Praktikum rekayasa bahan konstruksi sipil

BETON[Praktikum rekayasa bahan konstruksi sipil]

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Bahan Penyusun Beton1.1.1 SemenSemen adalah material yang mengeras apabila dicampur dengan air.Setelah mengeras, semen tidak mengalami perubahan kimia jika dikenai air.Semen yang dikenal sekarang ini, yaitu semen Portland, terbuat dari campuran kalsium, silika, alumina dan oksida besi. Kalsium bisa didapat dari bahan berbasis kapur, seperti: batu kapur, marmer, batu karang dan cangkang keong. Sedangkan silika, alumina dan zat besi dapat ditemukan pada lempung dan batuan serpih. Selain itu, silika juga dapat dijumpai pada pasir, alumina pada bauksit, sedangkan oksida besi didapat pada biji besi. Proporsi dari zat-zat pencampuran tersebut menentukan sifat-sifat dari semen yang dihasilkan. Senyawa-senyawa utama pada semen Portland terdiri atas C3S, C2S, C3A dan C4AF (Tabel 1).

Table 1.1 Senyawa Utama Semen Portland

Nama senyawaKomposisi OksidaSingkatan

Tricalcium Silicate3CaO.SiO2C3S

Dicalcium Silicate2CaO.SiO2C2S

Tricalcium Aluminate3CaO.Al2O3C3A

Tetracalcium Aluminoferrite4CaO.Al2O3.Fe2O3C4AF

CaO = C ; SiO2 = S ; Al2O3 = A ; Fe2O3 = F ; H2O = H

Dari keempat senyawa utama semen, C3S dan C2S adalah senyawa-senyawa yang paling penting, yang merupakan sumber timbulnya kekuatan pasta semen yang telah berhidrasi.C3A memberikan sumbangan kecil pada kekuatan kecuali pada umur dini. Apabila semen yang telah mengeras diserang garam Sulfat, akan terbentuk reaksi antara C3A dan sulfat yang menghasilkan Calcium Sulphoaluminate (ettringite). Hasil reaksi ini dapat mengakibatkan pecahnya semen yang telah mengeras tersebut.C3A juga diperlukan dalam fabrikasi semen karena memungkinkan terjadinya kombinasi kapur (lime) dan silika. Selain itu C3A juga berfungsi sebagai penurun temperatur pembakaran pada klinker dan juga dapat melindungi tulangan baja.Senyawa lain pada semen adalah C4AF. C4AF jumlahnya sedikit dan tidak terlalu mempengaruhi perilaku semen, tetapi C4AF bereaksi dengan gypsum untuk membentuk Calcium Sulphoferrite yang dapat mempercepat hidrasi senyawa silicate. Selain itu, semen juga mengandung senyawa-senyawa minor seperti: MgO, TiO2, Mn2O3, K2O dan Na2O. K2O dan Na2O dikenal dengan sebutan bahan alkali. Bahan ini dapat bereaksi dengan silika pada agregat sehingga dapat mengakibatkan disintegrasi beton yang tentunya akan mempengaruhi kekuatan beton.Dengan adanya air, senyawa silicate dan aluminate membentuk produk hidrasi yang kemudian membentuk massa yang kuat dank eras yaitu pasta semen yang telah mengeras.Senyawa C3S berhidrasi lebih cepat daripada C2S. Bentuk reaksi hidrasi kedua senyawa kimia tersebut:Untuk C3S:2C3S + 6H C3S2H3 + 3Ca(OH)2(100) (24) (75) (49)Untuk C2S:2C2S + 4H C3S2H3 + Ca(OH)2(100) (21) (99) (22)

Reaksi C3A murni dengan air berlangsung sangat cepat dan akan mengakibatkan flash set, yang biasanya dicegah dengan menambahkan gypsum pada klinker semen. Bentuk reaksinya:C3A + 6H C3AH6 (100) (40) (140)Reaksi hidrasi dari keempat senyawa semen berlangsung dengan kecepatan yang berbeda-beda. Tabel 2 memperlihatkan waktu yag dibutuhkan oleh masing-masing senyawa kimiawi semen untuk bereaksi secara sempurna.Tabel 1.2 Reaksi Hidrasi Senyawa Kimia SemenTipe reaksiWaktu (hari)

C3S + H2O10

C2S + H2O100

C3A + gypsum + H2O-

C3A + H2O + Ca(OH)26

C4AF + H2O + Ca(OH)250

Hidrasi semen bersifat eksothermal.Jumlah panas per gram semen yang belum terhidrasi yang dikeluarkan sampai terjadi hidrasi yang komplit pada temperatur tertentu, didefinisikan sebagai panas hidrasi. Untuk semen Portland biasa, dari panas total dikeluarkan antara 1 sampai 3 hari pertama, nya dalam waktu 7 hari dan hampir 90% dalam waktu 1 bulan. Tidak ada hubungan antara panas hidrasi dan sifat pengikatan dari senyawa-senyawa individual semen. Kekuatan semen yang telah terhidrasi tidak dapat diramalkan atas dasar kekuatan masing-masing senyawanya.

Tabel 1.3 Panas Hidrasi Senyawa MurniSenyawaPanas Hidrasi

(J/g)(Cal/g)

C3S502120

C2S26062

C3A867207

C4AF419100

Karena hidrasi dimulai pada permukaan partikel semen, maka luas permukaan total memberikan material yang tersedia untuk hidrasi. Oleh karena itu, laju hidrasi tergantung dari kehalusan partikel semen dan untuk memperoleh pertumbuhan kekuatan yang cepat diperlukan kehalusan yang tinggi. Baik BS (British Standard) dan ASTM (American Society for Testing and Materials) mensyaratkan penentuan specifik surface pada semen (dalam m2/kg).

Beberapa istilah penting:Setting time Pengakuan pasta semen, yaitu perubahan dari keadaan cair kepada keadaan kaku. Setting diakibatkan oleh hidrasi C3A dan C3S, disertai dengan naiknya temperaturInitial set Kenaikan temperatur dengan cepatFinal set Tercapainya temperatur puncakPenentuan initial set dan final set dengan menggunakan alat Vicat. Hubungan Antara initial set dan final setting time adalah:Final time (min.) = 90 + 1.2 (initial time (min.))

Pasta semen yang telah setting tidak boleh mengalami perubahan volume besar. Ekspansi dapat terjadi akibat reaksi kapur yang bebas, magnesium dan calcium sulphate. Semen yang mengalami ekspansi seperti ini diklasifikasikan sebagai unsound.Pengujian kekuatan semen dapat dilakukan dengan menggunakan mortar semen pasir. ASTM C 109-80 mensyaratkan pengujian tekan pada campuran semen-pasir dengan proporsi 1 : 2.75 dan ratio air semen 0.485. Bentuk benda uji berupa kubus dengan panjang sisi masing-masing 50 mm.Karakteristik senyawa kimia utama semen berkaitan dengan panas hidrasi dan sumbangan kekuatan dapat dilihat pada Tabel 1.4.

Tabel 1. 4 Karakteristik Panas Hidrasi dan Kekuatan Senyawa-Senyawa Kimia Utama SemenSifatSenyawa Kimia Utama

C3SC2SC3AC4AF

Kecepatan reksi dengan airSedangLambatCepatSedang

Sumbangan terhadap kekuatan awalBaikJelekBaikBaik

SifatSenyawa Kimia Utama

C3SC2SC3AC4AF

Sumbangan terhadap kekuatanakhirBaikSangat BaikSedangSedang

Panas hidrasiSedangRendahTinggiSedang

Lain-lainBersifat alkali (melindungi tulangan dari korosi

Berbagai jenis semen berdasarkan perbedaan komposisinya (ASTM C-150), yaitu: Semen Tipe I (semen biasa/normal)Kandungan C3S 45-55%Kandungan C3A 8-12%Kehalusan => 350-400 m2/kg Semen Tipe II (semen panas sedang)Kandungan C3S 40-45%Kandungan C3A 5-7%Kehalusan => 300 m2/kgKetahanan terhadap sulfat cukup baikPanas hidrasi tidak tinggi Semen Tipe III (semen cepat mengeras)Kandungan C3S >55%Kandungan C3A >12%Kehalusan => 500 m2/kgLaju pengerasan awal tinggiUntuk rasio air semen yang sama, penggunaan semen tipe III akan menghasilkan kuat tekan 28 hari yang lebih rendah dibandingkan dengan penggunaan semen tipe ITidak baik untuk semen mutu tinggi Semen Tipe IV (semen panas rendah)Kandungan C3S maksimum 35%Kandungan C3A maksimum 7%Kandungan C2S 40-50%Kehalusan butirnya lebih kasar dari tipe IDigunakan bila menginginkan panas hidrasi yang rendah

