metode uji waktu pengikatan campuran beton dengan...

Standar Nasional Indonesia

SNI ASTM C403/C403M:2012

Metode uji waktu pengikatan campuran beton dengan ketahanan penetrasi

(ASTM C403 / C403M - 08, IDT)

ICS 91.100.30 Badan Standardisasi Nasional

” Copy SNI ini dibuat oleh BSN untuk Panitia Teknis 91-01 Bahan Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil pada Subpanitia Teknis 91-01-S2 Rekayasa Jalan dan Jembatan “

© BSN 2012 Hak cipta dilindungi undang-undang. Dilarang menyalin, menggandakan dan mengumumkan sebagian atau seluruh isi dokumen ini dengan cara dan dalam bentuk apapun dan dilarang mendistribusikan dokumen ini baik secara elektronik maupun tercetak tanpa izin tertulis dari BSN BSN Gd. Manggala Wanabakti Blok IV, Lt. 3,4,7,10. Telp. +6221-5747043 Fax. +6221-5747045 Email: [email protected] www.bsn.go.id Diterbitkan di Jakarta



i © BSN 2012

Daftar isi Daftar isi ..................................................................................................................................... i

Prakata .................................................................................................................................... iii

Pendahuluan............................................................................................................................ iv

1 Ruang lingkup .................................................................................................................. 1

2 Acuan normatif ................................................................................................................. 1

3 Terminologi ...................................................................................................................... 2

4 Ringkasan metode uji ...................................................................................................... 2

5 Arti dan kegunaan ............................................................................................................ 2

6 Peralatan ......................................................................................................................... 2

7 Pengambilan contoh uji, benda uji, dan satuan pengujian ............................................... 3

8 Pengondisian ................................................................................................................... 4

9 Cara uji ............................................................................................................................ 5

10 Perhitungan ..................................................................................................................... 7

11 Pelaporan ........................................................................................................................ 8

12 Ketelitian dan penyimpangan .......................................................................................... 9

13 Kata kunci ...................................................................................................................... 10

Lampiran A (informatif) Contoh ilustratif ................................................................................ 11

Lampiran B (Informatif) Istilah dan definisi ............................................................................ 16

Lampiran C (normatif) Formulir Metode uji waktu pengikatan campuran beton dengan ketahanan penetrasi .............................................................................................................. 18

Lampiran D (informatif) Contoh isian formulir Metode uji waktu pengikatan campuran beton dengan ketahanan penetrasi ...................................................................... 19

Gambar 1 – Tampak atas benda uji mortar ............................................................................ 5

Gambar A.1 – Contoh grafik nilai ketahanan penetrasi terhadap waktu dan kurva yang digunakan untuk menentukan waktu pengikatan ............................................... 12

Gambar A.2 – Contoh grafik skala log yang menunjukan garis lurus untuk menentukan waktu pengikatan menggunakan analisis regresi ............................................. 13

Gambar A.3 – Contoh grafik nilai ketahanan penetrasi terhadap waktu dan kurva yang digunakan untuk menentukan waktu pengikatan ............................................... 14

Gambar A.4 – Contoh grafik skala log yang menunjukan garis lurus untuk menentukan waktu pengikatan menggunakan analisis regresi ............................................. 15

Tabel 1 - Ketelitian operator tunggal ........................................................................................ 9

Tabel 2 - Ketelitian multi operator ............................................................................................ 9



ii © BSN 2012

Tabel A.1 – Contoh ketahanan penetrasi (psi) ...................................................................... 12

Tabel A.2 – Contoh ketahanan penetrasi (MPa) .................................................................... 14



iii © BSN 2012

Prakata Standar Nasional Indonesia (SNI) tentang Metode uji waktu pengikatan campuran beton dengan ketahanan penetrasi merupakan SNI baru hasil adopsi ASTM C 403/C 403 M-08, Standard Test Method for Time of Setting of Concrete Mixtures by Penetration Resistance.

Standar ini dipersiapkan oleh Panitia Teknis 91-01 Bahan Konstruksi Bangunan dan Rekayasa Sipil pada Subpanitia Teknis Rekayasa Jalan dan Jembatan 91-01-S2 melalui Gugus Kerja Jembatan dan Bangunan Pelengkap Jalan.

Tata cara penulisan disusun mengikuti Pedoman Standardisasi Nasional ASTM dan dibahas dalam rapat konsensus yang diselenggarakan tanggal 18 Maret 2010 di Bandung oleh Subpanitia Teknis, yang melibatkan para narasumber, pakar dan lembaga terkait.



iv © BSN 2012

Pendahuluan

Metode uji ini merupakan acuan dan pegangan bagi pelaksana, teknisi laboratorium atau produsen dalam melakukan pengujian waktu pengikatan campuran beton dengan ketahanan penetrasi.

Secara garis besar metode uji ini mencakup cara mengukur ketahanan penetrasi pada mortar yang diperoleh dengan cara menyaring benda uji dari beton segar yang mewakili pada interval waktu tertentu dengan menggunakan jarum standar.

Pada metode uji ini waktu pengikatan awal dan pengikatan akhir ditentukan dari grafik hubungan ketahanan penetrasi terhadap waktu tempuh.

Perawatan beton harus dimulai segera setelah beton mulai mengalami proses pengikatan awal (initial setting), setiap campuran beton dapat memiliki karakteristik pengikatan yang berbeda, sehingga pengujian waktu pengikatan wajib dilakukan untuk mengetahui kapan perawatan harus dimulai untuk menghasilkan kekuatan struktur beton yang maksimum.



