MODUL BETON I MIX DESIGN BETON NORMAL

A. Definisi Beton Normal

Beton normal adalah beton yang mempunyai berat isi 2200 2500 kg/m3 menggunakan agregat alam yang dipecah atau tanpa dipecah yang tidak menggunakan bahan tambahan. B. Mix Design Beton Normal Berdasarkan SNI T-15-1990-03

Berdasarkan SK SNI T-15-1990-03 : Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal, mix design beton normal dapat diringkas dalam langkah-langkah seperti dibawah ini. (Langkah-langkah ini juga dapat ditemukan dalam Buku Pedoman Pekerjaan Beton PT Wijaya Karya). 1. Menentukan kuat tekan beton karakteristik yang disyaratkan (fc) pada umur

tertentu. Perlu dicatat bahwa nilai fc berarti kuat tekan beton dengan benda uji berbentuk silinder. Jika yang diketahui adalah nilai K, maka nilai kuat tekan beton perlu dikonversi. Lebih lanjut tentang konversi ini dapat dibaca di Buku Pedoman Pekerjaan Beton PT Wijaya Karya. Uraian singkat tentang konversi ini adalah sebagai berikut (Rumusan berdasarkan PBBI71 juga dicantumkan sebagai bahan pertimbangan dan perbandingan): Tabel 1. Notasi Kuat Tekan Beton

Notasi Bentuk Benda Uji Ukuran Umur yang Diperhitungkan K kubus 15 x 15 x 15 cm 28 hari fc silinder Dia. 15 cm tinggi 30 cm 28 hari

Tabel 2. Rumus Konversi dari K (fck atau bk) ke C (fc) atau Konversi Kubus ke Silinder

Rumus Keterangan dan Satuan Referensi fc = ( )[ ]ckffck '15/'log2.076.0 10 + fck = kuat tekan karakteristik

beton Kubus (Mpa) SNI T-15-1991-03

C = 0.83 x K K = kuat tekan karakteristik

beton Kubus (kg/cm2)

PBBI71 SK SNI T-15-1991-03

Jika umur beton yang dikehendaki saat diuji belum mencapai 28 hari, maka harus dikonversi juga dengan konstanta sebagai berikut : Tabel 3. Nilai Perbandingan Kuat Tekan Beton Normal pada Berbagai Umur untuk Benda Uji Silinder yang Dirawat di Laboratorium Umur Beton (hari) 3 7 14 21 28 90 365 Referensi Semen Portland Tipe I 0.46 0.70 0.88 0.96 1.00 - - SNI T-15-1990-03 Semen Portland Biasa 0.40 0.65 0.88 0.95 1.00 1.20 1.35 Semen Portland dengan Kuat Awal Tinggi 0.55 0.75 0.90 0.95 1.00 1.15 1.20

PBBI71

*Beton tidak menggunakan bahan tambahan ataupun agregat ringan

2. Menetapkan deviasi standar (SD) a. Jika pelaksana mempunyai catatan data hasil pembuatan beton serupa pada masa

yang lalu. Deviasi standar yang didapat dari pengalaman lapangan selama produksi beton harus dihitung menurut rumus:

SD = 1

)( 2_

1 = n xxin

i

Dimana : SD = deviasi standar

ix = kuat tekan beton yang didapat dari masing-masing benda uji

ix_

= kuat tekan beton rata-rata menurut rumus :

n

xx

i

n

i 1_ ==

n = jumlah nilai hasil uji, yang harus diambil minimum 30 buah (satu hasil uji

adalah nilai uji rata-rata dari 2 buah benda uji)

Catatan : Contoh perhitungan dan detail tentang standar deviasi dapat dipelajari pada Bab IV. Pengujian dan Evaluasi Pekerjaan Beton

Data hasil uji yang akan digunakan untuk menghitung standar deviasi harus : Mewakili bahan-bahan, prosedur pengawasan mutu dan kondisi produksi yang

serupa dengan pekerjaan yang diusulkan Mewakili kuat tekan beton yang disyaratkan, fc, yang nilainya dalam batas 7 MPa dari nilai fc yang ditentukan Paling sedikit terdiri dari 30 hasil uji yang berurutan atau dua kelompok hasil uji berurutan yang jumlahnya minimum 30 hasil uji diambil dalam produksi selama jangka waktu tidak kurang dari 45 hari Bila suatu produksi beton hanya memiliki data hasil uji yang memenuhi syarat sebanyak 15-29 hasil uji yang berurutan, maka nilai deviasi standar adalah perkalian deviasi standar yang dihitung dari data hasil uji tersebut dengan faktor pengali dari tabel dibawah ini :