Semen Tipe V (semen tahan sulfat)Kandungan C3S 45-55%Kandungan C3A 4% untuk proteksi tulangan)Kehalusan => 300 m2/kgPanas hidrasi rendahKetahanan terhadap sulfat tinggiLaju pengerasan rendah

1.1.2 AgregatAgregat mengisi 60-80% dari volume beton. Oleh karena itu karakteristik kimia, fisik dan mekanik agregat yang digunakan dalam pencampuran sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat beton yang dihasilkan, seperti kuat tekan, kekuatan, durabilitas, berat, biaya produksi dan lain-lain. Agregat alam dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa batuan induk yang lebih besar. Sifat agregat yang bergantung dari sifat induknya, antara lain: komposisi kimia dan mineral, klasifikasi petrografik, berat jenis, kekerasan (hardness), kekuatan, stabilitas fisik dan kimia, struktur pori dan lain-lain. Sifat yang tidak bergantung dari sifat batuan induk, antara lain: ukuran dan bentuk partikel, tekstur dan absorpsi permukaan. Dari segi kondisi agregat terkait kandungan airnya, kondisi agregat tersebut diantaranya :1. Oven Dry, yaitu agregat yang zero water content2. Moist/air dry, yaitu kondisi alamiah agregat yang terekspos didalam/keadaan terbuka3. Saturated surface dry, yaitu kondisi dimana pori agregat telah jenuh air, namun permukaannya kering.4. Wet, yaitu kondisi dimana pori agregat telah jenuh air dan permukaannya sangat basah.Berat agregat yang digunakan menentukan berat beton yang dihasilkan: Beton ringan: 1360 - 1840 kg/m3 Beton normal: 2160 2560 kg/m3 Beton berat: 2800 6400 kg/m3Secara umum agregat yang baik haruslah agregat yang mempunyai bentuk yang menyerupai kubus atau bundar, bersih, keras, kuat, bergradasi baik dan stabil secara kimiawi.Beton dapat terdiri dari partikel agregat yang biasanya berada diantara ukuran 10mm sampai 50mm. Ukuran 20mm merupakan ukuran tipikal.Gradasi merupakan distribusi ukuran partikel.Agregat (ASTM C-33): KasarBatas bawah pada ukuran 4.75mm atau ukuran saringan no.4 (ASTM) HalusBatas bawah = 0.075mm atau no.200Batas atas = 4.75mm atau no. 4Dari segi petrologi agregat dapat dibagi kedalam beberapa kelompok batuan yang mempunyai karakteristik masing-masing sebagai berikut: Kelompok Basalt Kelompok Gabbro Kelompok Gritstone Kelompok Limestone Kelompok Quartzite Kelompok Flint Kelompok Granit Kelompok Hornfels Kelompok Porphyry Kelompok SchistMineral terpenting dalam agregat (ASTM Standart C 294-69) Mineral Silika Mineral Micaceous Mineral Sulphate Mineral Ferromagnesian Mineral Ion Oksida Besi Feldspar Mineral Carbonate Mineral Iron Sulphide Zeolites Mineral Lempung

Karakteristik bagian luar agregat, terutama bentuk partikel dan tekstur permukaan memegang peranan penting terhadap sifat beton segar yang sudah mengeras. Berikut ini adalah klasifikasi bentuk partikel agregat: Rounded Flaky Elongated Irrenguler Angular Flaky & ElongatedPartikel dengan ratio luas permukaan terhadap volume yang tinggi menurunkan workability campuran beton (flaky & elongated).Bentuk dan tekstur permukaan agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat beton segar seperti kelecakan. Bentuk dan tekstur permukaan agregat, terutama agregat halus, sangat mempengaruhi kebutuhan air campuran beton. Semakin banyak kandungan void pada agregat yang tersusun secara tidak padat, semakin tinggi kebutuhan air. Berikut ini klasifikasi tekstur permukaan agregat: Glassy Granular Crystalline Smooth Rough Honeycombed

Bentuk dan tekstur permukaan agregat mempengaruhi kekuatan beton, terutama untuk beton berkekuatan tinggi.Dalam hal ini, kekuatan lentur lebih dipengaruhi oleh bentuk-bentuk tekstur agregat daripada kekuatan tekan.semakin kasar tekstur, semakin besar daya lekat agregat dengan matriks semen. Biasanya pada agregat dengan daya lekat yang baik akan banyak dijumpai partikel agregat yang pecah dalam beton yang diuji tekan sampai kapasitasnya. Namun terlalu banyak partikel agregat yang pecah menandakan bahwa agregat bersifat terlalu lemah.

Lekatan yang terbentuk antara agregat dan pasta semen terdiri atas: Ikatan fisik, yaitu ikatan yang bersumber dari kekasaran permukaan agregat. Agregat yang mempunyai permukaan yang kasar dapat mengembangkan ikatan yang baik dengan pasta semen. Ikatan kimia, yaitu ikatan yang bersumber dari reaksi kimiawi yang terjadi antara unsur yang ada pada agregat dengan pasta semen. Agregat yang mengandung silika dapat mengikat dengan pasta semen secara kimiawi.Ikatan antara agregat dengan pasta semen sering menjadi bagian terlemah dari beton.Informasi mengenai kekuatan partikel agregat harus diperoleh dari pengujian tak langsung antara lain dari pengujian tekan sample batuan, nilai crushing tumpukan agregat atau performansi agregat dalam beton. Kekuatan tekan agregat yang dibutuhkan pada beton umumnya lebih tinggi daripada kekuatan tekan betonnya sendiri. Hal ini dikarenakan tegangan sebenarnya yang bekerja pada titik kontak masing-masing partikel agregat biasanya jauh lebih tinggi daripada tegangan yang bekerja pada beton. Agregat dengan kekuatan moderat atau rendah dan yang mempunyai modulus elastisitas rendah bersifat baik dalam mempertahankan integritas beton pada saat terjadi perubahan volume akibat perubahan suhu atau sebab lainnya. Tegangan yang timbul pada pasta semen biasanya lebih rendah jika agregat lebih kompresibel.Toughness dapat didefinisikan sebagai daya tahan agregat terhadap kehancuran akibat beban impak.Hardness atau daya tahan terhadap keausan agregat merupakan sifat yang penting bagi beton yang digunakan untuk jalan atau permukaan lantai yang harus memikul lalu lintas berat.Los Angeles Test mengkombinasikan proses atrisi dan abrasi dan memberikan hasil yang menunjukan korelasi yang baik dengan keausan actual agregat pada beton dan juga kekuatan tekan dan lentur beton yang dibuat dengan agregat yang bersangkutan.

1.1.3 Air Untuk Campuran BetonKualitas air penting karena ketidakmurnian dalam air dapat mempengaruhi / menghambat proses setting semen, dapat menimbulkan efek negatif terhadap kekuatan beton atau mengakibatkan noda-noda pada permukaan beton, dan dapat pula menimbulkan korosi pada tulangan. Harus dibedakan antara air campuran dan air yang agresif terhadap beton yang sudah mengeras ada yang bersifat tidak merugikan atau malah menguntungkan jika digunakan sebagai air pencampur.Didalam banyak spesifikasi teknis, kualitas air pencampur biasanya disyaratkan sebagai air yang dapat diminum. Air yang dapat diminum biasanya mengandung bagian solid kurang dari 1000 ppm. Syarat ini sebenarnya tidak absolut; karena air minum tidak cocok untuk digunakan sebagai air campuran apabila mengandung kadar sodium dan potasium yang tinggi (umum dijumpai pada air tanah) sehingga dapat menimbulkan bahaya reaksi alkali-agregrat. Setiap air dengan pH (derajat keasaman) antara 6 dan 8 dan rasanya tidak payau dapat digunakan untuk air campuran beton. Air yang mengandung bahan organik (umum dijumpai paa air permukaan) dapat menghambat proses pengerasan beton. Air laut meningkatkan resiko perkaratan tulangan, khususnya didaerah tropika. Air laut dengan kandungan garam 35.000 ppm dapat digunakan sebagai air pencampur untuk beton tanpa tulangan.Air yang mengandung jamur jika digunakan sebagai air pencampur dapat meningkatkan jumlah udara dalam campuran, sehingga dapat menimbulkan efek negatif terhadap kekuatan. Sebagai contoh, peningkatan kandungan udara sebesar 10,6 %. Hal ini dapat menyebabkan reduksi kekuatan sebesar 50%.Air yang mengandung minyak dalam jumlah besar dapat menghambat setting time dan mengurangi kekuatan beton. Air yang cocok digunakan sebagai air campuran dapat digunakan sebagai airpembersih concrete mixer. Beberapa batasan / spesifikasi yang ada (B.S) untuk air pencampur : Kandungan klorida 500 ppm Kandungan SO 1000 ppm

1.1.4 Admixtures

Additive : Bahan yang ditambahkan pada semen pada tahap pembuatannya.Admixture: Bahan yang ditambahkan pada campuran beton pada tahap pencampurannya. Hal ini dilakukan untuk mengubah beberapa sifat semen yang biasa digunakan. Suatu material, selain air, agregat, semen, dan fiber yang digunakan sebagai bahan pencampuran beton. Bahan ini ditambahkan ke dalam batch sebelum , selama, atau setelah proses pencampuran.