1 dari 20 © BSN 2012

Metode uji waktu pengikatan campuran beton dengan ketahanan penetrasi

1 Ruang lingkup 1.1 Metode uji ini meliputi penentuan waktu pengikatan beton dengan slump yang lebih besar dari nol, dengan cara melakukan pengukuran ketahanan penetrasi pada mortar yang disaring dari campuran beton. 1.2 Metode uji ini hanya sesuai apabila pengujian yang dilakukan pada fraksi mortar dapat menyediakan informasi yang diperlukan. 1.3 Metode uji ini dapat diterapkan untuk mortar dan graut (berbasis semen) yang disiapkan (yang bukan disaring dari beton). 1.4 Metoda uji ini dapat diterapkan di laboratorium maupun di lapangan. 1.5 Satuan yang dinyatakan dalam satuan SI atau satuan lainnya harus dipandang sebagai standar yang terpisah. Satuan yang dinyatakan pada setiap sistem tidak mungkin akan sama persis. Oleh karena itu, setiap sistem harus digunakan secara terpisah dari yang lainnya tanpa mengombinasikan satuan tersebut. Pengombinasian dari satuan tersebut akan menghasilkan ketidaksesuaian dengan standar. 1.6 Standar ini tidak mencantumkan semua yang berkaitan dengan keselamatan kerja, bila ada, menjadi tanggung jawab pengguna standar ini untuk menentukan keselamatan dan kesehatan serta menentukan aplikasi batasan-batasan regulasi/ketentuan sebelum digunakan. 2 Acuan normatif 2.1 Standar ASTM C 125, Terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates.

C 143/C, 143M Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete (SNI 1972:2008, Tata cara pengujian slump beton).

C 172,Practice for Sampling Freshly Mixed Concrete (SNI 2458:2008, Tata cara pengambilan contoh uji beton segar).

C 173, Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Volumetric Method.

C 192/C 192M, Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Laboratory (SNI 03-2493-1991, Metode pembuatan dan perawatan benda uji beton di laboratorium).

C 231, Test Method for Air Content of Freshly Mixed Concrete by the Pressure Method.

C 670, Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials (SNI 03-6865-2002, Tata cara pelaksanaan program uji antar laboratorium untuk penentuan presisi metode uji bahan konstruksi).

D 1558, Test Method for Moisture Content Penetration Resistance Resistance Relationships of Fine Grained Soils.

E 2251, Specification for Liquid-in-Glass ASTM Thermometers with Low-Hazard Precision Liquids (SNI 16-6421-2000, Spesifikasi standar termometer).



2 dari 20 © BSN 2012

E 11, Specification for Wire-Cloth Sieves for Testing Purposes (SNI 03-6866-2000, Spesifikasi saringan anyaman kawat untuk keperluan pengujian). 3 Terminologi

3.1 Definsi – Definisi yang digunakan pada metode uji ini mengacu pada ASTM C 125. 4 Ringkasan metode uji

4.1 Suatu contoh mortar diperoleh dengan cara menyaring benda uji dari beton segar yang mewakili, kemudian mortar ditempatkan dalam sebuah wadah dan disimpan pada temperatur ruangan yang telah ditetapkan. Pada interval waktu tertentu, diukur ketahanan penetrasi pada mortar dengan menggunakan jarum standar. Waktu pengikatan awal dan pengikatan akhir dapat ditentukan dari grafik hubungan ketahanan penetrasi terhadap waktu tempuh. 5 Arti dan kegunaan 5.1 Karena waktu pengikatan beton merupakan suatu proses yang bertahap, maka setiap definisi dari waktu pengikatan beton harus diperlakukan secara tidak tetap. Di dalam metode uji ini waktu yang dibutuhkan mortar untuk mencapai nilai-nilai ketahanan penetrasi yang telah ditentukan untuk menetapkan dari waktu pengikatan beton. 5.2 Metode uji ini dapat digunakan untuk menentukan pengaruh dari variabel-variabel seperti kandungan air, merek, tipe, dan jumlah dari material semen atau bahan tambah (admixture) ketika menentukan waktu pengikatan beton. 5.3 Metode uji ini juga dapat digunakan untuk mortar dan graut yang dibuat. Namun apabila waktu pengikatan beton yang diinginkan, pengujian harus dilakukan pada mortar yang disaring dari campuran beton dan bukan dari mortar yang telah disiapkan untuk simulasi fraksi mortar dari beton. Karena telah ditunjukkan bahwa waktu pengikatan awal dan akhir akan meningkat pada saat menggunakan benda uji dari mortar yang telah disiapkan. 6 Peralatan 6.1 Wadah untuk benda uji mortar Wadah harus kaku, kedap air, tidak menyerap air, bebas dari minyak atau pelumas, berpenampang silinder atau bujur sangkar. Permukaan mortar harus dapat menyediakan tempat untuk 10 pengujian dari ketahanan penetrasi yang tidak terganggu sesuai dengan jarak yang telah ditetapkan di dalam prosedur. Dimensi lateral minimum 150 mm dan tinggi minimum150 mm. 6.2 Jarum penetrasi Jarum harus disediakan dan dapat dipasang pada peralatan pembebanan dan memiliki luas bidang tumpuan sebagai berikut: 645 mm2, 323 mm2, 161 mm2, 65 mm2, 32 mm2, dan 16 mm2. Masing-masing permukaan sisi (shank) jarum harus ditandai secara melingkar pada



3 dari 20 © BSN 2012

jarak 25 mm dari bidang tumpuan dan panjang jarum dengan luas 16 mm2 tidak boleh lebih dari 90 mm. 6.3 Alat pembebanan Suatu alat pengukur harus dapat digunakan untuk mengukur gaya yang dibutuhkan untuk menghasilkan penetrasi jarum. Alat tersebut juga harus mampu mengukur gaya penetrasi dengan tingkat ketelitian + 10 N dan harus mempunyai kapasitas paling sedikit 600 N. CATATAN 1 - Peralatan pembebanan yang sesuai dapat berupa tipe reaksi pegas seperti yang diuraikan didalam metode uji ASTM D 1558, atau tipe lain dengan pengukur gaya yang terkalibrasi, seperti load cell elektronik atau hydrolic pressure gauge. 6.4 Batang pemadat Batang baja pemadat harus bulat dan lurus, dengan diameter 16 mm dan panjang kira-kira 600 mm, mempunyai ujung pemadat atau kedua ujungnya berbentuk setengah bola, yang diameternya 16 mm. 6.5 Pipet Sebuah pipet atau alat lain yang sesuai harus digunakan untuk membuang air yang keluar (bliding) dari permukaan benda uji.

