LAPORAN PRAKTIKUM PROPERTI MATERIALPERHITUNGAN CAMPURAN BETON

KELOMPOK 4EDITH BASKARA HANS CHRISTIAN IVAN FAUZAN M RAMADI NUZUL NINA KADE NIRMALA TITI SARI 1006674124 1006771182 1006659716 1006674364 1006771226 1006674446

Tanggal Praktikum Asisten Praktikum Tanggal Disetujui Nilai Paraf Asisten

: 03 Desember 2011 : : : :

LABORATORIUM STRUKTUR DAN MATERIAL DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2011

I.

Perhitungan Campuran Beton A. Dasar Teori Perbandingan Campuran Beton a. Konsep Perhitungan Campuran Perbandingan campuran bahan - bahan dipilih untuk mendapatkan beton yang paling ekonomis, sehingga dengan menggunakan bahan - bahan yang tersedia akan menghasilkan beton yang mempunyai workability, durability dan strength yang diiinginkan. Tes-tes laboratorium adalah dimaksudkan untuk menentukan hubungan antara komponen-komponen material beton seperti agregat, semen, air dan admixture sehingga didapatkan kombinasi yang optimum, akan tetap perbandingan yang terakhir harus ditentukan dengan cara coba-coba dab disesuaikan dengan keadaan di lapangan. b. Metode Perhitungan Campuran Perbandingan campuran beton pada prinsipnya harus dicari dengan cara cobacoba. Tes-tes terhadap beton sebelum pengecoran dilaksanakan tidak harus dilakukan dengan menggunakan material-material yang akan digunakan. Dan setelah didapatkan perbandingan campuran dengan menggunakan batching plant yang sesungguhnya akan digunakan dilapangan. B. Prosedur Perhitungan Campuran Beton Prosedur perhitungan campuran beton pada prinsipnya dilakukan dengan cara coba-coba, dan pada garis besarnya adalah sebagai berikut: a. Uji terhadap material beton, untuk memeriksa apakah material memenuhi syarat spesifikasi atau tidak. b. Pemilihan Nilai Slump Nilai slump pada umumnya diberikan untuk pekerjaan struktur tertentu, namun bila tidak diberikan, maka nilai slump dapat diambil dari tabel 4.1

Tabel 4.1. Nilai Slump yang direkomendasikan untuk variasi jenis konstruksi berdasarkan ACI 211.1-91 Range of slump* Type of Contruction Reinforced foundation walls and footings Plain footings, caissons and substructure walls Beams and reinforced walls Building columns Pavements and slabs Mass concrete mm 20-80 20-80 20-100 20-100 20-80 20-80 in 1-3 1-3 1-4 1-4 1-3 1-2

*) Batas atas slump dapat dinaikkan sebesar 20mm (1in) untuk pemadatan dengan tangan c. Menentukan ukuran butir maksimum agregat kasar Ukuran agregat maksimum harus dipilih dengan batasan sebagai berikut: 1. Ukuran maksimum tidak boleh lebih besar dari 1/5 dimensi minimum elemen struktur, 1/3 tebal pelat, atau 3/4 ruang bebas antar tulangan. Batasan ini memberikan nilai agregat maksimum sebesar 1,5 in (40mm), kecuali untuk produksi masal 2. Perkembangan saat ini menyarakan, untuk nilai w/c ratio yang sama, maka pengurangan ukuran maksimum agregat akan meningkatkan kekuatan betonnya. d. Estimasi jumlah air pencampur dan kandungan udara Estimasi jumlah air pencampur (W) dapat dihitung berdasarkan tabel 4.2 Tabel 4.2. Perkiraan jumlah air pencampur yang dibutuhkan dan kandungan udara untuk Workabilitas yang berbeda dan ukuran agregat maksimum berdasarkan ACI 211.1.1-91 Water content, kg/ Workability or air content 10 mm (3/8 in) 12,5 mm (1/2 in) 20 mm (3/4 in) 25 mm (1in) (lb/ ) of concrete for indicated maximum aggregate size 40 mm (1 1/2 in) 50 mm (2 in) 70 mm (3 in) 150 mm (6 in)

Non-air entrained concrete Slump

30-50 mm (1-2 in)

205 (350)

200 (335) 215 (365) 230 (385) 2,5

185 (325) 200 (340) 210 (360) 2

280 (300) 195 (325) 205 (340) 1,5

260 (275) 175 (300) 185 (315) 1

155 (260) 170 (285) 180 (300) 0,5

145 (220) 160 (245) 170 (270) 0,3

125 (190) 140 (210) -

80-100 mm (3-4 in)

225 (385)

150-180 mm (6-7 in)

240 (410)

Approximate entrapped air content (%)