Admixture dibagi dua: Chemical AdmixtureBahan-bahan admixture yang dapat larut dalam air digolongkan sebagai chemical admixtue Mineral AdmixtureBahan-bahan admixture yang tidak dapat larut dalam air digolongkan sebagai mineral admixture

Chemical Admixture: Chemical admixture biasanya digunakan dalam jumlah yang sedikit pada campuran beton. Tujuan penggunaannya adalah untuk memperbaiki sifat-sifat tertentu dari campuran. Penggunaan admixture harus mengikuti spesifikasi yang ditetapkan produsennya. Trial Mix sebelum penggunaan sangat dianjurkan.

Berbagai jenis admixture yang umum digunakan :Accelerator :Admixture yang mempercepat proses pengerasan atau pertumbuhan kekuatan pada umur dini dari beton. Admixture ini sebenarnya tidak mempunyai efek tertentu terhadap setting time sekali pun demikian, dalam praktek, setting time juga berkurang.

Yang biasa digunakan sebagai accelerator : Calcium Chlorida (CaCl)

CaClmungkin bertindak sebagai katalisator di dalam proses hidrasi CS dan CS atau berfungsi sebagai pereduksi sifat alkalinitas dari larutan sehingga mempercepat hidrasi silikat. Dengan menggunakan CaCl proses hidrasi CA diperlambat , tetapi proses hidrasi normal dari semen tidak berubah.

CaCldapat ditambahkan untuk digunakan bersama semen tipe III (rapid hardening) dan juga semen biasa / Ordinary Portland Cement (tipe I). CaCltidak boleh digunakan dengan semen yang mempunyai kandungan alumina yang tinggi. Jumlah CaClyang ditambahkan pada campuran harus dikontrol secara hati-hati.

Asumsi :

Penambahan 1 % CaCl(terhadap massa semen) mempengaruhi kecepatan pengerasan seperti kenaikan temperatur sebesar 6 C. Penambahan 1-2% CaClumumnya cukup. CaClharus terdistribusi secara seragam pada campuran di larutkan pada air pencampur. Pengaruh CaClmenurunkan daya tahan terhadap serangan sulfat terutama untuk campuran kurus (lean mix) dan meningkatkan resiko reaksi alkali agregat bagi agregat yang reaktif. Kemungkinan korosi tulangan pada beton bertulang menjadi besar dengan adanya ion chlorida Clpada campuran. Accelerator yang tidak mempunyai resiko ini: Calcium formate.

Set accelerating admixtures :Admixture ini digunakan untuk mengurangi setting time. Contohnya adalah Sodium Carbonate yang biasa digunakan untuk memperoleh flash set pada shot creting. Penggunaan bahan ini dapat menimbulkan efek negatif terhadap kekuatan beton.

1.2 Perencanaan Beton1.2.1. Prosedur Perencanaan Beton

Penentuan parameter Material Pembentuk Beton1. Semen Pemeriksaan berat jenis semen Pemeriksaan konsistensi normal semen hidrolis Penentuan waktu pengikatan dari semen hidrolis2. Agregat Halus (Pasir) dan Agregat Kasar Analisis saringan agregat halus Pemeriksaan bahan lolos saringan #200 Pemeriksaan zat organic dalam agregat halus Pemeriksaan kadar Lumpur dalam agregat halus Analisis specific gravity dan penyerapan agregat halus

Perencanaan Campuran Beton Penentuan komposisi material pembentuk beton Pemeriksaan kualitas adukan beton (Percobaan nilai slump beton)

Pemeriksaan kekuatan hancur benda uji beton Penentuan tegangan hancur beton

1.3 Tujuan Praktikum

Menambah pengetahuan mengenai sifat-sifat material pembentuk beton Mengetahui parameter-parameter material pembentuk beton Perencanaan dan percobaan pembuatan campuran beton dengan kekuatan tekan tertentu Pengujian kuat tekan beton serta sifat mekanik dari material beton tersebut melalui eksperimen atau percobaan laboratorium

1.4 Metodologi Praktikum

Penentuan Parameter Dari Material Beton

Agregat Halus dan Agregat Kasar(Analisis saringan, pemeriksaan bahan lolos saringan #200, zat organic dalam agregat halus, analisis specific gravity dan penyerapan agregat halus)

Penetapan Variabel Perencanaan

Kategori jenis strukturRencana slumpKekuatan tekan rencana betonUkuran maksimum agregat kasarPerbandingan air semenKandungan agregat kasarKandungan agregat halus

Pelaksanaan Praktikum Campuran Beton

Pengukuran slump actualPembuatan benda uji silinderPencatatan hal-hal yang menyimpang dari perencanaan

Perawatan Benda Uji

Pemeriksaan Kekuatan Tekan Hancur Beton

Kesimpulan

BAB 2PEMERIKSAAN PARAMETER - PARAMETER MATERIAL PEMBENTUK BETON

2.1 Pemeriksaan Berat Volume Agregat2.1.1 Tujuan PercobaanPemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan berat volume agregat halus, kasar, atau campuran yang didefinisikan sebagai perbandingan antara berat material kering dengan volumenya.

2.1.2 Peralatana. Timbangan dengan ketelitian 0.1% dari berat contohb. Talam kapasitas cukup besar untuk mengeringkan agregatc. Tongkat pemadat diameter 15 mm, panjang 60 cm yang ujungnya bulat, terbuat dari baja tahan karatd. Mistar peratae. Sekopf. Wadah baja yang cukup kaku berbentuk silinder dengan alat pemegang berkapasitas :

Tabel 2.1 Spesifikasi wadah baja yang digunakan dalam praktikumKapasitasDiameterTinggiTebal Wadah Minimum (mm)Ukuran Maksimum Agregat (mm)

dasarsisi

2.832152.4 + 2.5154.9 + 2.55.082.5412.70

9.345203.2 + 2.5292.1 + 2.55.082.5425.40

14.158254.0 + 2.5 279.4 + 2.55.083.0038.10

28.316255.6 + 2.5284.4 + 2.55.083.00101.60

2.1.3 BahanAgregat Kasar atau Agregat Halus

2.1.4 Prosedur PercobaanMasukkan agregat kedalam talam sekurang kurangnya sebanyak kapasitas wadah sesuai dengan Tabel 1, keringkan dengan oven, suhu pada oven 110 + 5 0 C sampai berat menjadi tetap untuk digunakan sebagai benda uji1. Berat Isi Lepasa. Timbang dan catatlah berat wadahb. Masukkan benda uji dengan hati hati agar tidak terjadi pemisahan butir butir dari ketinggian 5 cm dari atas wadah dengan menggunakan sendok atau sekop samapai penuhc. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar peratad. Timbang dan catatlah berat wadah beserta benda uji (W2)e. Hitung berat benda uji (W3 = W2 W1)2. Berat isi agregat ukuran butir maksimum 38.1 mm dengan cara penusukana. Timbang dan catat berat wadahb. Isilah wadah dengan benda uji dalam tiga lapis yang sama tebal. Setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat yang ditusukkan 25 kali secara meratac. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar perata.d. Timbang dan catatlah berat benda uji beserta wadahe. Hitunglah berat benda uji.3. Berat isi pada agregat ukuran butir antar 38.1 mm sampai 101.1 mm dengan cara penggoyangana. Timbang dan catat berat wadahb. Isilah wadah dengan benda uji dalam tiga lapis yang sama tebal c. Padatkan setiap lapis dengan cara menggoyangkan wadah dengan prosedur sebagai berikut : Letakan wadah diatas tempat yang kokoh dan datar angkatlah salah satu sisinya kira kira setinggi 5 cm kemudian lepaskan Ulangi hal ini pada setiap sisi yang berlawanan. Padatkan lapisan sebanyak 25 kali untuk setiap sisi..d. Ratakan permukaan benda uji dengan menggunakan mistar peratae. Timbang dan catatlah berat benda beserta wadah.f. Hitung berat benda uji.