Tabel 4. Faktor Pengali Deviasi Standar Jumlah Data 30 25 20 15

3. Menghitung nilai tambah (M)

a. Jika nilai tambah sudah ditetapkan sebesar 12 Mpa, maka langsung ke Langkah 4 b. Jika nilai tambah dihitung berdasarkan deviasi standar SD, maka dilakukan dengan

rumus berikut:

M = k * SD

Dengan: M = nilai tambah, Mpa SD = deviasi standar, MPa k = tetapan statistik yang nilainya tergantung pada presentase hasil

uji yang lebih rendah dari fc. Dalam hal ini diambil 5%, sehingga nilai k = 1.64. Lebih lengkap tentang k dapat dilihat pada Bab IV. Pengujian dan Evaluasi Pekerjaan Beton

4. Menetapkan kuat tekan rata-rata yang direncanakan (fcr)

fcr = fc + M

Dengan: fcr = Kuat tekan rata-rata, MPa f'c = Kuat tekan yang disyaratkan, MPa M = Nilai tambah, Mpa

5. Menetapkan jenis semen portland

Tabel 5. Jenis Semen Portland Menurut PUBI 1982 Tipe PC Syarat Penggunaan Pemakaian

I Kondisi biasa, tidak memerlukan persyaratan khusus

Perkerasan jalan, gedung, jembatan biasa dan konstruksi tanpa serangan sulfat

II Serangan sulfat konsentrasi sedang Catatan: semen jenis ini menghasilkan panas hidrasi yang lebih rendah daripada tipe I

Bangunan tepi laut, dam, bendungan, irigasi dan beton massa

III Kekuatan awal tinggi Catatan: semen tipe ini cepat mengeras dan menghasilkan kekuatan besar dalam waktu singkat, kekuatan beton yang dihasilkan semen tipe ini dalam 24 jam, sama dengan kekuatan beton dengan semen biasa dalam 7 hari

Jembatan dan pondasi dengan beban berat

IV Panas hidrasi rendah

Pengecoran yang menuntut panas hidrasi rendah dan diperlukan setting time yang lama

V Ketahanan yang tinggi terhadap sulfat dalam air tanah, daya resistensinya lebih baik dari semen tipe II Catatan: penggunaan terutama ditujukan untuk memberikan perlindungan terhadap bahaya korosi akibat air laut, air danau dan air tambang

Bangunan dalam lingkungan asam, tangki bahan kimia dan pipa bawah tanah

6. Menetapkan jenis agregat Jenis kerikil dan pasir ditetapkan, apakah berupa agregat alami (tak dipecahkan) atau agregat jenis batu pecah (crushed aggregate)

7. Menentukan faktor air semen (FAS) Faktor air semen yang diperlukan untuk mencapai kuat tekan rata-rata yang ditargetkan didasarkan pada hubungan kuat tekan dan FAS yang diperoleh dari penelitian lapangan sesuai dengan bahan dan kondisi pekerjaan yang diusulkan. Bila tidak tersedia data hasil penelitian sebagai pedoman, dapat dipergunakan Tabel dan Grafik-grafik dibawah ini :

Tabel 6. Perkiraan Kekuatan Tekan(N/mm2) Beton dengan Faktor Air Semen 0.5 dan Jenis Semen dan Agregat Kasar yang Biasa Dipakai di Indonesia

Kekuatan Tekan (N/mm2) pada Umur (Hari) Jenis Semen Jenis Agregat Kasar 3 7 28 91 Benda UjiBatu tak dipecahkan 17 23 33 40

Batu pecah 19 27 37 45 Silinder

Batu tak dipecahkan 20 28 40 48

Portland tipe I, dan semen tahan sulfat tipe II dan V

Batu pecah 23 32 45 54 Kubus

Batu tak dipecahkan 21 28 38 44

Batu pecah 25 33 44 48 Silinder

Batu tak dipecahkan 25 31 46 53

Portland Tipe III

Batu pecah 30 40 53 60 Kubus

Catatan : * 1 N/mm

2 = 1 MN/m

2 = 1 MPa

* Kuat tekan silinder (dia.150 mm, h=300 mm) = 0.83 kuat tekan kubus (150x150x150 mm3)

Cara menggunakan grafik dan tabel tersebut adalah : Lukislah titik A pada Gambar Hubungan Kuat Tekan dan Faktor Air Semen (Pilih Grafik 1 untuk Silinder atau Grafik 2 untuk Kubus) dengan FAS 0.5 sebagai absis dan kuat tekan beton yang diperoleh dari Tabel 6 diatas sebagai ordinat. Dari titik A dibuat grafik baru yang bentuknya sama dengan dua grafik yang sudah ada didekatnya. Selanjutnya tarik garis mendatar dari sumbu tegak di kiri pada kuat tekan rata-rata yang dikehendaki sampai memotong grafik baru tersebut, lalu ditarik kebawah untuk mendapatkan FAS yang dicari.

