gradasi Agregat Kasar

British Standard (BS 812) memberikan syarat-syarat daerah gradasi untuk

agregat kasar yang dikelompokkan menjadi 3 daerah gradasi yaitu gradasi agregat kasar

untuk ukuran agregat maksimum 10 mm, 20 mm dan 40 mm. Syarat gradasi agregat

kasar ini digunakan sebagai panduan dalam pengujian kelayakan gradasi agregat kasar.

0

40

100 100

10

85

100 100

0

20

40

60

80

100

120

4,8 9,6 19,0 38,0

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Gambar 2.9 Kurva Gradasi Agregat Kasar Untuk Ukuran Agregat

Maksimum 10 mm (Sumber: BS 812)

0

25

95100

10

55

100 100

0

20

40

60

80

100

120

4,8 9,6 19,0 38,0

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Gambar 2.10 Kurva Gradasi Agregat Kasar Untuk Ukuran Agregat

Maksimum 20 mm (Sumber: BS 812)

Page 16: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

20

010

30

95

5

35

70

100

0

20

40

60

80

100

120

4,8 9,6 19,0 38,0

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Gambar 2.11 Kurva Gradasi Agregat Kasar Untuk Ukuran Agregat

Maksimum 40 mm (Sumber: BS 812)

2.2.7 Daerah Gradasi Agregat Campuran

Daerah gradasi agregat campuran adalah daerah gradasi gabungan agregat halus

dan agregat kasar sesuai dengan ukuran agregat maksimumnya. Standar SK.SNI.T-15-

1990-03 memberikan syarat-syarat daerah gradasi untuk agregat campuran yang

diadopsi dari British Standard (BS 812). Daerah gradasi agregat campuran

dikelompokkan menjadi 3 daerah gradasi yaitu gradasi agregat campuran untuk ukuran

agregat maksimum 10 mm, 20 mm dan 40 mm.

Page 17: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

21

6

20

34

46

60

75

100 100 100

3

14

2837

46

60

100 100 100

18

1926

33

45

100 100 100

04

1216

20

30

100 100 100

0

20

40

60

80

100

120

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 9,6 19,0 38,0

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Kurva 4Kurva 3Kurva 2Kurva 1

Gambar 2.12 Kurva Gradasi Agregat Campuran Untuk Ukuran Agregat

Maksimum 10 mm (Sumber: Grafik 7, SK.SNI.T-15-1990-03)

2

12

2734

4248

75

100 100

05

2128

3542

65

100 100

0 3

1421

2835

55

100 100

0 29

1623

30

45

100 100

0

20

40

60

80

100

120

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 9,6 19,0 38,0

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Kurva 4Kurva 3Kurva 2Kurva 1

Gambar 2.13 Kurva Gradasi Agregat Campuran Untuk Ukuran Agregat

Maksimum 20 mm (Sumber: Grafik 8, SK.SNI.T-15-1990-03)

Page 18: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

22

5

1523

3038

47

60

75

100

211

1724

3140

52

67

100

07

1217

2532

44

59

100

0 37

1218

24

36

50

100

0

20

40

60

80

100

120

0,15 0,3 0,6 1,2 2,4 4,8 9,6 19,0 38,0

Ukuran Saringan (mm)

Pers

en B

utir

Lolo

s (%

)

Kurva 4Kurva 3Kurva 2Kurva 1

Gambar 2.14 Kurva Gradasi Agregat Campuran Untuk Ukuran Agregat

Maksimum 40 mm (Sumber: Grafik 9, SK.SNI.T-15-1990-03)

2.2.8 Kadar Air Bebas

Kadar air bebas adalah jumlah air yang dicampurkan ke dalam beton untuk

mencapai konsistensi tertentu, tidak termasuk air yang diserap agregat. Kadar air bebas

ditentukan sebagai berikut:

a. Agregat tak dipecah dan agregat dipecah dipergunakan nilai-nilai pada Tabel 2.6.

b. Agregat campuran (tak dipecah dan dipecah), dihitung menurut rumus berikut:

ω = 32 ωh +

31 ωk ........................................................................(2.5)

Dimana:

ω = kadar air yang dibutuhkan agregat dalam 1 m3 beton.

ωh = kadar air yang dibutuhkan agregat halus dalam 1 m3 beton.

ωk = kadar air yang dibutuhkan agregat kasar dalam 1 m3 beton.