6.6 Termometer Termometer harus mampu mengukur temperatur mortar segar dengan ketelitian ± 0,5 °C. Termometer dengan cairan di dalam kaca tipe ASTM yang mempunyai rentang temperatur dari -20 °C sampai 50 °C dan memenuhi persyaratan termometer 97 °C seperti yang telah ditentukan dalam spesifikasi ASTM E2251 (SNI 16-6421-2000). Termometer tipe lain dengan ketelitian yang setara dapat digunakan.

7 Pengambilan contoh uji, benda uji, dan satuan pengujian 7.1 Untuk pengujian di lapangan, persiapkan 3 benda uji dari setiap contoh uji beton. 7.2 Untuk pengujian di laboratorium, persyaratan tergantung pada maksud pengujian. 7.2.1 Dalam hal pengujian untuk membuktikan kesesuaian material terhadap persyaratan kinerja, buatlah paling sedikit tiga campuran beton yang terpisah untuk masing-masing variabel yang diperiksa. Lakukanlah satu kali pengujian pengikatan pada setiap campuran tersebut. Kemudian buat sejumlah campuran yang sama untuk setiap variabel pada satu hari lainnya. Apabila tidak mungkin untuk melaksanakan paling sedikit satu pengujian untuk setiap variabel pada satu hari lainnya, buatlah seluruh rangkaian campuran beton tersebut dalam beberapa hari yang memungkinkan dan ulangi salah satu campuran pada setiap hari sebagai standar untuk perbandingan. 7.2.2 Untuk pengujian yang lain, siapkan 3 benda uji dari salah satu campuran beton untuk masing-masing variabel pengujian. 7.3 Catat waktu pada saat terjadi kontak awal antara semen dan air pencampur.



4 dari 20 © BSN 2012

7.4 Untuk pengujian di lapangan, ambil contoh uji beton segar yang mewakili sesuai dengan ASTM C172 (SNI 2458-2008). Untuk pengujian di laboratorium, buatlah benda uji beton sesuai dengan ASTM C192/C 192M (SNI 03-2493-1991). Tentukan dan catat nilai slump sesuai ASTM C143 dan kandungan udara dari beton segar tersebut sesuai ASTM C173. 7.5 Dari beton yang tidak digunakan dalam pengujian slump dan kandungan udara, pilih bagian yang mewakili dengan volume yang cukup untuk menghasilkan mortar yang cukup untuk mengisi wadah uji atau wadah-wadah lain dengan kedalaman paling sedikit 140 mm. 7.6 Gunakan prosedur dalam ASTM C172 (SNI 2458-2008) untuk memperoleh benda uji mortar yang lolos saringan dengan bukaan 4,75 mm dengan melakukan penyaringan basah terhadap beton di atas permukaan yang tidak menyerap air. 7.7 Mortar dicampur kembali secara manual diatas permukaan yang tidak menyerap air. Ukur dan catat temperatur mortar. Kemudian masukkan mortar ke dalam wadah-wadah dalam satu lapisan. Dengan menusuk-nusuk menggunakan batang pemadat, atau dengan menempatkan wadah yang berisi mortar tersebut di atas meja penggetar (lihat Catatan 2). Jika menggunakan batang pemadat, gunakan ujung yang berbentuk setengah bola pada batang pemadat tersebut untuk memadatkan mortar. Padatkan dengan cara menusuk satu kali untuk setiap 645 mm2 (1 inci2) permukaan atas benda uji dan distribusikan tusukan secara seragam pada penampang melintang benda uji. Setelah pemadatan selesai, ketuk bagian sisi dari wadah tersebut secara perlahan dengan batang pemadat untuk menutup rongga yang kosong yang di akibatkan oleh batang pemadat, selanjutnya ratakan permukaan benda uji. Setelah benda uji selesai disiapkan, permukaan mortar paling tidak harus 10 mm dibawah bibir wadah tersebut agar tersedia ruang untuk mengumpulkan dan menyingkirkan air yang keluar serta untuk menghindari kontak antara permukaan mortar dan bahan penutup pelindung yang ditetapkan pada butir 8. CATATAN 2 - Mortar yang tersaring pada umumnya merupakan cairan yang kental sehingga kantung udara dengan mudah dapat dihilangkan dengan metode pemadatan yang telah disebutkan. Para pengguna perlu berlatih untuk menentukan pemilihan metode konsolidasi. Menguncang-guncangkan wadah atau mengetuk-ngetukkan pada bagian sisi wadah seharusnya sudah cukup untuk mortar yang encer. Menusukkan batang atau menggunakan meja getar mungkin lebih tepat untuk mortar yang lebih kaku. Ketika menggunakan meja getar, gunakan getaran dengan amplitudo yang rendah, sehingga tidak ada bagian dari benda uji yang berhamburan keluar dari wadah. 3persyaratan detail untuk saringan ini telah diberikan dalam spesifikasi ASTM E11. 8 Pengondisian 8.1 Untuk pengujian di laboratorium, temperatur penyimpanan benda uji harus diantara 20 °C sampai dengan 25 °C atau ditetapkan oleh pengguna. 8.2 Untuk pengujian di lapangan, simpan benda uji pada kondisi lingkungan atau ditetapkan oleh pengguna dan hindarkan dari cahaya matahari langsung. 8.3 Catat dan ukur temperatur udara di sekitar lingkungan pada waktu awal dan akhir pengujian. Untuk mencegah penguapan yang berlebihan, tutuplah benda uji dengan material yang sesuai seperti kain goni lembab, atau suatu penutup rapat dan kedap air selama pengujian berlangsung, kecuali ketika air yang keluar akan dibuang atau pada saat pengujian penetrasi sedang dilakukan.