Gambar 1. Grafik Hubungan Antara Kuat Tekan dan Faktor Air Semen (Benda Uji Berbentuk Silinder Dia. 150 mm Tinggi 300 mm)

Grafik Hubungan Kuat Tekan vs FAS

Benda Uji Berbentuk Silinder (diameter 150 mm, tinggi 300 mm)

Gambar 2. Hubungan Antara Kuat Tekan dan Faktor Air Semen (Benda Uji Berbentuk Kubus 150 x 150 x 150 mm)

Grafik Hubungan Kuat Tekan vs FAS

Benda Uji Berbentuk Kubus (Ukuran 150 x 150 x 150 mm)

8. Menetapkan Faktor Air Semen Maksimum Lihat Tabel 7- 9 dibawah ini, jika FAS maksimum ini lebih rendah dari Langkah 7, maka FAS maksimum ini yang digunakan.

Tabel 7. FAS Maksimum untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus Jenis Pembetonan FAS Maksimum

Beton didalam ruang bangunan: a. Keadaan keliling non-korosif b. Keadaan keliling korosif, disebabkan oleh kondensasi atau uap korosi

0.60 0.52

Beton diluar ruang bangunan: a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

0.55 0.60

Beton yang masuk kedalam tanah: a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b. Mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah

0.55

Tabel 8 Beton yang selalu berhubungan dengan air tawar/payau/laut Tabel 9

Tabel 8. Kebutuhan Semen Minimum dan FAS Maksimum untuk Beton yang Berhubungan dengan Air Tanah yang Mengandung Sulfat

Konsentrasi Sulfat (SO3) Dalam Tanah

Total SO3 (%)

SO3 dalam campuran air : tanah = 2:1

(g/lt)

SO3 dalam

air tanah (g/lt)

Jenis Semen

Kandungan semen minimum

(kg/m3)

Ukuran Maks. Agregat (mm)

40 20 10

Faktor Air-

Semen (FAS) Maks.

5.0 Tipe II atau V dan lapisan pelindung

330 370 420 0.45

Tabel 9. Kebutuhan Semen Minimum dan FAS Maksimum untuk Beton Bertulang/Prategang Kedap Air

Berhubungan dengan:

FAS Maksimum Tipe Semen

Kandungan semen minimum (kg/m3)

Ukuran Maksimum Agregat (mm)

40 20 Air tawar 0.50 Semua tipe I-V 280 300

Air payau

0.45

0.50

Tipe I + Pozzolan (15-40%) Atau Semen Portland Pozzolan Tipe II atau V

340 380 290 330

Air laut 0.45 Tipe II atau V 330 370

9. Menetapkan nilai slump Penetapan nilai slump harus memperhatikan metode pembuatan, pengangkutan, penuangan, pemadatan dan jenis strukturnya agar diperoleh beton yang mudah dituangkan, dipadatkan dan diratakan. Misal: pengecoran dengan concrete pump membutuhkan nilai slump besar, pemadatan dengan vibrator dapat dilakukan dengan nilai slump yang agak kecil. Lihat Tabel 10 sebagai pertimbangan jika tidak ada data.

Tabel 10. Penetapan Nilai Slump (PBI71) Pemakaian Beton Maks (cm) Min (cm)

Dinding, plat fondasi dan fondasi telapak bertulang 12.5 5.0

Fondasi telapak tidak bertulang, kaison dan struktur dibawah tanah 9.0 2.5

Pelat, balok, kolom dan dinding 15.0 7.5

Pengerasan jalan 7.5 5.0

Pembetonan masal 7.5 2.5

10. Menetapkan besar butir agregat maksimum Besar butir agregat maksimum tidak boleh melebihi : Seperlima jarak terkecil antara bidang-bidang samping dari cetakan Sepertiga dari tebal pelat Tiga perempat dari jarak bersih minimum diantara batang atau berkas-berkas tulangan

11. Menetapkan kadar air bebas a. Untuk agregat tak dipecah dan agregat dipecah menggunakan tabel dibawah ini :

Tabel 11. Perkiraan Kebutuhan Air (liter) Per Meter Kubik Beton

Slump (mm) Besar Ukuran Maksimum

Agregat (mm) Jenis

Batuan 0-10 10-30 30-60 60-180

10 Alami Batu pecah

150 180

180 205

205 230

225 250

20 Alami Batu pecah

135 170

160 190

180 210

195 225

40 Alami Batu pecah

115 155

140 175

160 190

175 205

Catatan: Koreksi suhu diatas 200C, setiap kenaikan 50C harus ditambah air 5 liter per m3 adukan beton Kondisi permukaan: untuk permukaan agregat yang kasar harus ditambah air 10 liter per m