2.1.5 Data dan Pengolahan DataKondisi awal agregat kering ovenTabel 2.2 Berat Volume Aggregat Obsevasi 1

Agregat HalusPadatGembur

AVolume Wadah 2,781 liter2,781 liter

BBerat Wadah2,702 kg2,702 kg

CBerat Wadah+Benda Uji6,84 kg6,34 kg

DBerat Benda Uji (C-B)4,138 kg3,638 kg

Berat Volume = (D/A)1,488 kg/liter1,308kg/ liter

Observasi 2

Agregat KasarPadatGembur

AVolume Wadah 2,781 liter2,781 liter

BBerat Wadah2,702 kg2,702 kg

CBerat Wadah+Benda Uji7,58 kg7,34 kg

DBerat Benda Uji (C-B)4,878 kg4,638 kg

Berat Volume = (D/A)1,754 kg / liter1,667 kg / liter

2.1.6 Analisis Hasil PercobaanBerdasarkan percobaan, didapat nilai berat agregat kasar sebesar 4,8 kg pada kondisi padat dan sebesar 4,6 kg pada kondisi gembur. Sedangkan untuk nilai berat agregat halus sebesar 4,1 kg pada kondisi padat dan sebesar 3,6 kg pada kondisi gembur. Dengan nilai volume wadah sebesar 2,7 liter, dapat dihitung berat agregat kasar per volume sebesar 1,75 kg/liter pada kondisi padat dan sebesar 1,66 kg/liter pada kondisi gembur. Untuk agregat halus, berat agregat per volumenya adalah sebesar 1,48 kg/liter pada kondisi padat dan sebesar 1,30 kg/liter pada kondisi gembur. Agar diketahui gambaran umum dari keseluruhan berat agregat per volume, dihitung berat agregat per volume rata-rata yaitu sebesar 1,62 kg/liter pada kondisi padat dan 1,48 kg/liter pada kondisi gembur. Dari penjelasan di atas, untuk mengetahui berat sejumlah agregat per satuan volume dalam suatu wadah, kita dapat membagi berat agregat dengan volume wadah tersebut. Dengan adanya dua kondisi perlakuan benda uji yaitu padat dan gembur, didapat nilai berat agregat per volume yang lebih besar pada kondisi padat. Dapat disimpulkan bahwa lebih menguntungkan apabila dalam campuran agregat diberi perlakuan penusukan agar agregat dalam wadah lebih padat sehingga didapat berat yang lebih besar dalam volume yang sama.

2.1 2.2 Analisis saringan agregat kasar 2.2.1 Tujuan PercobaanPemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi) agregat kasar. Data distribusi butiran pada agregat diperlukan dalam perencanaan adukan beton. Pelaksanaan penentuan gradasi ini dilakukan pada agregat halus dan agregat kasar.Alat yang digunakan adalah seperangkat saringan dengan ukuran jaring-jaring tertentu.

2.2.2 Peralatan a timbangan dan neraca dengan ketelitian 0.2 % dari berat benda uji.b seperangkat saringanc oven yang dilengkapi pengatur suhud alat pemisah contohe talam2.2.3 BahanBenda uji diperoleh dari kondisi SSD.

2.2.4 Prosedur Percobaana benda uji dikeringkan di dalam oven dengan suhu 110 + 5 C sampai beratnya konstanb contoh dicurahkan pada perangkat saringan, susunan dimulai dengan saringan paling besar di atas. Perangkat saringan diguncang dengan tangan selama 15 menit.2.2.5 Data dan Pengolahan DataBerat agregat : 5000gWadah : 178 gTabel 2.3 Analisis Saringan Aggregat KasarUkuran Saringan (mm)Berat Tertahan (gr)Persentase tertahan Persentase tertahan kumulatifPersentase Lolos kumulatif SPEG ASTM C 33-90

2500%0%100%100

193997,98%7,98%92,02%90-100

9,5420584,10%92,08%7,92%20-55

4,753757,50%99,58%0,42%0-10

2,38210,42%100,00%0,00%0-5

Grafik 2.1 Kurva Gradasi Aggregat Kasar

2.2.6 Analisis Hasil PercobaanDari data percobaan, didapatkan data sebaran ukuran agregat kasar antara 2,38 mm 19 mm. Ukuran agregat paling dominan yaitu ukuran agregat antara 9,5 mm 19 mm dengan persentase agregat kasar yang tertahan di saringan ukuran 9,5 mm adalah 84,10 % dari berat total agregat atau sebanyak 4205 gram. Sedangkan di saringan ukuran 19 mm terdapat agregat kasar sebanyak 7,98% dari berat total agregat atau sebanyak 399 gram dengan ukuran agregatnya antara 19 mm 25 mm. Di saringan ukuran 4,75 mm terdapat agregat kasar sebanyak 7,50 % atau sebanyak 375 gram dengan ukuran agregatnya antara 9,5 mm 4,75 mm. Terakhir, di saringan ukuran 2,38 mm terdapat agregat kasar sebanyak 0,42 % atau sebanyak 21 gram dengan ukuran agregat antara 4,75 mm 2,38 mm. Setelah dibuat kurva gradasinya, ternyata sebaran agregat kasarnya dibawah batas bawah ketentuan sehingga kurang cocok dijadikan bahan campuran beton. Hal ini disebabkan pada saat pengambilan benda uji, variasi ukuran tidak terlalu diperhatikan sehingga terjadi dominasi salah satu ukuran agregat. Selain itu, ukuran agregat kasar benda uji yang ada terlalu besar. Seharusnya diusahakan ukuran agregat seheterogen mungkin dan masih diantara batas maksimum dan minimum.

2.3 Analisis Saringan agregat halus2.3.1 Tujuan PercobaanPemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi) agregat kasar. Data distribusi butiran pada agregat diperlukan alam perencanaan adukan beton. Pelaksanaan penentuan gradasi ini dilakukan pada agregat halus dan agregat kasar. Alat yang digunakan adalah seperangkat saringan dengan ukuran jaring-jaring tertentu.

2.3.2. Peralatana timbangan dan neraca dengan ketelitian 0.2 % dari berat benda uji.b seperangkat saringanc oven yang dilengkapi pengatur suhud alat pemisah contohe talam 2.3.3. BahanBenda uji diperoleh dari kondisi SSD.

2.3.4 Prosedur Percobaana benda uji dikeringkan di dalam oven dengan suhu 110 + 5 C sampai beratnya konstanb contoh dicurahkan pada perrangkat saringan, susunan dimulai dengan saringan paling besar di atas. Perangkat saringan diguncang dengan tangan selama 15 menit.

2.3.5 Data dan Pengolahan DataBerat : 5000 g Tabel 2.4 Analisis Saringan Aggregat HalusUkuran Saringan (mm)Berat Tertahan (gr)Persentase Tertahan Persentase Tertahan kumulatifPersentase Lolos kumulatif SPEG ASTM C 33-90

9,500%0%100%100

4,753657,3%7,3%92,7%95-100

2,3656111,3%18,6%81,4%80-100

1,18104921,1%39,7%60,3%50-85

0,6115723,3%63,0%37,0%25-60

0,361812,4%75,4%24,6%10-30

0,1590018,1%93,5%6,5%2-10

0,0752905,8%99,4%0,6%

PAN310,6%100,0%0,0%

Modulus Kehalusan :2,89

Gambar 2.2 Kurva Gradasi Aggregat Halus

2.3.6 Analisis hasil percobaanBerdasarkan hasil percobaan didapatkan data sebaran ukuran agregat melalui beberapa saringan mulai dari ukuran diameter 9.50 mm hingga 0.075 mm. Dari data-data persentase agregat halus tertahan di tiap saringan, terlihat bahwa ukuran agregat bervariasi cukup merata. Pada masing-masing saringan, agregat yang tertahan berkisar antara 5%-25%, tidak ada satu ukuran agregat yang terlalu mendominasi di benda uji. Hal ini membuat agregat halus yang dijadikan benda uji cukup cocok untuk digunakan dalam campuran beton. Dalam grafik yang menggambarkan sebaran agregat halus yang optimal digunakan, kurva gradasi agregat halus dari benda uji berada dalam batas atas dan batas bawah. Walaupun dalam segmen tertentu ada kurva yang berada di bawah batas bawah dan berada di atas batas atas. Hal ini disebabkan beberapa ukuran agregat terlalu besar untuk segmen kurva yang berada di bawah batas bawah. Sedangkan untuk segmen kurva yang berada di atas batas atas disebabkan ukuran agregat terlalu kecil. Selain itu, modulus kehalusan agregat halus ini adalah 2.89 sehingga terbukti memenuhi kriteria gradasi agregat halus yang optimal yaitu antara 2,3 3,0.