5 dari 20 © BSN 2012

9 Cara uji 9.1 Sebelum melakukan pengujian penetrasi, air yang keluar dari permukaan benda uji mortar dibuang dengan menggunakan pipet atau alat lain yang sesuai. Untuk memudahkan mengumpulkan air yang keluar, miringkan benda uji dengan hati-hati dengan kemiringan sudut sekitar 10° dari arah horizontal dengan menempatkan penahan di bawah wadah tersebut pada salah satu sisi, 2 menit sebelum proses pembuangan air dilakukan. 9.2 Pasang jarum yang ukurannya sesuai, tergantung dari tingkat pengikatan mortar, pada peralatan ketahanan penetrasi sehingga permukaan tekan jarum menyentuh permukaan mortar. Secara bertahap dan seragam beri gaya vertikal ke bawah pada alat tersebut sampai jarum menembus mortar dengan kedalaman 25 mm ± 2 mm seperti yang telah ditunjukkan pada tanda (lihat Catatan 4). Waktu yang dibutuhkan untuk menembus kedalaman penetrasi 25 mm harus sekitar 10 detik ± 2 detik. Catat gaya yang dibutuhkan untuk menghasilkan penetrasi sebesar 25 mm dan catat waktu yang diperlukan, diukur sebagai waktu total setelah kontak pertama antara semen dan air. Hitung ketahanan penetrasi dengan membagi gaya yang telah di catat dengan luas bidang kontak dari jarum yang digunakan, kemudian catat ketahanan penetrasinya. Dalam pengujian penetrasi berikutnya harus dijaga untuk menghindari permukaan mortar yang telah terganggu oleh pengujian penetrasi sebelumnya. Jarak bersih antara lokasi pengujian jarum ke lokasi pengujian berikutnya minimal 2 kali diameter jarum yang sedang digunakan, tetapi tidak boleh kurang dari 15 mm. Jarak bersih antara jarum dengan bagian sisi dari wadah yang digunakan paling sedikit harus 25 mm tetapi tidak lebih dari 50 mm seperti ditunjukkan pada Gambar 1. CATATAN 3 - Untuk wadah berbentuk silinder dengan diameter luar minimum yang diizinkan sebesar 6 inci, operator diharapkan dapat mencapai sekitar delapan penetrasi sebelum menimpa pada penetrasi sebelumnya . Hal ini berdasarkan penggunaan jarum dengan luas permukaan berikut.

Catatan : Daerah yang diarsir menunjukkan lokasi penetrasi jarum yang diizinkan

Pengujian Ke

Luas Jarum

(inci2) (mm2)

1 1/2 13

2 ¼ 6

3 ¼ 6

4 1/10 2,5

5 1/10 2,5

6 1/20 1,3

7 1/20 1,3

8 1/40 0,6

Gambar 1 – Tampak atas benda uji mortar

50 mm (2 inci) 25 mm (1 inci)

Keterangan :



6 dari 20 © BSN 2012

CATATAN 4 - Untuk memudahkan penentuan ketika penetrasi yang disyaratkan telah dicapai, alat penanda yang dapat bergerak boleh dipasang pada batang jarum. Sebagai contoh, penjepit kertas atau pita isolasi dapat ditempatkan pada batang jarum sehingga penjepit kertas atau pita isolasi tersebut tepat berhimpit dengan tanda pada batang jarum. Penanda tersebut tidak boleh mengganggu penetrasi jarum ke dalam mortar. Posisi dari penanda tersebut harus diperiksa sebelum melakukan pengujian penetrasi. 9.3 Untuk campuran beton konvensional pada temperatur laboratorium 20 °C sampai dengan 25 °C, lakukanlah pengujian awal setelah sekitar 3 jam sampai dengan 4 jam sejak kontak awal antara semen dan air. Pengujian berikutnya harus dibuat pada interval waktu setiap 1/2 jam sampai dengan 1 jam. Pengujian awal untuk campuran beton yang berisi bahan tambah yang mempercepat pengikatan atau pada temperatur yang lebih tinggi dibandingkan temperatur di laboratorium, sebaiknya dilakukan setelah 1 jam sampai dengan 2 jam sejak kontak awal antara semen dan air dan pengujian berikutnya pada interval waktu setiap 1/2 jam. Untuk campuran beton yang menggunakan bahan tambah yang memperlambat pengikatan atau pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan temperatur di laboratorium, pengujian awal boleh ditunda sampai waktu 4 jam sampai dengan 6 jam. Dalam semua kasus tersebut, interval waktu antar pengujian dapat disesuaikan dengan kebutuhan, tergantung kecepatan pengikatan dalam memperoleh jumlah nilai penetrasi yang dibutuhkan. 9.4 Buatlah paling sedikit 6 pengujian penetrasi untuk setiap pengujian waktu pengikatan, dengan interval waktu tertentu untuk mendapatkan kurva ketahanan penetrasi terhadap waktu (lihat Catatan 5). Lanjutkan pengujian sampai mendapatkan minimal satu pembacaan ketahanan penetrasi yang sama atau lebih dari 27,6 MPa (4000 psi). CATATAN 5 - Suatu kurva yang memuaskan adalah kurva mewakili keseluruhan perkembangan ketahanan penetrasi dan meliputi titik-titik sebelum dan sesudah waktu pengikatan awal dan waktu pengikatan akhir untuk meningkatkan ketelitian dari interpolasi yang dibutuhkan. Untuk campuran dengan pengikatan normal, titik-titik uji biasanya memiliki jarak interval waktu yang sama. Pengujian penetrasi yang terlalu awal akan menghasilkan terlalu banyak titik-titik data sebelum pengikatan awal. Hal ini akan mengakibatkan berkurangnya ketelitian perkiraan waktu pengikatan akibat penyimpangan titik-titik yang paling tepat ketika analisis regresi digunakan untuk menganalisis data-data ketahanan penetrasi. 9.5 Buatlah grafik hasil pengujian dengan menggunakan salah satu prosedur alternatif berikut ini untuk memperoleh waktu pengikatan (lihat Catatan 6). Lampiran A.1 menggambarkan aplikasi tentang prosedur ini. CATATAN 6 - Grafik ketahanan penetrasi terhadap waktu memberikan informasi kecepatan pengikatan. Grafik tersebut dapat digunakan untuk menentukan waktu untuk pengujian penetrasi berikutnya dan dapat membantu dalam mengidentifikasi hasil percobaan yang salah/meragukan. Oleh karena itu, direkomendasikan supaya data dibuat dalam grafik selama data tersebut diakumulasi. 9.5.1 Gunakan prosedur membuat grafik berikut ini untuk menentukan waktu pengikatan dengan membuat kurva yang halus dengan menggunakan cara manual melalui data-data tersebut. Siapkan suatu grafik ketahanan penetrasi sebagai ordinat terhadap waktu sebagai absis, kemudian dengan menggunakan skala tertentu mencapai 3,5 MPa (500 psi) dan 1 jam diwakili oleh suatu jarak minimal 15 mm. Buat grafik nilai-nilai dari ketahanan penetrasi sebagai fungsi dari waktu tempuh. 9.5.2 Gunakan prosedur membuat grafik berikut ini untuk menentukan waktu pengikatan menggunakan analisis regresi linear dari data logaritma dengan alat bantu hitung yang sesuai. Gunakan kertas milimeter blok atau kertas grafik log, siapkan suatu grafik dari ketahanan penetrasi sebagai ordinat, terhadap waktu tempuh dalam menit sebagai absis. Batasan ketahanan penetrasi pada ordinat harus bertambah dari 0,1 MPa sampai dengan