3 adukan beton

b. Untuk agregat campuran (gabungan antara agregat tak dipecah dan agregat dipecah), dihitung menurut rumus berikut :

A = 0.67Ah + 0.33 Ak

Dengan: A = Jumlah air yang dibutuhkan (lt/m3 beton) Ah = Jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat halusnya Ak = Jumlah air yang dibutuhkan menurut jenis agregat kasarnya

12. Menghitung berat semen yang diperlukan Dihitung dengan membagi jumlah air dari Langkah 11 dengan FAS yang diperoleh pada Langkah 7 dan 8

13. Mempertimbangkan kadar semen maksimum Dapat diabaikan jika tidak ditetapkan

14. Menghitung kebutuhan semen minimum Ditetapkan dengan tabel-tabel dibawah ini. Kebutuhan semen minimum ini ditetapkan untuk menghindari beton dari kerusakan akibat lingkungan khusus, misalnya: lingkungan korosif, air payau dan air laut.

Tabel 12. Kebutuhan Semen Minimum untuk Berbagai Pembetonan dan Lingkungan Khusus

Jenis Pembetonan Semen Minimum (kg/m3 beton) Beton didalam ruang bangunan: a. Keadaan keliling non-korosif b. Keadaan keliling korosif, disebabkan oleh kondensasi atau uap

korosif

275

325

Beton diluar ruang bangunan: a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

325 275

Beton yang masuk kedalam tanah: a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti b. Mendapat pengaruh sulfat dan alkali dari tanah

325

Tabel 8 Beton yang selalu berhubungan dengan air tawar/payau/laut Tabel 9

15. Menghitung kebutuhan semen Apabila kebutuhan semen yang diperoleh dari Langkah 12 ternyata lebih sedikit daripada Langkah 14, maka kebutuhan semen harus dipakai yang minimum (yang nilainya lebih besar)

16. Menghitung penyesuaian jumlah air atau FAS Jika jumlah semen tidak ada perubahan akibat Langkah 15, langkah ini dapat diabaikan, tetapi jika ada perubahan, maka nilai faktor air semen berubah. Dalam hal ini dilakukan dua cara berikut: Cara pertama, faktor air semen dihitung kembali dengan cara membagi jumlah air

dengan jumlah semen minimum Cara kedua, jumlah air disesuaikan dengan mengalikan jumlah semen minimum dengan faktor air semen

Catatan: Cara pertama akan menurunkan faktor air semen, sedangkan cara kedua akan menaikkan jumlah air yang diperlukan

17. Menentukan daerah gradasi agregat halus Klasifikasikan daerah gradasi agregat dengan menggunakan Tabel 3.10. Tabel 13. Batas Gradasi Pasir

Persen Berat Butir yang Lewat Ayakan Lubang Ayakan (mm) 1 2 3 4 10.00 100 100 100 100

4.80 90-100 90-100 90-100 95-100

2.40 60-95 75-100 85-100 95-100

1.20 30-70 55-90 75-100 90-100

0.60 15-34 35-59 60-79 80-100

0.30 5-20 8-30 12-40 15-50

0.15 0-10 0-10 0-10 0-15

18. Menghitung perbandingan agregat halus dan agregat kasar Diperlukan untuk memperoleh gradasi agregat campuran yang baik. Pada langkah ini dicari nilai banding antara berat agregat halus dan berat agregat campuran. Penetapan dilakukan dengan memperhatikan besar butir maksimum agregat kasar, nilai slump, FAS dan daerah gradasi agregat halus. Berdasarkan data tersebut dan Gambar 3-5 dapat diperoleh persentase berat agregat halus terhadap berat agregat campuran

Gambar 3. Grafik Persentase Agregat Halus terhadap Agregat Keseluruhan (Untuk Ukuran Butir Maksimum 10 mm)

Gambar 4. Grafik Persentase Agregat Halus terhadap Agregat Keseluruhan (Untuk Ukuran Butir Maksimum 20 mm)

Gambar 5. Grafik Persentase Agregat Halus terhadap Agregat Keseluruhan (Untuk Ukuran Butir Maksimum 40 mm)

19. Menghitung berat jenis agregat campuran

Bj camp = P/100*bj ag hls + K/100*bj ag ksr

Dengan: Bj camp = Berat jenis agregat campuran Bj ag hls = Berat jenis agregat halus Bj ag ksr = Berat jenis agregat kasar P = Persentase agregat halus terhadap agregat campuran K = Persentase agregat kasar terhadap agregat campuran

Berat jenis agregat ditentukan berdasarkan dengan data hasil uji laboratorium, bila tidak tersedia dapat dipakai nilai dibawah ini : Agregat tak dipecah / alami = 2.6 gr/cm3 Agregat dipecah = 2.7 gr/cm3