Page 19: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

23

Tabel 2.6 Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3)

Slump (mm) 0 - 10 10 - 30 30 - 60 60 - 100

Ukuran besar butir

agregat Maksimum

Jenis

Agregat

10 mm Batu tak dipecahkan

Batu pecah

150

180

180

205

205

230

225

250

20 mm Batu tak dipecahkan

Batu pecah

135

170

160

190

180

210

195

225

40 mm

Batu tak dipecahkan

Batu pecah

115

155

140

175

160

190

175

205 Sumber: Tabel 6, SK.SNI.T-15-1990-03

2.2.9 Berat Jenis Relatif Agregat

Ada 2 metode yang dapat digunakan untuk menentukan berat jenis relatif

agregat, yaitu sebagai berikut:

a. Diperoleh dari data hasil uji atau bila tidak tersedia dapat dipakai nilai di bawah ini:

• Agregat tak dipecah = 2,6 gr/cm3

• Agregat dipecah = 2,7 gr/cm3

b. Berat jenis relatif agregat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

BBj.Ag = %Ah x Bj. Ah + % Ak x Bj. Ak ....................................(2.6)

Dimana :

BBj.Ag = berat jenis relatif agregat

% Ah = persentase agregat halus

% Ak = persentase agregat kasar

BBj.Ah = berat jenis agregat halus

BBj.Ak = berat jenis agregat kasar

Page 20: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

24

2.2.10 Proporsi Agregat Halus Dalam Agregat Campuran

Proporsi agregat halus ditentukan berdasarkan besar ukuran agregat maksimum,

besar slump, nilai faktor air semen dan daerah gradasi agregat halus. Nilai-nilai tersebut

kemudian digunakan untuk menentukan persentase agregat halus dalam agregat

campuran dengan mengunakan grafik proporsi agregat halus dalam agregat campuran

(Gambar 2.15). Pada gambar ini dicantumkan nilai 1 sampai 4, angka-angka tersebut

menunjukkan daerah gradasi agregat halusnya. Bila daerah gradasi agregat halus

termasuk daerah 1 maka untuk menentukan proporsinya ditunjukkan pada bidang

gambar angka 1 (menunjukkan daerah gradasi agregat halus adalah daerah gradasi 1).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

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

Faktor Air Semen

% A

greg

at H

alus

dal

am A

greg

at C

ampu

ran

1

2

3

4

Gambar 2.15 Grafik Tipikal Proporsi Agregat Halus Dalam Agregat Campuran

(Sumber: Grafik 10 - 12, SK.SNI.T-15-1990-03)

Page 21: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

25

2.2.11 Berat Jenis Beton

Berat jenis beton ditentukan berdasarkan nilai berta jenis relatif agregat

campuran dan kadar air bebas dengan menggunakan grafik nilai berat jenis beton yang

terdapat pada Gambar 2.16. Berat jenis beton adalah berat beton untuk 1 m3 volume

beton.

2100

2200

2300

2400

2500

2600

2700

2800

100 120 140 160 180 200 220 240 260

Kadar Air Bebas (kg/m3)

Ber

at J

enis

Bet

on B

asah

(kg/

m3)

BJ Relatif 2.9

BJ Relatif 2.8

BJ Relatif 2.7

BJ Relatif 2.6

BJ Relatif 2.5

BJ Relatif 2.4

Gambar 2.16 Grafik Berat Jenis Beton (Sumber: Grafik 13, SK.SNI.T-15-1990-03)

Page 22: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

26

2.2.12 Koreksi Proporsi Campuran Beton

Apabila agregat tidak dalam keadaan jenuh kering permukaan, maka proporsi

campuran beton harus dikoreksi terhadap kandungan air dalam agregat. Koreksi proporsi

campuran harus dilakukan terhadap kadar air dalam agregat paling sedikit satu kali

dalam sehari.

Dalam perencanaan di atas, agregat halus dan agregat kasar dianggap dalam

keadaan jenuh kering permukaan (saturated surface dry), sehingga apabila agregatnya

tidak dalam keadaan jenuh kering permukaan, maka harus dalakukan koreksi terhadap

kebutuhan bahan.

Hitungan koreksi campuran dilakukan dengan menggunakan rumus berikut:

a. Air = B - (Ck - Ca) x 100C - (Dk -Da) x

100D ........................(2.7)

b. Agregat Halus = C + (Ck - Ca) x 100C ................................................(2.8)

c. Agregat Kasar = D + (Dk - Da) x 100D ................................................(2.9)

Dimana:

B = jumlah air (kg/m3)

C = jumlah agregat halus (kg/m3)

D = jumlah kerikil (kg/m3)

Ca = absorpsi air pada agregat halus (%)

Da = absorpsi agregat kasar (%)

Ck = kandungan air dalam agregat halus (%)

Dk = kandungan air dalam agregat kasar (%)

Page 23: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

27

2.3 Tata Cara Perancangan Proporsi Beton

Langkah-langkah pembuatan rencana campuran beton normal dilakukan sbb:

a. Ambil kuat tekan beton yang disyaratkan f’c pada umur 28 hari.

b. Hitung standar deviasi menurut persamaan (2.1).

c. Hitung nilai tambah menurut persamaan (2.2).

d. Hitung kuat tekan beton rata-rata yang ditargetkan f’cr menurut persamaan (2.3) atau

persamaan (2.4).

e. Tetapkan jenis semen yang digunakan.

f. Tentukan jenis agregat kasar dan agregat halus. Agregat ini dapat dalam bentuk

alami (pasir atau koral) atau batu pecah.

g. Tentukan nilai faktor air semen. Bila dipergunakan Gambar 2.1, Gambar 2.2,

Gambar 2.3, atau Gambar 2.4, maka ikuti langkah-langkah berikut:

• Tentukan nilai kuat tekan pada umur 28 hari dengan menggunakan Tabel 2.2,

sesuai dengan semen dan agregat yang akan dipakai.