7 dari 20 © BSN 2012

100 MPa dan batasan waktu tempuh dalam absis harus bertambah dari 10 menit sampai dengan 1000 menit. Jika campuran yang lambat mengeras digunakan, batas waktu mungkin bisa 100 menit sampai dengan 10 000 menit. Gambar grafik nilai-nilai dari ketahanan penetrasi sebagai suatu fungsi dari waktu tempuh. 9.5.3 Gunakan prosedur berikut ini jika menggunakan komputer untuk membuat grafik hasil pengujian dan memperoleh waktu pengikatan dengan analisis regresi data. Selama hasil pengujian diperoleh, masukan waktu dan ketahanan penetrasi ke dalam komputer dan buat grafik ketahanan penetrasi tersebut sebagai ordinat dan waktu tempuh sebagai absis. Untuk perangkat lunak yang hanya dapat melakukan analisis regeresi linear, konversikan data tersebut menjadi logaritma. Data yang telah dikonversi akan sesuai dengan suatu garis lurus (lihat Persamaan 1).

(t) Log ba(PR) Log ....................................................................................... (1)

Keterangan: PR adalah ketahanan penetrasi (penetration resistance) t adalah waktu tempuh a dan b adalah konstanta regresi Data tidak harus dikonversi jika perangkat lunak yang digunakan dapat melakukan penyesuaian langsung ke dalam fungsi pangkat (polynomial) berikut (lihat Persamaan 2).

dctPR ............................................................................................................. (2)

Keterangan: c dan d adalah konstanta regresi

9.5.4 Prosedur-prosedur 9.5.2 dan 9.5.3 berasumsi bahwa data tersebut merujuk ke Persamaan (1) atau Persamaan (2). Lakukan verifikasi bahwa data tersebut merujuk ke salah satu persamaan yang ada. Jika koefisien korelasi untuk analisis regresi setelah data outliers dikeluarkan (lihat Catatan 7), kurang dari 0,98 gunakan prosedur sesuai 9.5.1. 10 Perhitungan 10.1 Untuk masing-masing variabel yang sedang diuji, buat grafik secara terpisah dari tiga kali atau lebih hasil pengujian waktu pengikatan. Untuk masing-masing grafik yang disiapkan berdasarkan prosedur pertama menurut 9.5.1, buat sebuah kurva halus menggunakan tangan ke titik-titik data. Untuk masing-masing grafik yang disiapkan berdasarkan prosedur kedua menurut 9.5.2 atau ketiga menurut 9.5.3, gunakan metode kuadrat terkecil (least squares) untuk memperoleh konstanta hubungan terbaik menurut Persamaan 1 atau Persamaan 2 yang dapat diterapkan. Abaikan titik-titik data outlier yang jelas terlihat dari kecenderungan yang digambarkan oleh titik-titik data lainnya (lihat Catatan 7). CATATAN 7 – Outlier mungkin terjadi karena faktor-faktor berikut: gangguan akibat partikel yang lebih besar di dalam mortar; terdapat rongga udara yang besar dalam area penetrasi; gangguan akibat pengujian penetrasi sebelumnya; kegagalan untuk mempertahankan alat tegak lurus dengan permukaan uji selama penetrasi; kesalahan dalam membaca beban; variasi kedalaman penetrasi atau variasi tingkat pembebanan. Pertimbangan operator diperlukan untuk mengidentifikasi titik-titik yang tidak boleh dimasukkan ke dalam analisis data. 10.2 Tentukan waktu pengikatan awal dan pengikatan akhir untuk masing-masing grafik sebagai waktu ketika ketahanan penetrasi sama dengan 3,5 MPa (500 psi) dan 27,6 MPa



8 dari 20 © BSN 2012

(4000 psi). Untuk grafik yang dibuat berdasarkan prosedur pertama menurut 9.5.1, tentukan waktu pengikatan dengan melakukan pemeriksaan visual terhadap kurva yang telah digambarkan. Untuk grafik yang dibuat berdasarkan prosedur kedua menurut 9.5.2 atau ketiga menurut 9.5.3, tentukan waktu pengikatan dengan interpolasi menggunakan persamaan regresi yang terbaik. Catat waktu pengikatan dalam jam dan menit sampai dengan 5 menit terdekat. 10.3 Untuk masing-masing variabel yang sedang diperiksa, hitung waktu pengikatan awal dan akhir sebagai nilai rata-rata dari setiap hasil pengujian individual. Catat waktu rata-rata dalam jam dan menit sampai dengan 5 menit terdekat. 11 Pelaporan 11.1 Data campuran beton Laporkan informasi campuran beton berikut ini : 11.1.1 Merek dan tipe bahan semen, jumlah (massa) bahan semen, agregat halus dan agregat kasar per meter kubik beton, ukuran maksimum nominal agregat, dan faktor air semen. 11.1.2 Nama, jenis dan jumlah bahan tambah (admixture) yang digunakan. 11.1.3 Kandungan udara beton segar dan metode pengukurannya. 11.1.4 Slump beton 11.1.5 Temperatur mortar setelah penyaringan. 11.1.6 Catatan temperatur sekitarnya selama pengujian berlangsung. 11.1.7 Tanggal pengujian. 11.2 Hasil waktu pengikatan – Laporkan informasi hasil dari pengujian waktu pengikatan 11.2.1 Grafik ketahanan penetrasi terhadap waktu untuk setiap pengujian waktu pengikatan. 11.2.2 Waktu pengikatan awal dan akhir dilaporkan dalam jam dan kelipatan 5 menit yang paling mendekati. 11.2.3 Rata-rata waktu pengikatan awal dan akhir untuk masing-masing kondisi pengujian dilaporkan dalam jam dan ke 5 menit terdekat.



9 dari 20 © BSN 2012

12 Ketelitian dan penyimpangan 12.1 Data yang digunakan untuk mengembangkan pernyataan ketelitian tersebut telah diperoleh dengan menggunakan satuan inchi-pound dalam metode pengujian ini. Perkiraan waktu pengikatan telah ditentukan oleh kedua metode grafik dan analisis regresi. Suhu di laboratorium, dimana campuran beton yang telah disaring dan menghasilkan fraksi mortar terukur untuk ketahanan penetrasi harus terjaga pada 23°C ± 1°C (73°F ± 2°F) selama pengujian round robin berlangsung. 12.2 Nilai-nilai ketelitian tersebut telah ditetapkan dari studi5 laboratorium yang menyertakan lima operator dan tiga campuran beton. Rata-rata waktu pengikatan awal bervariasi antara 169 sampai 252 menit. Dan rata-rata waktu pengikatan akhir berkisar antara 240 sampai 341 menit. Tiga penentuan replikasi dibuat oleh masing-masing operator pada contoh uji yang terbuat dari satu wadah dari setiap campuran. 12.3 Ketelitian operator tunggal – Deviasi standar operator tunggal dari hasil pengujian tunggal di tunjukan pada tabel 1A. Hasil dari dua pengujian yang dilakukan oleh operator yang sama, hasilnya tidak boleh lebih dari nilai-nilai yang ditunjukan pada kolom ketiga dari tabel 1A. Metode pengujian dibutuhkan untuk melaporkan tiga hasil pengujian. Kisaran (perbedaan tertinggi dan terendah) dari tiga hasil pengujian diperoleh dari operator pada benda uji yang sama dari wadah beton yang sama, hasilnya tidak boleh melebihi dari nilai-nilai yang ditunjukan pada kolom ke empat dari tabel 1B. 12.4 Ketelitian multi operator – Deviasi standar multi operator dari hasil pengujian tunggal di tunjukan pada tabel 2A. Hasil dari dua pengujian yang dilakukan oleh operator yang berbeda pada material yang sama tidak diharapkan hasilnya berbeda lebih dari nilai-nilai yang ditunjukan pada kolom ke tiga dari tabel 2A. Rata-rata dari tiga hasil pengujian yang dilakukan oleh dua operator yang berbeda pada benda uji yang diperoleh dari satu wadah beton yang sama tidak diharapkan hasilnya berbeda lebih dari nilai pada kolom empat dari tabel 2B.

Tabel 1 - Ketelitian operator tunggal

Awal 3,5 9,8 11,4Akhir 4,4 12,5 14,6

Waktu Pengikatan

Deviasi standar

Batas perbedaan antara dua hasil

uji A

Batas kisaran dari tiga hasil

uji B

A Jumlah ini mewakili masing-masing dari batas (1s) dan (d2s) seperti yang telah di jelaskan dalam praktik C 670. B Perhitungan pada seksi “Batas kisaran dari tiga hasil uji” seperti yang dijelaskan pada praktik C670.

Tabel 2 - Ketelitian multi operator

Awal 6,9 19,4 11,1Akhir 10,1 28,7 16,4

Waktu Pengikatan

Deviasi standar

Batas perbedaan antara dua hasil

uji A

Batas rata-rata dari tiga hasil

uji B

A Jumlah ini mewakili masing-masing dari batas (1s) dan (d2s) seperti yang telah di jelaskan dalam praktik C 670.



10 dari 20 © BSN 2012

B Perhitungan pada seksi “ketelitian multi laboratorium yang dinyatakan sebagai suatu perbedaan maksimum yang diijinkan di antara dua rata-rata ” seperti yang dijelaskan pada praktik C670.

12.5 Penyimpangan dari metode pengujian ini tidak dapat ditentukan karena waktu pengikatan hanya dapat didefinisikan dalam ketentuan metode pengujian.

13 Kata kunci 13.1 Beton; mortar; ketahanan penetrasi; waktu pengikatan awal; waktu pengikatan akhir.



11 dari 20 © BSN 2012

Lampiran A (informatif)

Contoh ilustratif

A.1 Data ketahanan penetrasi (PR) dan waktu tempuh (t) pada Tabel A.1 akan digunakan untuk mengilustrasikan prosedur-prosedur untuk menentukan waktu pengikatan.

A.2 Penggambaran kurva secara manual

Gambar A.1 merupakan grafik nilai dari ketahan penetrasi terhadap waktu tempuh pada tabel1. Kurva halus tersebut digambar dengan tangan menggunakan kurva yang fleksibel. Kurva tersebut digambar agar mencapai kesesuaian visual yang terbaik terhadap data. Catat bahwa ketahanan penetrasi pada waktu sekitar 335 menit merupakan outlier yang jelas, dan titik ini diabaikan dalam menggambar kurva (best fit curve). Garis horizontal digambar pada nilai ketahanan penetrasi 3,5 MPa (500 psi) dan 27,6 MPa (4000 psi). Pertemuan dari garis horizontal dengan kurva menggambarkan waktu pengikatan awal dan akhir, yang pada hal ini secara berturut-turut adalah 289 menit dan 389 menit.