20. Menentukan berat jenis beton Caranya adalah : Dari berat jenis agregat campuran pada Langkah 19 dibuat garis kurva berat jenis

gabungan yang sesuai dengan garis kurva yang paling dekat dengan garis kurva pada Gambar 6 Kebutuhan air yang diperoleh pada Langkah 11 dimasukkan dalam Gambar 6 dan dari nilai ini ditarik garis vertikal keatas sampai mencapai kurva yang dibuat pada langkah pertama Dari titik potong ini, tarik garis horisontal kekiri sehingga diperoleh nilai berat jenis beton

Gambar 6. Perkiraan Berat Jenis Beton Basah yang Dimampatkan Secara Penuh

21. Menghitung kebutuhan agregat campuran Dihitung dengan cara mengurangi berat beton per meter kubik dikurangi kebutuhan air dan semen

22. Menghitung berat agregat halus yang dibutuhkan Kebutuhan agregat halus diperoleh dengan cara mengalikan kebutuhan agregat campuran (Langkah 21) dengan persentase berat agregat halusnya (Langkah 18)

23. Menghitung berat agregat kasar yang diperlukan Kebutuhan agregat kasar dihitung dengan cara mengurangi kebutuhan agregat campuran (Langkah 21) dengan kebutuhan agregat halus.(Langkah 22)

24. Koreksi proporsi campuran Dalam perhitungan diatas, agregat halus dan agregat kasar dianggap dalam keadaan jenuh kering muka (SSD), sehingga di lapangan yang pada umumnya keadaan agregatnya tidak jenuh kering muka, harus dilakukan koreksi terhadap kebutuhan bahannya. Koreksi harus dilakukan minimum satu kali per hari.

Jika kadar air agregat melebihi kemampuan penyerapan agregat, maka agregat sudah mengalami kejenuhan dan mengandung air berlebih, maka harus mengurangi kadar air bebas agar komposisi tetap seimbang, dan demikian pula sebaliknya.

Kadar Air Bebas (ltr/m3)

Hitungan koreksi dilakukan dengan rumus berikut: Air = B - [(Ck-Ca)xC/100] - [(Dk-Da)xD/100] Agregat halus = C + [(Ck-Ca)xC/100]

Agregat kasar = D + [(Dk-Da)xD/100]

Dengan: B = Jumlah kebutuhan air (kg/m3 atau ltr/m3) C = Jumlah kebutuhan agregat halus (kg/m3) D = Jumlah kebutuhan agregat kasar (kg/m3) Ck = Kandungan air dalam agregat halus (%) Dk = Kandungan air dalam agregat kasar (%) Ca = Absorpsi air pada agregat halus (%) Da = Absorpsi air pada agregat kasar (%)

C. Contoh Perencanaan Campuran Beton

1. Soal

Buatlah campuran beton dengan ketentuan sebagai berikut : Kuat tekan yang disyaratkan = 22.5 N/mm2 (umur 28 hari) Benda uji berbentuk = kubus Jumlah yg mungkin tidak memenuhi syarat = 5 % Semen yang dipakai = Portland Tipe I Tinggi slump = 3-6 cm Ukuran besar butir agregat maksimum = 40 mm Nilai FAS maksimum = 0.60 Kadar semen minimum = 275 kg/m3 Susunan besar butir agregat halus = Susunan butir no. 2 (ditetapkan) Perbandingan berat pasir IV : pasir V = 36% : 64% Berat Jenis, Penyerapan Air dan Kadar Air Bebas masing-masing agregat adalah :

Tabel 14. Sigat-sifat Agregat untuk Contoh Mix Design Pasir IV

(Halus tak Dipecah) Pasir V

(Kasar tak Dipecah) Kerikil VII

(Batu Pecah) - Berat Jenis (Kering permukaan/SSD) 2.50 2.44 2.66 - Penyerapan air (%) 3.10 4.20 1.63 - Kadar air (%) 6.50 8.80 1.06

2. Jawaban dalam Bentuk Isian Formulir

Tabel 15. Contoh Formulir Mix Design No Uraian Tabel/Grafik/Perhitungan Nilai 1. Kuat tekan yang

disyaratkan ditetapkan 22.5 N/mm

2 pada 28 hari.