• Lihat Gambar 2.1 atau 2.2 untuk benda uji berbentuk silinder atau Gambar 2.3

atau 2.4 untuk benda uji berbentuk kubus.

• Tarik garis tegak lurus ke atas melalui faktor air semen 0.5 sampai memotong

kurva kuat tekan yang ditentukan pada sub butir 2 di atas.

• Tarik garis mendatar melalui nilai kuat tekan yang ditargetkan sampai memotong

kurva yang ditentukan.

• Tarik garis tegak lurus ke bawah melalui titik potong tersebut untuk

mendapatkan faktor air semen yang diperlukan.

Page 24: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

28

h. Tetapkan nilai faktor air semen maksimum menurut Tabel 2.3, Tabel 2.4 atau Tabel

2.5 (dapat ditetapkan sebelumnya atau tidak). Jika nilai faktor air semen yang

diperoleh dari lebih besar dari faktor air semen maksimum, maka nilai faktor air

semen yang digunakan adalah nilai faktor air semen maksimum.

i. Tetapkan nilai slump.

j. Tetapkan ukuran agregat maksimum.

k. Tentukan nilai kadar air bebas menurut Tabel 2.6 dan persamaan (2.5).

l. Hitung jumlah semen yang besarnya adalah kadar air bebas dibagi faktor air semen.

m. Jumlah semen maksimum jika tidak ditetapkan, dapat diabaikan.

n. Tentukan jumlah semen minimum menurut Tabel 2.3, Tabel 2.4 atau Tabel 2.5.

Kadar semen yang diperoleh dari perhitungan jika perlu disesuaikan.

o. Tentukan faktor air semen yang disesuaikan, jika jumlah semen berubah karena lebih

kecil dari jumlah semen minimum yang ditetapkan (atau lebih besar dari jumlah

semen maksimum yang disyaratkan), maka faktor air semen harus diperhitungkan

kembali.

p. Tentukan susunan besar butir agregat halus berdasarkan kurva-kurva yang tertera

dalam Gambar 2.5, Gambar 2.6, Gambar 2.7 atau Gambar 2.8.

q. Tentukan persentase pasir dengan menggunakan Gambar 2.15. Dengan

diketahuinya ukuran butir agregat maksimum, slump, faktor air semen dan daerah

gradasi agregat halus, maka jumlah persentase pasir yang diperlukan dapat dibaca

pada grafik. Jumlah ini adalah jumlah seluruhnya dari pasir atau fraksi agregat yang

lebih halus dari 5 mm. Dalam agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia

seringkali dijumpai bagian yang lebih halus dari 5 mm dalam jumlah lebih dari 5 %.

Dalam hal ini maka jumlah agregat halus yang diperlukan harus dikurangi.

Page 25: BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Dasar Teorithesis.binus.ac.id/doc/Bab2/2007-1-00354-SP BAB II.pdf · Beton adalah campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang membentuk

29

r. Hitung berat jenis relatif agregat campuran menurut persamaan (2.6).

s. Tentukan berat jenis beton menurut grafik yang terdapat pada Gambar 2.16 sesuai

dengan kadar air bebas yang sudah ditentukan dan berat jenis relatif dari agregat

campuran.

t. Hitung kadar agregat campuran yang besarnya adalah berat jenis beton dikurangi

jumlah kadar semen dan kadar air bebas.

u. Hitung kadar agregat halus yang besarnya adalah hasil kali persentase agregat halus

dengan agregat campuran.

v. Hitung kadar agregat kasar yang besarnya adalah kadar agregat campuran dikurangi

kadar agregat halus. Dari langkah - langkah di atas telah dapat diketahui susunan

campuran bahan-bahan untuk 1 m3 beton.

w. Koreksi proporsi campuran menurut persamaan (2.7), persamaan (2.8) dan

persamaan (2.9).

x. Buatlah campuran uji, ukur dan catatlah besarnya slump serta kekuatan tekan yang

sesungguhnya, perhatikan hal berikut:

• Jika nilai yang di dapat sesuai dengan nilai yang diharapkan, maka susunan

campuran beton tersebut dikatakan baik. Jika tidak, maka campuran perlu

dibetulkan.

• Kalau slumpnya ternyata terlalu tinggi/rendah, maka kadar air perlu

dikurangi/ditambah (dengan demikian juga kadar semennya, karena faktor air

semen harus dijaga agar tetap tidak berubah).

• Jika kekuatan beton dari campuran uji ini terlalu tinggi atau rendah, maka faktor

air semen dapat disesuaikan.