A.3 Analisis regresi

Gambar 2 adalah suatu grafik skala log dari nilai-nilai ketahanan penetrasi terhadap waktu. Grafik tersebut menunjukan bahwa, kecuali outlier, terdapat kira-kira suatu hubungan garis lurus antara logaritma ketahanan penetrasi dan waktu. Garis lurus tersebut diperoleh dengan analisis regresi linear menggunakan logaritma yang ditunjukkan pada kolom ketiga dan kolom ke empat dari Tabel A.1. Persamaan garis ditunjukan sebagai berikut :

)( Log 871,6196,14)( Log tPR Pers.L1

Keterangan : PR adalah ketahanan penetrasi t adalah waktu tempuh koefisien korelasi tersebut adalah 0,999. Oleh karena itu dapat diterima untuk digunakan dalam analisis regresi linear.

A.4 Untuk memperoleh waktu pengikatan, persamaan L1 dapat ditulis ulang sebagai

berikut :

871,6

196,14)( Log)( Log

PRt Pers.L2

A.5 Untuk waktu pengikatan awal, ganti PR menjadi angka (500) :

458,2871,6

96,14699,2

871,6

196,14)500( Log)( Log

t Pers.L3



12 dari 20 © BSN 2012

Tabel A.1 – Contoh ketahanan penetrasi (psi)

Ketahanan penetrasi

(PR) (psi)

Waktu (t) (menit)

Log(PR)

Log(t)

(1) (2) (3) (4)

44 200 1,643 2,301

110 230 2,041 2,362

216 260 2,334 2,145

540 290 2,732 2,462

1000 320 3,000 2,505

1000 335 3,000 2,525

2000 350 3,301 2,544

2560 365 3,408 2,562

3520 380 3,547 2,580

4440 395 3,647 2,597

Catatan :

- 1 MPa = 1 psi x 0,00689

Gambar A.1 – Contoh grafik nilai ketahanan penetrasi terhadap waktu dan kurva yang

digunakan untuk menentukan waktu pengikatan

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

180 210 240 270 300 330 360 390 420

Ketahanan

Pen

etrasi,psi

Waktu , menit

Pengikatan Awal

Pengikatan Akhir

outlier

287 389



13 dari 20 © BSN 2012

Gambar A.2 – Contoh grafik skala log yang menunjukan garis lurus untuk menentukan

waktu pengikatan menggunakan analisis regresi

Keterangan:

t adalah (10)2.458 = 287 menit A.6 Untuk waktu pengikatan akhir, ganti PR menjadi angka 4000

590,2871,6

196,14602,3

871,6

196,14)4000( Log)( Log

t Pers.L4

Keterangan:

t adalah (10)2.590 = 389 menit

10

100

1000

10000

100 1000

Ketahanan

Pen

etrasi, psi

Waktu , menit

Pengikatan Awal

Pengikatan Akhir

outlier

287 389

500

4000



14 dari 20 © BSN 2012

A.7 Dengan cara yang sama berikut ini contoh ketahanan penetrasi dalam satuan SI

(MPa).

Tabel A.2 – Contoh ketahanan penetrasi (MPa)

Ketahanan penetrasi

(PR) (MPa)

Waktu (t) (menit)

Log(PR)

Log(t)

(1) (2) (3) (4)

0,30 200 -0,518 2,301

0,76 230 -0,120 2,362

1,49 260 14 0,173 2,415

3,72 290 0,571 2,462

6,89 320 0,838 2,505

6,89 335 0,838 2,525

13,78 350 1,139 2,544

17,64 365 1,246 2,562

24,25 380 1,385 2,580

30,59 395 1,486 2,597

Gambar A.3 – Contoh grafik nilai ketahanan penetrasi terhadap waktu dan kurva yang digunakan untuk menentukan waktu pengikatan

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

180 210 240 270 300 330 360 390 420

Ketahanan

Pen

etrasi,M

Pa

Waktu , menit

Pengikatan Awal

Pengikatan Akhir

outlier

389 287

3,5

27.6



15 dari 20 © BSN 2012

Gambar A.4 – Contoh grafik skala log yang menunjukan garis lurus untuk menentukan waktu pengikatan menggunakan analisis regresi

0.10

1.00

10.00

100.00

100 1000

Ketahanan

Pen

etrasi, M

Pa

Waktu , menit

Pengikatan Awal

Pengikatan Akhir

outlier

3,5

27.6

389 287



16 dari 20 © BSN 2012

Lampiran B (Informatif)

Istilah dan definisi

Istilah dan definisi yang berkaitan dengan standar ini berdasarkan ASTM C 125 adalah sebagai berikut, B.1 admixture sebagai Material selain dari air, agregat, semen hidrolis (hydraulic cemetitious material), dan fiber reinforcement, yang digunakan sebagai bagian dari campuran bersifat semen, untuk memodifikasi sifat-sifat segarnya, sifat waktu pengikatannya, atau sifat lainnya dalam keadaan telah mengeras yang ditambahkan kedalam campuran sebelum atau selama pencampuran beton,

B.2 agregat material berbutir, seperti pasir, kerikil, batu pecah, atau besi terak tanur tinggi, yang digunakan dengan semen untuk membentuk beton semen hidrolik atau mortar, B.3 beton suatu material gabungan yang terdiri dari bahan dasar partikel atau fragment dari agregat yang saling mengikat satu sama lain, bahan pengikat dibentuk dari suatu campuran semen hidrolis dan air,

B.4 beton segar beton yang memiliki cukup baik dalam pelekasanaannya sehingga dapat ditempatkan dan digabungkan dengan Metode yang diharapkan, B.5 bliding/bleeding arus air yang autogenous atau yang muncul dari dalam campuran beton atau mortar yang disebabkan oleh penurunan dari massa material padat atau disebut juga tambahan air, B.6 campuran bersifat semen suatu campuran (mortar, beton, atau grout) yang mengandung semen,