Bagian tak memenuhi syarat 5%

2. Deviasi standar tanpa data 7 N/mm2

3. Nilai tambah / margin Dihitung (5% k = 1.64) 1.64 x 7 = 11.5 N/mm2 4. Kuat tekan rata-rata yang

direncanakan dihitung 22.5 + 11.5 = 34.0 N/mm

2

5. Jenis semen ditetapkan Semen Potland Tipe I

6. Jenis agregat - Agregat Kasar - Agregat Halus

ditetapkan ditetapkan

Batu pecah Alami

Agregat Sifat

7. Faktor air semen bebas Tabel 6 dan Gambar 2 0.6

8. Faktor air semen maksimum

ditetapkan 0.6

9. Slump ditetapkan 30-60 mm

10. Ukuran agregat maksimum

ditetapkan 40 mm

11. Kadar air bebas Tabel 11 dan Rumus Agregat Gabungan (Pasir alami dan kerikil batu dipecah)

(0.67 x 160) + (0.33 x 190) = 170 liter = 170 kg

12. Berat semen 11 : 8 170 : 0.60 = 283 kg

13. Kadar semen maksimum Tidak ditetapkan -

14. Kebutuhan semen minimum

ditetapkan 275 kg

15. Koreksi kadar semen Pakai kadar semen Langkah 14, jika lebih besar nilainya dari Langkah 12. Lalu hitung Langkah 15

-

16. Penyesuaian faktor air semen

- -

17. Gradasi agregat halus ditetapkan dari Tabel 13. Karena agregat halus merupakan campuran, hitung berat jenis campuran terlebih dahulu sebelum Langkah 19.

Gradasi daerah 2 BJ agregat halus campuran = (0.36 x 2.50) + (0.64 x 2.44) = 2.46

18. Perbandingan agregat halus dan kasar

Gambar 3 Gambar 5 dan ambil rata-rata dari rentang nilai

35 %

19. Berat jenis agregat campuran (SSD)

dihitung (0.35 x 2.46) + (0.65 x 2.66) = 2.59

20. Berat jenis beton Gambar 6 2380 kg

21. Kebutuhan agregat Langkah 20 (Langkah Langkah 11 + Langkah 12)

2380 (170 + 283) = 1927 kg

22. Kebutuhan agregat halus Langkah 21 x Langkah 18 1927 x 0.35 = 674 kg

23. Kebutuhan agregat kasar Langkah 21 Langkah 22 1927 674 = 1253 kg

Jadi perincian kebutuhan material untuk 1 m3 beton (kondisi SSD) adalah : 1. Semen = 283 kg 2. Air = 170 kg 3. Pasir IV = 0.36 x 674 = 242.6 kg 4. Pasir V = 0.64 x 674 = 431.4 kg 5. Agregat kasar = 1253 kg Untuk pelaksanaan dilapangan, angka teoritis tersebut perlu dikoreksi dengan memperhitungkan jumlah air bebasyang terdapat dalam atau masih dibutuhkan oleh masing-masing agregat. Jumlah air yang terdapat dalam : - Pasir IV = (6.50-3.10)x242.6/100 = 8.25 kg - Pasir V = (8.80-4.20)x431.4/100 = 19.8 kg Sedangkan kerikil masih membutuhkan sejumlah air untuk memenuhi kapasitas penyerapannya, yaitu : - Agregat kasar = (1.63-1.06)*1253/100 = 7.14 kg

Dengan mengurangkan dan menambahkan angka-angka tersebut, maka kita peroleh susunan campuran yang akan kita timbang untuk tiap m3 beton (ketelitian 5 kg) : 1. Semen = 283 kg 2. Pasir IV = 242.6 + 8.25 = 251 kg 3. Pasir V = 431.4 + 19.8 = 451.2 kg 4. Agregat Kasar = 1253 7.14 = 1245.86 kg 5. Air = 170 - 28.05 + 7.14 = 149.09 kg

D. Mix Design Praktis Dibawah ini diberikan tabel mix design secara praktis yang dapat diikuti jika terdapat kendala dalam menentukan mix design secara analitis. Perlu dicatat bahwa nilai ini hanya pendekatan dan tetap disarankan agar proyek juga tetap melakukan trial mix. Tabel 16. Mix Design Praktis* Mutu Beton Bahan / m3 beton K f'c Air (liter) PCI (Kg) Pasir (Kg) Kerikil (Kg) 175 145 190 274 784 1152

225 185 190 298 755 1157

300 250 190 336 721 1153

350 290 190 362 364 1164

450 375 190 415 637 1158

500 415 190 434 622 1154

* Diambil dari www.semengresik.com

* Semen Gresik OPC

* Agregat dalam kondisi SSD dengan ukuran maks. 40 mm * Proporsi tersebut mempunyai toleransi + 5 %

E. Trial Mix & Penyesuaian Proporsi Campuran

Setelah membuat mix design, trial mix dalam volume yang kecil (misalnya 0.1 atau 0.05 m3) akan dibuat untuk memastikan mix design tersebut telah sesuai. Trial mix ini harus diuji dari segi: Kuat Tekan Slump Sifat-sifat lain yang sesuai spesifikasi Sebelum membuat penyesuaian, sebaiknya diperiksa kembali untuk memastikan bahwa ketidaktepatan hasil tidak terjadi akibat: Kesalahan perhitungan matematis sedehana atau salah baca angka Sarana batching berbeda dari rencana semula Timbangan tidak bekerja secara memuaskan Biasanya sedikit penyesuaian akan diperlukan dan sebaiknya mengacu pada cara-cara penyesuaian dibawah ini: Penyesuaian Kuat Tekan atau Durabilitas:

Menyesuaikan Faktor Air-Semen / FAS sesuai dengan grafik hubungan Kuat Tekan-FAS. Misal: untuk meningkatkan kekuatan dan durabilitas, maka FAS harus dikurangi.