2.1 2.2 2.3 2.4 Pemeriksaan kadar air agregat2.4.1 Tujuan percobaanPemeriksaan ini dilakukan untuk menentukan besarnya kadar air yang terkandung dalam agregat dengan cara pengeringan. Kadar air agregat adalah perbandingan antara berat agregat dalam kondisi kering terhadap berat semula yang dinyatakan dalam persen dan berfungsi sebagai koreksi terhadap pemakaian air untuk campuran beton yang disesuaikan kondisi agregat di lapangan.

2.4.2 Peralatana. Timbangan dengan ketelitian 0.1% dari berat contohb. Ovenc. Talam logam tahan karat

2.4.3 BahanContoh agregat dengan berat 2000 gram kondisi kering udara

2.4.4 Prosedur percobaana. Timbang dan catat berat benda uji.b. Masukkan benda uji kedalam talam, dan keringkan dalam oven.c. Setelah kering hitung berat benda uji kering oven tersebut.

2.4.5 Data dan Pengolahan DataTabel 2.5 PemeriksaanKadar Air Aggregat HalusObservasi 1 (Agregat Halus)

ABerat wadah 120 gram

BBerat Wadah + Benda Uji1965 gram

CBerat Benda uji (B - A)1845 gram

DBerat Benda Uji Kering 1680 gram

Kadar Air = (C-D)/D x 100%9.82%

Tabel 2.6 Pemeriksaan Kadar Air Aggregat KasarObservasi 2 (Agregat Kasar)

ABerat wadah 95 gram

BBerat Wadah + Benda Uji1351 gram

CBerat Benda uji (B - A)1256 gram

DBerat Benda Uji Kering 1239 gram

Kadar Air = (C-D)/D x 100%1.37%

2.4.6 Analisis Hasil PercobaanPada pemeriksaan kadar air agregat, kadar air didapat dengan membagi selisih berat benda uji sebelum dikeringkan di oven dengan berat benda uji setelah dikeringkan di oven dengan berat benda uji kering. Untuk agregat halus, berat wadah adalah 120 gram, berat benda uji dengan wadah 1965 mm, sehingga berat benda uji adalah 1845 gram (belum kering oven). Setelah dikurangi berat benda uji kering, dibagi dengan berat benda uji kering sebesar 1680 gram, didapat kadar air di agregat halus 9,82%. Untuk agregat kasar, berat wadah adalah 95 gram, berat benda uji dengan wadah 1351 gram, sehingga berat benda uji adalah 1256 gram (belum kering oven). Setelah dikurangi berat benda uji kering, dibagi dengan berat benda uji kering sebesar 1239 gram, didapat kadar air di agregat kasar sebesar 1,37%. Untuk selanjutnya, kadar ini pada aggregat ini, akan berguna saat perhitungan perencanaan beton.

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Analisis Specific Gravtiy dan Penyerapan Agregat kasar2.5.1 Tujuan percobaanTujuan pemeriksaan ini adalah untuk menentukan bulk and apparent specific gravity dan penyerapan (absorpsi) dari agregat kasar menurut prosedur ASTM C127. Nilai ini diperlukan untuk menetapkan besarnya komposisi volume agregat kasar dalam adukan beton.

2.5.2 Peralatana. Timbangan dengan ketelitian 0.5 g yang mempunyai kapasitas minimum sebesar 1000 gramb. Oven c. Wadah baja kaku dengan gantungand. Talam

2.5.3 BahanAggreagat kasar SSD sebanyak 3000 gram

2.5.4 Prosedur percobaana. Timbang aggregate kasar dalam kondisi SSDb. Setelah itu masukkan pada wadah baja yang bergagang untuk kemudian dihitung berat nya dalam airc. Setelah dilakukan penimbangan agregat dimasukan dalam talam dan di masukkan kedalam oven untuk dikeringkand. Setelah kering bahan uji ditimbang kembali dan dicatat beratnya.

2.5.5 Data dan Pengolahan Data Tabel 2.7 Penentuan Spesifik Gravity Aggregat KasarAgregat Kasar

A. Berat Contoh SSD3000 gram

B. Berat Contoh dalam Air1838 gram

C. Berat Contoh kering di udara2878 gram

Apparent Specific Grafity C/(C-B)2,767307692

Bulk Specific Grafity (Kering)C/(A-B)2,4767642

Bulk Specific Grafity (SSD)A/(A-B)2,581755594

Persentase Absorpsi air (A-C)/C x 100 %4,24%

2.5.6 Analisis Hasil PercobaanDari pemeriksaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa :Apparent Specific-Gravity=2,76g

Bulk Specific-Gravity Kondisi Kering=2,47g

Bulk Specific-Gravity Kondisi SSD=2,58g

Persentase Absorpsi=4,24%

.

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Analisis Specific Gravity dan penyerapan Agregat Halus2.6.1 Tujuan percobaanTujuan pemeriksaan ini adalah untuk menentukan bulk and apparent specific gravity dan penyerapan (absorpsi) dari agregat halus menurut prosedur ASTM C128. Nilai ini diperlukan untuk menetapkan besarnya komposisi volume agregat halus dalam adukan beton.

2.6.2 Peralatana. Timbangan dengan ketelitian 0.5 g yang mempunyai kapasitas minimum sebesar 1000 gramb. Pikno meter dengan kapasitas 500 gramc. Cetakan kercut pasird. Tongkat pemadat

2.6.3 BahanAgregat halus dalam kondisi SSD.

2.6.4 Prosedur percobaana. Agregat halus yang jenuh air dikeringkan sampai diperoleh kondisi kering dengan indikasi contoh tercurah dengan baikb. Sebagian dari contoh dimasukkan dalam metal sand cone mold. Benda uji dipadatkan dengan tongkat pemadat (tamper). Jumlah tumbukan adalah 25 kali. Kondisi SSD diperoleh, jika cetakan diangkat, butir butir pasir longsorc. Contoh agregat seberat 500 gram dimasukkan piknometer dan diisi air hingga 90% penuh. Rendam dalam waktu 24 jam.d. Pisahkan benda uji dari piknometer dan keringkan dalam waktu 24 jam.

2.6.5 Data dan Pengolahan DataTabel 2.8 Penentuan Spesific Gravity Aggregat HalusAgregat Halus

A. Berat Piknometer140 gram

B. Berat Contoh Kondisi SSD500 gram

C. Berat Piknometer+air+contoh SSD936 gram

D. Berat Piknometer + Air 635 gram

E. Berat Contoh Kering 480 gram

Apparent Specific Grafity E/(E+D-C)2,681564246

Bulk Specific Grafity (Kering)E/(B+D-C)2,412060302

Bulk Specific Grafity (SSD)B/(B+D-C)2,512562814

Persentase Absorpsi air (B-E)/E x 100%4,17 %

2.6.6 Analisis Hasil PercobaanDari pemeriksaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan bahwa :Apparent Specific-Gravity=2,68g

Bulk Specific-Gravity Kondisi Kering=2,41g

Bulk Specific-Gravity Kondisi SSD=2,51g

Persentase Absorpsi=4,17%

2.7 Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus

2.7.1 Tujuan PemeriksaanTujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan adanya kandungan bahan organik dalam agregat halus yang akan digunakan pada campuran beton.

2.7.2 PeralatanAlat yang dibutuhkan dalam percobaan ini yaitu:1. Botol gelas tembus pandang dengan penutup karet atau gabus atau bahanpenutup lainnya yang tidak bereaksi terhadap NaOH.2. Volume gelas = 350 ml.3. Standar warna ( organic plate ).4. Larutan NaOH ( 350 ).2.7.3 BahanBahan yang digunakan pada percobaan ini adalah contoh pasir dengan volume 115 ml (1/3 volume botol).