3

0,2

Air entrained concrete Slump 30-50 mm (1-2 in) 180 (305) 80-100 mm (3-4 in) 200 (340) 150-180 mm (6-7 in) 215 (365) 175 (295) 190 (325) 205 (345) 165 (280) 180 (305) 190 (325) 160 (270) 175 (295) 185 (310) 145 (250) 160 (275) 170 (290) 140 (240) 155 (265) 165 (280) 135 (205) 150 (225) 160 (260) 120 (180) 135 (200) -

Recommended average total air content Mild exposure Moderate exposure Extreme exposure 4,5 6,0 7,5 4,0 5,5 7,0 3,5 5,0 6,0 3,0 4,5 6,0 2,5 4,5 5,5 2,0 4,0 5,0 1,5 3,5 4,5 1,0 3,0 4,0

e. Water-cement Ratio Rasio air-semen ditentukan oleh kekuatan serta ketahanan yang diinginkan a. Kekuatan Estimasi nilai rasio air-semen dapat ditentukan berdasarkan kekuatannya melalui tabel 4.3. b. Ketahanan Jika terdapat kondisi lingkungan yang cukup ekstrim, seperti beku, terkena air laut secara langsung, atau sulcat, maka nilai rasio air-semen harus dilakukan penyesuaian lagi. Tabel 4.3. Hubungan antara rasio air-semen dan kuat tekan beton rata-rata, berdasarkan ACI 211.1-91

Average compressive strength at 28 days MPa 45 40 35 30 25 20 15 Psi 7000 6000 5000 4000 3000 2000

Effective water/cement ratio (by mass) Non-air-entrained concrete 0,33 0,38 0,41 0,43 0,48 0,55 0,57 0,62 0,68 0,70 0,80 0,82 Air-entrained concrete 0,40 0,46 0,48 0,53 0,59 0,61 0,71 0,74

f. Menghitung jumlah semen (C) yang diperlukan Berat satuan semen dapat dihitung dari berat satuan air (W) dan water-cement ratio (W/C)

g. Estimasi jumlah Agregat Kasar (CA) yang dibutuhkan, dapat dilihat pada tabel 4.4 Tabel 4.4. Volume agregat kasar per unit volume beti=on berdasarkan ACI 211.1-91 Maximum size of agregate Mm 10 12,5 20 25 In 3/8 1/2 3/4 1 Dry bulk volume of rodded coarse aggregate per unit volume of concrete for fineness modulus of sand of: 2,40 0,50 0,59 0,66 0,71 2,60 0,48 0,57 0,64 0,69 2,80 0,46 0,55 0,62 0,67 3,00 0,44 0,53 0,60 0,65

40 50 70 150

1 1/2 2 3 6

0,75 0,78 0,82 0,87

0,73 0,76 0,80 0,85

0,71 0,74 0,78 0,83

0,69 0,72 0,76 0,81

h. Menentukan estimasi jumlah agregat halus Estimasi kandungan agregat halus, dapat dilakukan dengan 2 metode, yaitu: a. Metode Massa b. Metode Volume Metode massa mengestimasi berat jenis beton yang akan dibuat dari tabel 4.5 Tabel 4.5. Perkiraan pertama berat isi beton segar sesuai ACI 211.1-91 Maximum size of aggregate Mm 10 12,5 20 25 40 50 70 150 in 3/8 1/2 3/4 1 1 1/2 2 3 6 2285 2315 2355 2375 2420 2445 2465 2505 3840 3890 3960 4010 4070 4120 4160 4230 2190 2235 2280 2315 2355 2375 2400 2435 3690 3760 3840 3900 3960 4000 4040 4120 First estimate of density (unit weight) of fresh concrete as given by ACI 211.1-91 Non-air-entrained Air-entrained

Atau dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : ( )

Maka massa agregat halus per unit volume beton adalah

Atau dengan metode volume, estimasi massa agregat halus per unit volume beton dapat lebih akurat :

[

]

i. Penyesuaian jumlah agregat dilakukan terhadao kandungan kelembaban permukaan agregatnya.

C. Data Praktikum Agregat Halus : FM : 1.47

SG(SSD) : 2.008 Absorpsi : 2.669% Berat isi : 1052.4 kg/m3 Agregat Kasar : FM MSA : 3.33 : 25 mm

SG(SDD) : 2.618 Absorpsi : 2.014% Berat isi : 1024 kg/m3

D. Pengolahan Data STEP 1 Tentukan Nilai Slump (Tabel 4.1 ACI 211.1-91) Kolom 80 mm (8020 mm) STEP 2 Estimasi jumlah air pencampur dan perkiraan kandunganudara yang terperangkap (Tabel 4.2) Slump 80 mm ; MSA 25 mm non-air entrained concrete Didapat : Water content 195 kg/m3 Perkiraan kandungan udara terperangkap 1,5% STEP 3 Tentukan W/C ratio (Tabel 4.3) dan estimasi jumlah semen yang dibutuhkan 28 hari 40MPa Non-air entrained concrete