Gambar 7. Pengaruh FAS pada Kuat tekan Penyesuaian Slump, Workability atau Sifat Kohesif:

- Penyesuaian tipe ini tidak mengubah FAS, juga tidak akan merubah kuat tekan maupun durabilitas.

- Penyesuaian dilakukan dengan merubah rasio agregat-semen atau gradasi agregat. - Sebagai acuan, kombinasi gradasi agregat yang memuaskan adalah bila agregat halus

memiliki porsi 35-40 % berat total agregat. - Misal: pengurangan rasio agregat-semen (berarti campuran kaya semen) berarti

peningkatan slump dan workability beton meskipun FAS tidak berubah

F. Prinsip Penyesuaian Proporsi Campuran Secara Praktis (Terhadap Berat)

Dibawah ini adalah panduan praktis untuk penyesuaian proporsi campuran berdasarkan output trial mix yang ingin diperbaiki.

Tabel 17. Panduan Praktis Penyesuaian Trial Mix (per 1 m3 Beton)

Penyesuaian Korektif Hasil Sebab yang Mungkin Air Semen Pasir Agregat Kasar

1. Perkiraan kadar air pasir yang terlalu rendah atau perkiraan daya serap agregat yang terlalu tinggi

Kurangi penambahan air sebesar 5 kg untuk tiap 20 mm slump

Tetap Naikkan sebesar 5 kg untuk setiap perubahan slump sebesar 20 mm

Tetap Slump terlalu tinggi

2. Perkiraan kebutuhan air yang terlalu besar, sebagai contoh: kerikil yang permukaannya halus memerlukan air yang lebih sedikit ketimbang batu pecah yang kasar.

Air dan semen dikurangi sebagaimana ditunjukkan Tabel Koreksi Air, Semen dan Agregat untuk Slump Selain 80 mm

Pasir dan agregat kasar ditambahkan sebagaimana ditunjukkan Tabel Koreksi Air, Semen dan Agregat untuk Slump Selain 80 mm

GRAFIK PENGARUH FAS PADA KUAT TEKAN

0

10

20

30

40

50

60

70

80

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

Faktor Air-Semen / FAS (by weight)

Ku

at Te

kan

28

H

ari (M

Pa)

1. Perkiraan kadar air pasir yang terlalu tinggi atau perkiraan daya serap agregat yang terlalu rendah

Naikkan penambahan air sebesar 5 kg untuk tiap 20 mm slump

Tetap Turunkan sebesar 5 kg untuk setiap perubahan slump sebesar 20 mm

Tetap Slump terlalu rendah

2. Perkiraan kebutuhan air yang terlalu kecil

Air dan semen ditambahkan sebagaimana ditunjukkan Tabel Koreksi Air, Semen dan Agregat untuk Slump Selain 80 mm

Pasir dan agregat kasar dikurangi sebagaimana ditunjukkan Tabel Koreksi Air, Semen dan Agregat untuk Slump Selain 80 mm

1. Kesalahan asumsi yang menganggap pasir lebih kasar dari yang seharusnya

Tetap Tetap - 50 kg + 50 kg

2. Specific gravity agregat kasar lebih besar dari 2.65

Tetap Tetap Tetap x

65.2)(agrSG

Terlalu banyak pasir

3. Specific gravity dari pasir lebih kecil dari 2.60

Tetap Tatap x

60.2)( pasirSG

Tetap

1. Kesalahan asumsi yang menganggap pasir lebih halus dari yang seharusnya

Tetap Tetap + 50 kg - 50 kg

2. Specific gravity agregat kasar lebih kecil dari 2.65

Tetap Tetap Tetap x

65.2)(agrSG

Kekurangan pasir

3. Specific gravity dari pasir lebih besar dari 2.60

Tetap Tetap x

60.2)( pasirSG

Tetap

1. Pengaruh ukuran material a). Ukuran maksimum agregat 40 mm b). Ukuran maksimum agregat 20 mm

Tetap Tetap Tetap a). 20mm50kg 40mm+50kg b). 10mm-50kg 20mm+50kg

Keras

2. Kekurangan pasir Lihat bagian Kekurangan Pasir diatas

1. Pasir terlalu halus Tetap Tetap Ganti sebagian (atau keseluruhan) dengan pasir yang lebih kasar -50 kg

+ 50 kg Lengket

2. Terlalu banyak pasir Lihat bagian Terlalu Banyak Pasir diatas

1. FAS terlalu tinggi Tetap Naikkan 10 kg untuk tiap kenaikan 1 MPa

Tetap Tetap Fc terlalu rendah

2. Pelapisan permukaan, agregat lemah, masalah organik, rongga, lempung pada agregat, semen kadaluarsa dan air tercemar

Cek kandungan material merugikan pada bahan pembuat beton

Fc terlalu tinggi

1. FAS terlalu rendah Tetap Turunkan 10 kg setiap turun 1 MPa

Tetap Tetap

Tabel 18. Koreksi Air, Semen dan Agregat untuk Slump Selain 80 mm

(untuk Agregat max. 20 mm dan 40 mm *)

Perubahan Semen (kg) untuk nilai FAS dibawah Perubahan Agregat (kg) Slump Water

Change (kg or lt.) 0.35 0.4 0.5 0.55 0.6 0.7 Sand Coarse

20 -20 -57 -50 -40 -36 -33 -29 +40 +40

40 -12 -34 -30 -24 -22 -20 -17 +20 +20

60 -6 -17 -15 -12 -11 -10 -9 +10 +10

80 0 0 0 0 0 0 0 0 0

100 +5 +14 +12 +10 +9 +8 +7 -10 -10

120 +8 +23 +20 +16 +15 +13 +11 -15 -15

140 +10 +29 +25 +20 +18 +17 +14 -20 -20

* untuk beton dengan agregat 10 mm atau beton pasir, naikkan nilai numerik perubahan semen diatas dengan 25%. Untuk mortar, gandakan angka perubahan pasirnya.

Note : Kesalahan perhitungan sebesar 1% dalm perkiraan kadar air, baik pasir maupun agregat kasar, akan menyebabkan 10 kg kesalahan (kira-kira) dalam penambahan air dan berat agregat.

Beberapa tampilan beton yang mungkin didapat saat trial mix adalah :

Adukan yang Baik. Proporsi yang benar dari pasta semen, pasir, dan agregat kasar memberikan adukan beton yang secara komparatif mudah untuk dikerjakan dan dipadatkan. Pemadatan yang benar akan menghasilkan permukaan tanpa cacat. Sedikit trowelling (manual dan mekanis) akan mampu menghasilkan permukaan beton yang padat dan halus.

Gambar 8. Adukan yang Baik

Pasir terlalu banyak. Jika adukan nampak seperti gambar disamping maka adukan tersebut mengandung terlalu banyak pasir dan kekurangan agregat kasar. Meskipun relatif lebih mudah dicor dan di-finishing, tetapi adukan ini bukanlah adukan yang ekonomis. Adukan seperti ini akan mudah mengalami retak.

Gambar 9. Adukan Kelebihan Pasir

Agregat kasar terlalu banyak. Adukan ini memiliki agregat kasar terlalu banyak dan pasir yang tidak cukup. Adukan seperti ini akan sulit untuk dikerjakan tanpa harus mengalami segregasi. Adukan seperti ini juga akan susah untuk dipadatkan dan di-finishing, serta kemungkinan akan menghasilkan cacat sarang lebah / honeycomb dan beton yang porous.

Gambar 10. Adukan Kelebihan Agregat

Air terlalu banyak. Adukan jenis ini dapat tejadi saat ada penambahan air kedalam adukan beton yang sudah bagus. Hasilnya adalah pengurangan kekuatan dan keawetan secara drastis, serta kemungkinan besar untuk mengalami retak. Ada kemungkinan lain yang dapat menghasilkan adukan seperti ini, yaitu adukan yang memiliki kandungan pasir dan agregat kasar yang terlalu sedikit dibandingkan kandungan pasta semennya. Adukan jenis ini sangat tidak ekonomis dan cenderung mengalami retak.

Gambar 11. Adukan Kelebihan Air

Adukan terlalu kaku. Adukan seperti ini mempunya slump rendah ( 20 mm) dan terlalu keras untuk dikerjakan pada berbagai jenis pekerjaan pembetonan. Adukan jenis ini memiliki kandungan pasir dan agregat kasar yang terlalu banyak jika dibandingkan kandungan pasta semen. Adukan jenis ini akan sulit untuk dikerjakan, dipadatkan dan di-finishing. Penambahan sedikit air dan semen (dengan rasio yang benar) akan menghasilkan adukan yang benar seperti yang diperlihatkan gambar pertama bagian ini : Adukan yang Baik.

Gambar 12. Adukan Terlalu Kaku