2.7.4 Prosedur PemeriksaanBerikut adalah proses pada percobaan pemeriksaan zat organik dalam agregat halus:1.Masukkan 115 ml pasir ke dalam botol tembus pandang ( kurang lebih 1/3 isi botol). 2.Tambah larutan NaOH 3% (diperoleh dari campuran 3 bagian larutan berat NaOH dalam 79 bagian berat air suling ). Setelah di kocok isinya harus mencapai kira-kira volume botol.3.Tutup botol gelas tersebut dan kocok hingga lumpur yang menempel agregat nampak terpisah dan biarkan selama 24 jam agar lumpur tersebut mengendap. 4.Setelah 24 jam, bandingkan warna cairan yang terlihat dengan standar warna nomor 3 pada organic plate ( bandingkan apakah warnanya lebih tua atau lebih muda )

2.7.5 Data dan Pengolahan DataBerdasarkan percobaan yang telah dilakukan, warna dari agergat halus yang telah dicampur dengan NaOH 3% dan dibiarkan selama kurang lebih 24 jam, didapatkan warna agregat halus no.1 dari standar warna (organik plate). Hal ini menunjukkan kandungan bahan organik dari agregat halus yang diuji masih dalam batas yang diizinkan (jika dalam organic plate no 3) dan masih bisa ditoleransidalam artian agregat halus tersebut layak digunakan untuk membuatsuatu campuran beton.

2.8 Pemeriksaan Kadar Lumpur Dalam Agregat Halus

2.8.1 Tujuan PemeriksaanPemeriksaan ini bertujuan untuk menentukan besarnya persentase kadar lumpur dalam agregat halus yang akan digunakan sebagai campuran beton .Kandungan lumpur < 5% merupakan ketentuan bagi penggunaan agregat halus untuk campuran beton.

2.8.2 Peralatan Alat yang dibutuhkan adalah gelas ukur dan alat pengaduk

2.8.3 BahanBahan yang digunakan adalah contoh pasir secukupnya dalam kondisi lapangan dengan bahan pelarut biasa.

2.8.4 Prosedur Pemeriksaan

1. Contoh benda uji dimasukkan kedalam gelas ukur.2. Tambahkan air pada gelas ukur guna melarutkan lumpur.3. Gelas dikocok untuk mencuci agregat halus dari lumpur.4. Simpan gelas pada tempat yang datar dan biarkan lumpur mengendap setelah24 jam.5. Ukur tinggi pasir (V1) dan tinggi lumpur (V2).

2.8.5. Data dan Pengolahan Data

(Kadar lumpur dalam agregat halus masih bisa ditolerir karena kadarnya < 5%)

2.5 2.6

BAB 3RANCANGAN CAMPURAN BETON

3.1 Pengertian Rancangan campuran beton normal yang dilakukan berdasarkan ACI 211.Komposisi/jenis beton yang akan diproduksi biasanya bergantung pada beberapa hal yaitu:1. Sifat-sifat mekanis beton keras yang diinginkan, yang biasanya ditentukan perencana struktur2. Sifat-sifat beton segar yang diinginkan, yang dikendalikan oleh jenis konstruksi, teknik penempatan/pengecoran dan pemindahan3. Tingkat pengendalian (kontrol) di lapanganPerancangan campuran beton biasanya dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan komposisi campuran beton yang ekonomis dan memenuhi persyaratan kelecakan, kekuatan dan durabilitas.Untuk mendapatkan komposisi campuran beton tersebut perlu dilakukan proses trial dan error, yang dimulai dari suatu perancangan campuran dan kemudiaan diikuti oleh pembuatan campuran awal (trial mix). Sifat-sifat yang dihasilkan dari campuran kemudian diperiksa terhadap persyaratan yang ada, dan jika perlu, dilakukan penyesuaian/perubahan komposisi sampai didapat hasil yang memuaskan.Hal utama yang harus diperhatikan dalam perancangan campuran beton adalah kekuatan beton yang disyaratkan Biasanya, kekuatan yang disyaratkan adalah kekuatan beton umur 28 hari. Namun, ada pertimbangan lain (misalnya: waktu pelepasan bekisting) yang dapat menjadi alasan untuk memilih kekuatan beton umur selain 28 hari sebagai syarat yang harus dipenuhi. Faktor-faktor lainnya adalah rasio air-semen, tipe dan kandungan semen, durailitas, kelecakan, kandungan air, pemilihan agregat dan trial mix.Nilai perbandingan air-semen merupakan parameter dalam perancangan campuran beton.Sifat-sifat beton, seperti kuat tekannya, biasanya membaik dengan menurunnya nilai perbandingna air-semen yang digunakan dalam campuran.Nilai perbandingan air-semen yang sering digunakan di lapangan berkisar antara 0.40 sampai dengan 0.45 untuk nilai perbandingan a/s dibutuhkan adanya penambahan superplasticsizer. Mengurangi nilai a/s suatu campuran merupakan cara termurah untuk mendapatkan beton dengan mutu yang lebih baik. Sifat-sifat beton merupakan fungsi dari nilai perbandingan a/s. Jika nilai a/s menurun maka harga fc akan naik. Selain itu, porositas beton juga merupakan fungsi dari nilai perbandingan a/s.

3.2 TujuanMendapatkan komposisi campuran beton yang ekonomis dan memenuhi persyaratan kelecakan, kekuatan dan durabilitas.

3.3 Tahapan Rancangan Campuran Beton1. Pemilihan angka slump

Tabel 3.1 Nilai Slump Yang Disarankan Untuk Berbagai Jenis Pengerjaan KonstruksiJenis KonstruksiSlump (mm)

MaksimumMinimum

Dinding pondasi, footing, sumuran, dinding basement7525

Dinding dan Balok10025

Kolom10025

Perkerasan Lantai7525

Beton dalam jumlah yang besar (seperti dam)5025

2. Pemilihan ukuran maksimum agregat kasarUntuk volume permukaan agregat yang sama, penggunaan agregat dengan gradasi yang baik dan dengan ukuran maksimum yang besar akan menghasilkan rongga yang lebih sedikit daripada penggunaan agregat dengn ukuran maksimum agrgat yang lebih kecil. Hal ini akan menyebabkan penurunan kebutuhan mortar dalam setiap volume satuan beton. Pemilihan agregat juga menentukan kuat tekan beton, karena semakin kecil ukuran agregat maka kuat tekan beton semakin besar, karena kuat tekan beton yang didapat tersebar merata diseluruh permukaan beton, sedangkan jika semakin besar agregat maka kuat tekan beton semakin kecil.Dasar pemilihan ukuran maksimum agregat biasanya dikaitkan dengan dimensi struktur. Sebagai contoh, ukuran maksimum agregat harus memenuhi persyaratan-persyaratan berikut ini :i. dimana:D = ukuran maksimum agregatd = lebar terkecil diantara 2 tepi bekisting h = tebal plat lantai s = jarak bersih antar tulangan c = tebal bersih selimut beton D ii. D iii. D iv. 3. Estimasi kebutuhan air pencampur dan udaraJumlah air pencampur persatuan volume yang dibutuhkan untuk menghasilkan nilai slump tertentu sangat bergantung pada ukuran maksimum agregat, bentuk serta gradasi agregat dan juga pada jumlah kebutuhab kandungan udara pada pencampuran. Jumlah air yang dibutuhkan tidak bergantung pada jumlah kandungan semen dalam campuran.Tabel 3.2 Kebutuhan Air Pencampuran dan Udara untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran Maksimum AgregatJenisBetonSlump(mm)Air (kg/m3)

1012,52025405075

MmmmmmMmMmMmmm

Tanpa penambahan udara25-50205200185180160155140

75-100225215200190175170155

150-175Udara yang tersekap (%)24032302,521022001,518511750,51700,3

Dengan25-50180175165160150140135

Penambahan 75-100200190180175160155150

Udara 150-175Kandungan udara yang disarankan(%)21582057190618051704,516541603,5

4. Pemilihan nilai perbandingan air semenUntuk rasio air semen yang sama, kuat tekan beton dipengaruhi oleh jenis agregat dan semen yang digunakan. Oleh karena itu hubungan rasio air semen dan kekuatan beton yang dihasilkan seharusnya dikembangkan berdasarkan material yang sebenarnya yang digunakan dalam pencampuran.Tabel 3.3 Hubungan Rasio Air-Semen dan Kuat Tekan Beton Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari (Mpa)Rasio Air Semen(dalam Perbandingan Berat)

Tanpa Penambahan UdaraDengan Penambahan Udara

480,33-

400,410,32

350,480,4

280,570,48

200,680,59

140,820,74

Nilai kuat beton yang digunakan pada Tabel B3 di atas adalah nilai kuat tekan beton rata-rata yang dibutuhkan, yaitu:

fm=fc + 1,64 Sd

dimana :fm=nilai kuat tekan beton rata-ratafc=nilai kuat tekan karakteristik (yang disyaratkan)Sd=standar deviasi (dapat diambil berdasarkan Tabel berikut)

Tabel 3.4 Klasifikasi Standar Deviasi untuk Berbagai Kondisi PengerjaanKondisi PengerjaanStandar Deviasi (MPa)

LapanganLaboratorium

SempurnaSangat BaikBaikCukupKurang Baik< 33-3,53,5-44-5> 5< 1,51,5-1,751,75-22-2,5>2,5

5. Perhitungan kandungan semen6. Estimasi kandungan agregat kasarRancangan campuran beton yang ekonomis bisa didapat dengan menggunakan semaksimal mungkin volume agregat kasar 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. Perbandingan antara agregat halus dan agregat kasar harus ditentukan sedemikian dengan jumlah air campuran minimum sehingga dapat diperoleh suatu campuran beton yang dapat dikerjakan dengan mudah, tanpa memperlihatkan segregasi dan bleeding.