B.7 curing suatu tindakan untuk memelihara kondisi kelembaban dan temperature dalam suatu campuran semen untuk mengijinkan terjadi reaksi hidrasi semen hidrolis dan (jika dapat diterapkan) terjadi rekasi pozzolanic sehingga property yang berpotensi dalam campuran dapat berkembang,

B.8 graut/grout suatu campuran semen, dengan atau tanpa bahan tambah (admixture) yang digunakan untuk mengisi rongga,



17 dari 20 © BSN 2012

B.9 kandungan udara/kadar udara volume dari rongga udara yang ada didalam pasta semen, atau beton, tidak termasuk ruang pori didalam partikel agregat, biasanya dinyatakan dalam persentase dari volume total dari pasta, mortar, atau beton, B.10 konsistensi/kekentalan (dari beton segar, mortar, atau graut) mobilitas yang relatif atau kemampuan untuk mengalir, B.11 material bersifat semen hidrolis (hydraulic cementitious materials) suatu material anorganik atau suatu campuran dari material anorganik yang tidak tersusun dan dapat meningkat kekuatannya oleh reaksi kimia dengan air oleh pembentukan hidrat dan mampu bekerja pada rendaman air, B.12 outlier data yang nilainya berada di luar rata-rata data lain dengan sangat jelas, B.13 pengikatan/setting suatu proses reaksi kimia yang terjadi setelah penambahan campuran air yang mengakibatkan peningkatan kekakuan dari campuran semen, B.14 penyerapan suatu proses meresapnya cairan melalui pori-pori kedalam benda padat, juga dapat meningkatkan massa dari hasil penyerapan benda padat dari penetrasi cairan kedalam pori-pori, B.15 round robin test pengujian yang dilakukan secara independen/terpisah yang dilakukan dalam beberapa kali, Hal ini dapat melibatkan beberapa ilmuwan dalam melakukan pengujian tersebut dengan menggunakan metode yang sama dalam suatu peralatan yang berbeda, atau berbagai macam metode dan peralatan yang berbeda, B.16 rongga udara ruang dalam pasta semen, mortar, atau beton yang terisi dengan udara yang terjebak didalamnya dengan karakteristik lebar 1 mm atau lebih, tidak beraturan, mempunyai diameter antara 10 µm sampai dengan 1000 µm berbentu seperti bola, dan begitu dekat, B.17 semen hidrolis suatu semen yang dapat mengikat dan mengeras oleh reaksi kimia dengan air dan dapat bekerja didalam air, B.18 waktu pengikatan/setting time waktu tempuh dari penambahan air kedalam campuran semen sampai campuran tersebut mencapai tingkat kekakuan yang ditetapkan selama terukur oleh prosedur yang spesifik



18 dari 20 © BSN 2012

Lampiran C (normatif)

Formulir Metode uji waktu pengikatan campuran beton dengan ketahanan penetrasi

(KOP instansi)

No, Pengujian

Merk/Tipe Semen :

Jumlah Contoh :

Jenis Admixture :

Nilai Slump :

Diuji Tanggal :

Diuji oleh :

Diperiksa oleh :

Pengujian dilaksanakan sesuai dengan Metode Uji SNI ASTM C403:2012

Nomor Ukuran Waktu (t) Beban Temperatur (°C)

Ketahanan Keterangan

uji jarum (mm²) (menit) (N) penetrasi (MPa)

1

2

3

4

5

6

7

8

9 CATATAN LAIN :

Bandung,

Mengetahui, Penyelia

Teknisi Lab,

(................................)

(.................................)



19 dari 20 © BSN 2012

Lampiran D (informatif)

Contoh isian formulir Metode uji waktu pengikatan campuran beton dengan ketahanan penetrasi

No, Pengujian

Merk/Tipe Semen : Semen Gresik / Tipe I

Jumlah Contoh : 1 Buah

Jenis Admixture :

Nilai Slump :

Diuji Tanggal : 11 Maret 2012

Diuji oleh : Sopian Hadi R,, A,Md

Diperiksa oleh : Rulli Ranastra, ST,, MT

Pengujian dilaksanakan sesuai dengan Metode Uji SNI ASTM C403:2012

Nomor Ukuran Waktu (t) Beban Temperatur (°C)

Ketahanan Keterangan

uji jarum (mm²) (menit) (N) penetrasi (MPa)

1 645 15 99,975 28 0,155

2 645 45 339,915 28 0,527

3 645 75 601,14 28 0,932

4 323 105 645,031 28 1,997

5 323 135 726,75 28 2,250

6 161 165 905,625 28 5,625

7 65 195 648,96 28 9,984

8 32 225 674,944 28 21,092

9 16 255 818,928 28 51,183 CATATAN LAIN :

B A D A N P E N E L I T I A N D A N P E N G E M B A N G A N PUSAT PENEL IT IAN DAN PENGEMBANGAN JALAN DAN JEMBATAN B A L A I J E M B A T A N D A N B A N G U N A N P E L E N G K A P J A L A N Jalan A.H Nasution No.264 Kotak Pos 2 Ujungberung Telp. (022) 7811884 Fax. (022) 7811884 Bandung 40294 e-mail:[email protected]



20 dari 20 © BSN 2012

Waktu untuk Pengikatan awal : 148 menit = 2 jam 30 menit (pembulatan), Waktu untuk Pengikatan akhir: 232 menit = 3 jam 50 menit (pembulatan),

Gambar D.1 – Contoh grafik pengujian waktu pengikatan beton

Bandung, Maret 2012,

Mengetahui, Penyelia

Teknisi Lab,

(Rulli Ranastra, ST.,MT)

(Sopian Hadi R, A,Md)

3.5

148 232

Pengikatan Awal

Pengikatan Akhir 27.6


BADAN STANDARDISASI NASIONAL - BSN Gedung Manggala Wanabakti Blok IV Lt. 3,4,7,10 Jl. Jend. Gatot Subroto, Senayan Jakarta 10270

Telp: 021- 574 7043; Faks: 021- 5747045; e-mail : [email protected]

© BSN 2012


metode uji waktu pengikatan campuran beton dengan...

Documents