Didapat : W/C = 0.43 Cement (C) = Water : W/C = 195 : 0.43 = 453.49 kg/m3 STEP 4 Estimasi jumlah Agregat Kasar (CA Coarse Agregate) (Tabel 4.4) MSA = 25 mm ; FM = 3.33 ; Berat isi = 1024 kg/m3 Didapat : Bulk volume kering agregat kasar = 0.62 per unit volume beton atau 62% volume beton berupa agregat kasar JUMLAH AGREGAT KASAR :

STEP 5 Metode Volume [ * ( ( )+ )] = 810.3 kg/m3

Jumlah Agregat Halus Dipakai adalah Metode Volume karena lebih akurat dengan melibatkan data SG. STEP 6 ESTIMASI jumlah material per 1 m3 beton: Air Semen = 195 kg = 453.49 kg

Agregat kasar = 634.88 kg Agregat halus = 810.3 kg

Jumlah Material yang di butuhkan untuk membuat 3 silinder (Volume total 0.016 m3) dan 3 kubus (Volume total 0.01 m3) maka total volume adalah 0.026 m3 Air Semen Agregat halus = 195 kg x 0.026 = 5.07 kg = 453.49 kg x 0.026 = 11.79 kg

Agregat kasar = 634.88 kg x 0.026 = 16.51 kg = 810.3 kg x 0.026 = 21.07 kg

Jumlah material yang disiapkan dilebihkan 20% Air Semen Agregat kasar Agregat halus = 5.07 kg x 1.2 = 6.084 kg = 11.79 kg x 1.2 = 14.148 kg = 16.51 kg x 1.2 = 19.812 kg = 21.07 kg x 1.2 = 25.284 kg

II.

Analisis Analisis Perhitungan Perhitungan campuran beton dimaksudkan untuk mendapatkan komposisi antara air,semen, agregat kasar dan agregat halus yang dibutuhkan untuk membuat beton dengan kekuatan yang diinginkan. Dalam perhitungannya hal yang pertama dilakukan adalah dengan menentukan nilai slump beton yang diinginkan dengan menggunakan tabel 4.1. Pada percobaan kali ini kita akan membuat beton untuk kolom bangunan, maka dari tabel 4.1 nilai slump yang dibutuhkan untuk membuat beton kolom bangunan adalah 8020 mm. Berikut pengamatan tabel 4.1 : Type of Contruction Reinforced foundation walls and footings Plain footings, caissons and substructure walls Beams and reinforced walls Building columns Pavements and slabs Mass concrete Range of slump* mm 20-80 20-80 20-100 20-100 20-80 20-80 in 1-3 1-3 1-4 1-4 1-3 1-2

Setelah itu, langkah kedua adalah mengestimasi jumlah air pencampur dan perkiraan jumlah kandungan udara yang terperangkap dalam beton dengan menggunakan tabel 4.2. Data yang dibutuhkan pada langkah kedua ini adalah nilai slump yaitu 80 mm, MSA yaitu sebesar 25 mm dan kandungan udara dalam beton,pada praktikum kali ini beton yang diinginkan tidak mengandung udara (non-air-entrained). Dengan menggunakan data-data tersebut maka pada tabel 4.2 kita akan mendapatkan kandungan air yang

dibutuhkan adalah 195 kg/m3 dan perkiraan kandungan udara yang terperangkap sebesar 1.5%.Berikut pengamatan pada tabel 4.2 : Water content, kg/ Workability or air content 10 mm (3/8 in) 12,5 mm (1/2 in) 20 mm (3/4 in) (lb/ ) of concrete for indicated maximum aggregate size 25 mm (1in) 40 mm (1 1/2 in) 50 mm (2 in) 70 mm (3 in) 150 mm (6 in)

Non-air entrained concrete Slump 30-50 mm (1-2 in) 205 (350) 80-100 mm (3-4 in) 225 (385) 150-180 mm (6-7 in) 240 (410) Approximate entrapped air content (%) 3 200 (335) 215 (365) 230 (385) 2,5 185 (325) 200 (340) 210 (360) 2 280 (300) 195 (325) 205 (340) 1,5 260 (275) 175 (300) 185 (315) 1 155 (260) 170 (285) 180 (300) 0,5 145 (220) 160 (245) 170 (270) 0,3 0,2 125 (190) 140 (210) -

Air entrained concrete Slump 30-50 mm (1-2 in) 180 (305) 80-100 mm (3-4 in) 200 (340) 150-180 mm (6-7 in) 215 (365) 175 (295) 190 (325) 205 (345) 165 (280) 180 (305) 190 (325) 160 (270) 175 (295) 185 (310) 145 (250) 160 (275) 170 (290) 140 (240) 155 (265) 165 (280) 135 (205) 150 (225) 160 (260) 120 (180) 135 (200) -