7. Estimasi kandungan agregat halusJumlah pasir yang dibutuhkan dapat dihitung dengn mengunakan 2 cara, yaitu:a) cara perhitungan berat (weight method)b) cara perhitungan volume absolut (absolut volume method)

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 dengan berat total air, semen dan agregat kasar persatuan volume beton yang telah diestimasi dari perhitungan pada step-step sebelumnya.Untuk perhitungan dengan menggunakan metode volum absolut, volume pasir didapat dengan mengurangi volume satuan beton dengan volume total dari ingridien-ingridien beton yang sudah diketahui.

8. Koreksi kandungan air pada agregatPada umumnya, stok agregat di lapangan berada dalam kondisi basah atau tidak dalam keadaan kondisi jenuh dan kering permukaan (SSD).Tanpa adanya koreksi air, harga rasio air-semen yang diperoleh bisa lebih besar atau bahkan lebih kecil dari harga yang telah ditentukan berdasarkan pemilihan nilai perbandingan air-semen dan berat SSD agregat (kondisi jenuh dan kering permukaan menjadi lebi kecil atau lebih besar dari harga estimasi pada step estimasi kandungan agregat kasar dan halus.Untuk rancangan dari step pemilihan angka slump samapai estimasi kandungan agregat halus 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.

3.4 Prosedur Perencanaan Campuran Beton Terlebih dahulu ditentukan rencana kuat tekan beton yaitu 210 kg/cm2 Praktikan terlebih dahulu menentukan nilai slump berdasarkan data pada tabel yaitu 50 mm yang sering digunakan untuk jenis konstruksi seperti dinding fundasi, footing, sumuran, dinding dan basement. Setelah nilai slump ditentukan kemudian dipilih ukuran maksimum agregat yang akan dipergunakan. Menentukan kebutuhan air untuk 1 m3 beton sebesar dengan persentase udara yang terperangkap. Menentukan nilai W/C ratio berdasarkan tabel Menghitung berat semen yang diperlukan Menghitung volume agregat kasar yang diperlukan untuk setian m3 volume beton berdasarkan ukuran maksimum agregat kasar dan modulus kehalusan pasir. Menentukan berat agregat kasar yang diperlukan Dari data-data tersebut dapat diketahui komposisi berat unsur adukan setiap m3 volume beton Menentukan komposisi jumlah air dan berat unsur untuk perrencanaan lapangan sehingga pada akhirnya diperoleh komposisi akhir unsur untuk perencanaan lapangan setiap m3 beton. Setelah komposisi perencanaan lapangan diketahui kemudian praktikan menentukan komposisi unsur campuran beton yang akan digunakan berdasarkan kapasitas mesin molen.

3.5 Perhitungan Perencanaan Campuran BetonIndeksParameterPerhitunganNilaiSatuan

PENETAPAN VARIABEL PERENCANAAN

1Kategori jenis strukturPerkerasan dan lantai

2Rencana slumpTabel 4.15cm

3Rencana kuat tekan betonK250kg/cm2

3aRencana kuat tekan betonf'c21MPa

3bRencana kuat tekan betonf'cm = f'c + 1.64 Sd24.9MPa

4Modulus kehalusan aggregat halushasil percobaan2.89

5Ukuran maksimum agregat kasarketentuan2.5cm

6Specific gravity aggregat kasar SSDhasil percobaan2.58

7Specific gravity aggregat halus SSDhasil percobaan2.51

8Berat volume aggregat kasarhasil percobaan1754kg/m3

PERHITUNGAN KOMPOSISI UNSUR BETON

9Rencana air adukan untuk 1m3 betonTabel 4.2180kg

10Persentase udara terperangkapTabel 4.21.50%%

11W/C ratioTabel 4.30.61

12W/C ratio maks(N/A)

13Berat semen yang diperlukan(9)/(11)293.49kg

14Volume aggregat kasar perlu /m3 betonTabel 4.50.65

14aFaktor koreksiTabel 4.61.06

15Berat aggregat kasar perlu(14)x(14a)x(8)1208.51kg

16Volume semen0.001x(13)/3.150.093m3

17Volume air0.001x(9)0.180m3

18Volume aggregat kasar perlu /m3 beton0.001x(15)/(6)0.468m3

19Volume udara(10)0.015m3

20Volume aggregat halus1-[(16)+(17)+(18)+(19)]0.243m3

KOMPOSISI BERAT UNSUR ADUKAN /M3 BETON

21Semen(13)293.49kg

22Air(9)180.00kg

23Aggregat kasar SSD(15)1208.51kg

24Aggregat halus SSD(20)x(7)x1000610.97kg

25Faktor semen1 zak = 40kg8zak

KOMPOSISI JUMLAH AIR DAN BERAT UNSUR UNTUK PERENCANAAN LAPANGAN

26Kadar air aggregat kasarhasil percobaan: mk1.37%%

27Absorbsi aggregat kasar SSDhasil percobaan: ak4.24%%

28Kadar air aggregat halushasil percobaan: mh9.82%%

29Absorbsi aggregat halus SSDhasil percobaan: ah4.17%%

30Tambahan air dari agregat kasar(23)x[(ak-mk)/(1-mk)]35.17kg

31Tambahan agergat kasar(23)x[(mk-ak)/(1-mk)]-35.17kg

32Tambahan air dari agregat halus(24)x[(ah-mh)/(1-mh)]-38.28kg

33Tambahan agergat halus(24)x[(mh-ah)/(1-mh)]38.28kg

KOMPOSISI JUMLAH AKHIR UNSUR UNTUK PERENCANAAN LAPANGAN

34Semen(13)293.49kg

35Air(22)+(30)+(32)176.89kg

36Aggregat kasar(23)+(31)1173.34kg

37Aggregat halus(24)+(33)649.25kg

KOMPOSISI UNSUR CAMPURAN BETON/KAPASITAS MOLEN = 0.03 M3

38Semen8.80kg

39Air5.31kg

40Aggregat kasar kondisi lapangan35.20kg

41Aggregat halus SSD19.48kg

DATA-DATA SETELAH PENGADUKAN

42Sisa air campuran (jika ada)-kg

43Tambahan air selama pengadukan (jika ada)-kg

44Jumlah air yang sesungguhnya digunakan5.31kg

45Nilai Slump hasil pengukuran4cm

46Berat isi beton basah waktu pelaksanaan11.85kg

3.5 AnalisisMix design dilakukan untuk menghitung berapa banyak agregat kasar, agregat halus, air, semen dan lain-lain, yang akan dicampurkan didalam pencampur untuk membuat beton. Dengan mis design proporsi dari bahan pencampur dapat diatur sesuai dengan persyaratan yang ditentukan dengan koreksi sebagai safety faktor atau sebagai ketepatan perhitungan. Perbandingan air : semen : agregat halus : agregat kasar yang didapat dalam kondisi lapangan adalah 176,89 : 293,49 : 649,25 : 1173,34. Atau perbandingannya adalah 1:2:4:6.

3.6 Proses CuringPada umur awal beton, satu-satunya unsur pada campura beton yang memiliki kekakuan dan kekuatan hanyalah agregat kasar. Namun karena belum terikat satu sama lain, kekuatan yang ada belum menjadi satu kesatuan yang utuh. Seiring bertambahnya umur beton, dan berjalannya proses hidrasi, matriks pasta semen mulai berubah menjadi cangkang CSH yang memiliki kekuatan untuk mengikat agregat satu sama lain. Proses hidrasi sendiri mengonsumsi air dalam jumlah yang signifikan yang kebutuhannya telah diperhitungkan pada perencanaan campuran beton. Air pada campuran beton yang berada pada kapiler akan bereaksi dan membentuk laju produk hidrasi dalam laju hidrasi tertentu. Perlu diingat, bahwa air pada kapiler ini juga akan menguap dengan laju penguapan tertentu. Untuk menghindari kekuarangan air untuk hidrasi akibat penguapan, maka yang perlu dilakukan tindakan perawatan (curing) tertentu.Beberapa penelitian menunjukkan bahwa beton yang yang dicuring secara terus menerus akan memiliki laju pertumbuhan kekuatan yang paling lebih tinggi jika dibandingkan denga beton yang di-curing selama waktu tertentu. Curing sendiri ada beberapa jenis, diantaranya Moist Curing, Steam curing, Curing Compound, Internal Curing. Pada percobaan kali ini, setelah beton selesai dicetak dan telah berumur 1 hari, dilakukan Moist curing dalam kondisi laboratorium dengan merendam benda uji pada kolam berisi air.3.7 KesimpulanJumlah mateial yang digunakan saat praktikum adalah semen sebanyak 8,8kg, air sebanyak 5,31 kg, aregat kasar 35,20 kg, dan agregat halus 19,48 kg. Dari hasil ini yang diperoleh ini didapat komposisi antara air, semen, agregat kasar, dan agregat halus yang sesuai dengan kebutuhan campuran untuk membuat beton dengan diameter 15 dan tinggi 30 dengan jumlah beton yang akan diuji sebanyak 5 buah beton. Pada percobaan kali ini juga dilakukan proses curingagar meningkatkan laju pertumbuhan beton. Metode yang digunakan moist curing, yaitu merendam benda uji pada kolam yang berisi air.

BAB 4UJI KEKUATAN BETON

4.1 Tujuan PercobaanMenentukan kekuatan tekan beton berbentuk silinder yang dibuat dan dirawat di laboratorium. Kekuatan tekan beton adalah perbandingan beban terhadap luas penampang beton.4.2 Alat yang digunakan4.2.1 Pembuatan beton1. Silinder pencetak beton2. Oven3. Ayakan pasir4. Sekop5. Serokan kecil6. Timbangan7. Molen8. Ember9. Kuas4.2.2 Pengujian kuat tekan beton1. UTM (Universal Testing Machine)2. Timbangan3. Alat untuk capping4.3 Prosedur pengujian4.3.1. Prosedur pembuatan benda uji1. Dilakukan mix design2. Setelah dilakukan mix design , maka hasil perhitungan direalisasikan, semen, pasir, air dan agregate di timbang3. Semua bahan dicampur di dalam molen, lalu dilakukan slump test, apabila nilai slump tidak sesuai , ditambahkan air, penambahan air harus dicatat4. Setelah selesai di molen, beton dicetak, kemudian di cure dengan air, selama 7 hari, 14 hari.4.3.2 Persiapan pengujianBeton sebelum dilakukan pengujian dikeluarkan dari air sehari sebelum pengujian, terus lapisan atas beton yang kasar dilapisi belerang (capping) supaya permukaan benda uji rata.4.3.3 Prosedur Pengujian1. Ambil benda uji2. Benda uji diletakkan pada mesin tekan secara simetris3. Mesin tekan di jalankan. Tekanan dinaikkan secara perlahan-lahan4. Pembebanan dilakukan sampai beton hancur, catat besar beban5. Ulangi untuk beton yang lain4.4. Data hasil percobaanTabel 4.1 Data Hasil Percobaan dab PengolahanNOKodeTanggal CorTanggal tesUmur (hari)Berat (kg)Slump (cm)Luas Bidang Tekan (cm2)Beban Maksimum (kg)b silnder aktual (kg/cm2)b silnder teoritis (kg/cm2)

1Fc 259/27/201210/4/2012712.434176.62532500184.01175.18

2Fc 259/27/201210/4/2012712.354176.62532600207.57175.18

3Fc 259/27/201210/11/20121412.724176.62541500257.96219.25

4Fc 259/27/201210/11/20121412.844176.62539000243.81219.25

5Fc 259/27/201210/25/20122812.64176.62535450223.71250.79

Grafik 4.1 Kuat Tekan Vs Umur BetonGrafik 4.2 Kuat Tekan Beton vs Benda Uji

4.5. Analisis hasil tekanDari pemeriksaan yang telah dilakukan terhadap lima sampel diperoleh kuat tekan aktual berdasarkan hasil percobaan yang tertera pada grafik 4.2. dari grafik tersebut terlihat bahwa 4 benda uji kuat tekannya melebihi nilai kekuatan rata-rata yang direncanakan dan 1 benda uji yang kuat tekannya terletak pada rentang antara kekuatan yang direncanakan dan kekuatan rata-rata yang direncanakan dengan standar deviasi sebesar 2, 985. Dari grafik 4.1 juga terlihat bahwa kuat tekan beton umur 28 hari lebih kecil dari kuat tekan beton umur 14 hari yang secara teoritis seharusnya kekuatan beton akan meningkat seiring berjalannya waktu. Akan tetapi secara keseluruhan, kekuatan yang diperoleh dari hasil uji tekan memenuhi kriteria dari apa yang kita rencanakan. Secara umum penyebab tidak terpenuhinya persyaratan tersebut adalah:1. Pemilihan agregat kasar yang tidak tepat.Seharusnya digunakanagregat kasar yang memenuhi perhitungan sebelumnya. Pada saat praktikum agregatkasar yang digunakan tidak mengalami pengujian, tetapi langsung dipakaisebagai bahan untuk pencampuran beton.2.Bahan yang dipergunakan dalam pembuatan beton tidak memperhitungkan lagi kadar air,kadar lumpur, maupun zat-zat dan bahan organik lain yang akan mengurangi kekuatan dari beton.

BAB VPENUTUP5.1 Kesimpulan

Dari berbagai macam pemeriksaan tentang material beton yang telah dilakukan, makan dapat ditarik kesimpulan bahwa :1. Pemeriksaan berat volume agregat :1. Berat volume agregat kasar pada kondisi padat ialah 1,754 kg/ltr2. Berat volume agregat kasar pada kondisi gembur ialah 1,667 kg/ltr3. Berat volume agregat halus pada kondisi padat ialah 1,488 kg/ltr4. Berat volume agregat halus pada kondisi gembur ialah 1,308 kg/ltr

2. Analisis Saringan Agregat Kasar dan Halus1. Gradasi agregat kasar kurang memenuhi standar dan kurang layak digunakan dalam rancangan pembuatan beton.2. Gradasi agregat halus cukup baik (walaupun ada sedikit bagian yang tikda memenuhi standar) sehingga cukup layak digunakan dalam pembuatan beton. Nilai Modulus Kehalusan yang didapat adalah 2,89.

3. Pemeriksaan kadar air agregat :Kadar air agregat kasar = 1,37 %Kadar air agregat halus = 9,82 %4. Specific gravity dan penyerapan pada agregat halus :Apparent Specific-Gravity=2,80 g

Bulk Specific-Gravity Kondisi Kering=2,54 g

Bulk Specific-Gravity Kondisi SSD=2,63 g

Persentase Absorpsi=3,73%

5. Specific gravity dan penyerapan pada agregat kasar :Apparent Specific-Gravity=2,767 g

Bulk Specific-Gravity Kondisi Kering=2,476 g

Bulk Specific-Gravity Kondisi SSD=2,581 g

Persentase Absorpsi=4,24 %

Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus Kandungan bahan organik dari agregat halus yang diuji masih dalam batas normal (menunjukkan standar warna nomor 1 dari organic plate) dan masih bisa ditoleransi dalam artian agregat halus tersebut layak digunakan untuk membuat suatu campuran beton.

Pemeriksaan Kadar Lumpur dalam Agregat Halus Kandungan lumpurdari agregat halus yang diuji masih dalam batas normal (2,62 %) dan masih bisa ditoleransi dalam artian agregat halus tersebut layak digunakan untuk membuat suatu campuran beton.

Rancangan campuran beton.Komposisi unsur campuran beton yang diperlukan adalah :Semen = 8,80 kgAir= 5,31 kgAgregat Kasar= 35,20 kgAgregat Halus= 19,48 kg

Uji tekan beton.Nilai kuat tekan yang didapat dari 5 silinder beton adalah sebagai berikut :

Beton 1 =18,39 MPaBeton 2 =20,75 MPaBeton 3 = 25,78 MPaBeton 4 =24,37 MPaBeton 5 =22,36 MPa

5.2 SaranDalam praktikum mengenai beton ini, dalam percobaan campuran beton, sebisa mungkin unsur-unsur campuran beton seperti agregat kasar dan halus yang digunakan adalah unsur-unsur yang sudah diuji sebelumnya. Walaupun hal tersebut sangat sulit, namun dengan menggunakan unsur-unsur yang sudah diuji sebelumnya, akan didapatkan hasil campuran beton yang betul-betul sesuai dengan berbagai hasil uji yang sudah didapatkan sebelumnya, seperti modulus kehalusan, gradasi agregat, dan lain-lain.

Kelompok 22Page 1