Recommended average total air content Mild exposure Moderate exposure Extreme exposure 4,5 6,0 7,5 4,0 5,5 7,0 3,5 5,0 6,0 3,0 4,5 6,0 2,5 4,5 5,5 2,0 4,0 5,0 1,5 3,5 4,5 1,0 3,0 4,0

Langkah ketiga adalah menentukan W/C ratio,W/C ratio merupakan perbandingan antara kandungan air dengan kandungan semen yang dibutuhkan, dengan menggunakan tabel 4.3 dan estimasi jumlah semen yang dibutuhkan 28 hari 40 MPa dengan beton yang tidak mengandung udara (non-air-entrained). Dengan melakukan pengamatan pada tabel 4.3 maka didapat W/C ratio adalah 0.43. Berikut pengamatan pada tabel 4.3 : Average compressive strength at 28 days MPa 45 40 35 30 25 20 15 Psi 7000 6000 5000 4000 3000 2000 Effective water/cement ratio (by mass) Non-air-entrained concrete 0,33 0,38 0,41 0,43 0,48 0,55 0,57 0,62 0,68 0,70 0,80 0,82 Air-entrained concrete 0,40 0,46 0,48 0,53 0,59 0,61 0,71 0,74

Dengan mendapatkan nilai W/C dan nilai W (kandungan air) maka kita dapat menentukan semen yang dibutuhkan untuk membuat beton yang kita inginkan yaitu dengan rumus :

Maka didapat:

Langkah selanjutnya adalah menentukan jumlah agregat kasar (CA : Coarse Agregate) dengan menggunakan tabel 4.4, data yang diperlukan pada perhitungan kali ini adalah MSA (25 mm), fineness modulus yaitu 3.33 dan berat isi yaitu 1024 kg/m3. Setelah melakukan pengamatan pada tabel 4.4 maka didapat bulk volume kering agregat kasar sebesar 0.62. Maka jumlah agregat kasar yang dibutuhkan adalah :

Berikut pengamatan pada tabel 4.4 : Maximum size of agregate Mm 10 12,5 20 25 40 50 70 150 In 3/8 1/2 3/4 1 1 1/2 2 3 6 Dry bulk volume of rodded coarse aggregate per unit volume of concrete for fineness modulus of sand of: 2,40 0,50 0,59 0,66 0,71 0,75 0,78 0,82 0,87 2,60 0,48 0,57 0,64 0,69 0,73 0,76 0,80 0,85 2,80 0,46 0,55 0,62 0,67 0,71 0,74 0,78 0,83 3,00 0,44 0,53 0,60 0,65 0,69 0,72 0,76 0,81

Dengan melakukan metode interpolasi maka jika nilai dari fineness modulus adalah 3.33 maka didapat bulk volume agregat kering agregat kasar sebesar 0.62. Langkah selanjutnya adalah mengestimasi jumlah agregat halus yang dibutuhkan dengan menggunakan metode volume. Metode volume dipakai karena lebih akurat dengan melibatkan data SG. Jumlah agregat halus dengan metode volume dapat ditentukan dengan rumus : [ ( )]

Setelah memasukkan semua data kedalam rumus maka didapat : [ ( )] = 810.3 kg/m3

Maka estimasi jumlah material per 1m3 beton adalah: Air Semen Agregat kasar Agregat halus = 195 kg = 453.49 kg = 634.88 kg = 810.3 kg

Setelah mendapatkan data diatas kita hanya tinggal mengalikan data tersebut dengan volume yang dibutuhkan dalam praktikum. Persiapan bahan - bahan dilebihkan 20% agar dapat mengurangi faktor - faktor kesalahan yang mungkin terjadi pada saat praktikum.

Analisis Hasil Pada perhitungan campuran beton yang dilakukan oleh praktikan didapat komposisi campuran beton untuk membuat beton dengan total volume 0.026 m3 dengan slump 82 cm dan mutu 40 MPa adalah : Air Semen Agregat kasar Agregat halus = 5.07 kg x 1.2 = 6.084 kg = 11.79 kg x 1.2 = 14.148 kg = 16.51 kg x 1.2 = 19.812 kg = 21.07 kg x 1.2 = 25.284 kg

III.

Kesimpulan Hasil perhitungan komposisi beton yang dilakukan praktikan adalah : Air Semen Agregat kasar Agregat halus = 5.07 kg x 1.2 = 6.084 kg = 11.79 kg x 1.2 = 14.148 kg = 16.51 kg x 1.2 = 19.812 kg = 21.07 kg x 1.2 = 25.284 kg

IV.

Referensi Pedoman Praktikum Pemeriksaan Bahan Beton dan Mutu Beton, Laboratorium Struktur dan Material Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia.