sni 03-6815-2002 standar nasional indonesia 03-6815-2002.pdf · dan mempresentasikan prosedur...
TRANSCRIPT
SNI 03-6815-2002
Standar Nasional Indonesia
Tata cara mengevaluasi hasil uji kekuatan beton
ICS 91.100.30 Badan Standardisasi Nasional
SNI 03-6815-2002
Daftar isi
1. Pendahuluan ..................................................................................................................... 1
2. Variasi-Variasi Dalam Kekuatan Beton........................................................................... 3
2.1 Umum .............................................................................................................................. 3
2.2 Perilaku Beton.................................................................................................................. 3
2.3 Metode Pengujian ............................................................................................................ 4
3. Analisis Data kekuatan..................................................................................................... 6
3.1 Notasi ............................................................................................................................... 6
3.2 Umum .............................................................................................................................. 6
3.3 Fungsi Statistik................................................................................................................. 7
3.4 Variasi Kekuatan.............................................................................................................. 8
4. Kriteria ............................................................................................................................ 15
Lampiran A ............................................................................................................................... 30
i
SNI 03-6815-2002
TATA CARA MENGEVALUASI HASIL UJI KEKUATAN BETON
( ACI 214-1977, Reapproved 1989 )
1 PENDAHULUAN
Maksud pengujian kekuatan beton adlah untuk menentukan terpenuhinya spesifikasi kekuatan dan
mengukur variabilitas beton. Beton adalah suatu massa yang keras terdiri dan bahan-bahan yang
heterogen.
Variabilitas karakteristik dan setiap bahan penyusun dalam beton dapat menyebabkan variasi
kekuatan dalam beton. Variasi kekuatan ini dapat juga disebabkan oleh pelaksanaan dalam
penentuan proporsi campuran, pelaksanaan pencampuran, pengangkutan, penuanangan dan
pemeliharaan beton, selain variasi-variasi yang terjadi dalam beton sendiri.
Variasi kekuatan dapat juga sisebabkan oleh fabrikasi, pengujian, dan perlakuan pada benda-benda
uji. Variasi dalam kekuatan beton dapat diterima, namun, beton yang berkualitas cukup dapat
dihasilkan jika dilakukan kontrol yang baik, hasil uji diinterprestasikan dengan akurat dan
mempertimbangkan batasan-batasan yang ada.
Kontrol yang baik dapat dicapai dengan menggunakan bahan-bahan yang memenuhi syarat,
penakaran dan pencampuran bahan yang benar, sesuai dengan kualitas yang diinginkan, serta
pelaksanaan yang baik dalam pengangkutan, penuangan, perawatan dan pengujian. Meskipun sifat
alamiah beton yang komplek menghalangi kesempurnaan homogenitas beton adanya variasi
kekuatan yang cukup besar lebih menandakan kurang adanya kontrol yang baik pada pembuatan
beton. Pemimgkatan kontrol dapat mereduksi biaya beton bila kekuatan rata-rata beton dapat
dibuat mendekati spesifikasi yang dibutuhkan. Kekuatan tidak perlu dianggap sebagai factor yang
paling utama dalam menentukan proporsi campuran betonm, bila factor lain seperti durabilitas.
Dapat meekan rasio air – semen lebih rendah dan yang dibutuhkan untuk mencapai kekuatan beton
yang diinginkan. Pada kasus semacam itu, kekutan diperlukan akan dipaksa melampaui kekuatan
structural yang dibutuhkan. Namun pengujian kekuatan tetap pemting, bila dengan menentukan
proporsi campuran, variasi kekuatan menunjukan variasi sifat lain. Benda uji lebih
mengindikasikan potensi kekuatan dari pada kekuatan beton yang sebenarnya dalam stink-tun
supaya diperoleh hasil yang lebih tepat, kesimpulan kekuatan beton harus didapat dari suatu pola
SNI 03-6815-2002
pengujian dimana karakteristik beton dapat diperkirakan dengan cukup tepat. Pengujian yang tidak
cukup akan menghasilkan kesimpulan yang tidak meyakinkan.
Prosedur statistik menyediakan untuk memperoleh nilai – nilai yang paling mendekati dalam
mengevaluasi hasil pengujian kekuatan beton, informasi yang didapat dari prosedur prosedur
diatas, juga merupakan nilai yang digunakan dalam menentukan criteria perencanaan dan
spesifikasi. Tata cara ini secara ringkas mendiskusikan variasi yang terjadi dalam kekuatan beton,
dan mempresentasikan prosedur statstik yang berguna dalam menginterprestasikan variasi tersebut
yang berhubungan dengan kriteria dan spesifikasi yang dibutuhkan.
Agar prosedur statitik ini sah, data harus dapat dari benda uji yang diambil secara acak dengan
yang direncanakan, untuk mengurangi kemungkinan benda uji merupakan benda uji yang sengaja
dipilih. Pengambilan acak berarti bahwa masing-masing benda uji mempunyai kesempatan yang
sama untuuk terseleksi. Untuk memastikan kondisi pilihan harus diambil melalui beberapa
mekanisme objektif seperti table dari nomor-nomor acak. Jika benda uji diseleksi oleh pengambil
data berdasarkan keputusanya sendiri, akan menimbulkan keputusan yang bias, dan hasil yang
dianalisa dengan cara ini tidak berlaku.
SNI 03-6815-2002
2 VARIASI-VARIASI DALAM KEKUTAN BETON
2.1 Umum
Besarnya variasi kekuatan contoh uji beton tergantung pada mutu material, pembuatan, dan
kontrol dalam pengujiannya. Perbedaan kekuatan dapat ditemukan dari dua penyebab
utama yang berbeda, seperti yang ditunjukan pada table 2.1 yaitu:
a) Perbedaan dalam perilaku kekuatan yang terbentuk dari campuran beton dan bahan
penyusunnya, dan
b) Perbedaan jelas dalam kekuatan yang disebabkan oleh perpaduan variasi dalam
pengujian.
2.2 Perilaku Beton
Sudah terbukti bahwa kekuatan beton tergantung pada besarnya rasio air-semen. Karena
itu, criteria pertama untuk menghasilkan beton yang mempunyai kekuatan konstan adalah
membuat rasio air-semen konstan. Bila jumlah semen dan air yang ditambahkan dapat
diukur secara akurat, penjagaan rasio air-semen konstan merupakan hal utama untuk
mengkoreksi besarnya variabel kelembaban dalam agregat Homogenitas beton dipengaruhi
oleh variabilitas agregat, semen dan bahan tambahan yang digunakan sesuai konstruksinya
masing-masing pada variasi kekuatan beton. Temperatur beton segar mempengaruhi jumlah
air yang diperlukan untuk mencapai kosistensi yang tepat konsekwensinya sama
memberikan kinstribusi pada variasi kekuatan beton.
Pelaksanaan konstruksi dapat pula menyebabkan variasi dalam kekuatan melalui
pencampuran yang kurang benar, pemadatan yang jelek penundaan dan pemeliharaan yang
tidak tepat. Tidak semua hal diatas dapat ditunjukan oleh
contoh uji yang dibuat dipabrik dan dilakukan pemeliharaan dalam kondisi sesuai yang di
standarkan. Penggunaan bahan pencampur tambahan menambah faktor lain bila masing-
masing bahan pencampur tambahan menambah variabel lain dalam beton. Penakaran bahan
pemercepat, bahan pelambat, puzolan, dan bahan pembentuk gelembung udara/air-
entraining agents, harus di kontrol dengan cermat.
SNI 03-6815-2002
2.3 Metode Pengujian
Uji beton boleh memasukan semua variasi dalam kekuatan beton, tergantung pada variebel
apa yang akan ditonjolkan sesudah contoh uji dibuat. Diamping itu perbedaan dalam
pengambilan benda uji, pembuatan, pemeliharaan dipabrik, dan pengujian contoh uji dapat
menyebabkan adanya indikasi variasi kekuatan yang tidak tampak dalam beton pada suatu
struktur.
Pekrjaan tidak perlu dihentikan jika variasi yang disebabkan hal diatas sangat esar. Metode
pengujian yang baik akan mengurangi variasi tersebut dan prosedur pengujian standar
seperti yang dijelaskan dalam standar SNI harus diikuti tanpa penyimpangan.
Pentingnya penggunaan mesin uji yang akurat, dan kemampuan menghasilkan penutup
beton tipis, mempunyai kekuatan tinggi, datar dan pararel tidak perlu ditekankan bila hasil
uji tidak dapat lebih akurat dan peralatan dan prosedur yang digunakan. Hasil uji yang
seragam tidak perlu, hasil uji akurat. Peralatan laboratorium dan prosedurnya harus di
kalibrasi dan di cek secara periodic.
SNI 03-6815-2002
Tabel 2.1 Penyebab-penyebab Utama Variasi Kekuatan
Variasi dalam perilaku beton Ketidaksesuaian dalam metode
pengujian
Perubahan dalam rasio air-semen:
Kontrol air yang jelek
Variasi yang sangat besar dari
kelembaban dalam agregat
Perubahan sifat
Variasi dalam kebutuhan air:
Ukuran butir agregat, penyerapan,
bentuk partikel
Perilaku semen dan bahan
pencampur
Waktu antar dan temperature
Variasi dalam karakteristik dan
proporsi bahan-bahan beton:
Agregat
Semen
Puzolan
Bahan pencampur
Variasi dalam pengangkutan,
penempatan dan pemadatan
Prosedur pengambilan benda uji yang
tidak tepat:
Variasi yang disebabkan oleh teknik
pembuatan. Pengangkatan dan
pemeliharaan silinder yang baru dibuat,
kualitas mold yang jelek
Perubahan dalam pemeliharaan:
Variasi suhu
Kelembaban yang bervariasi
Penundaan membawa silinder ke
dalam laboratorium
Prosedur pengujian yang kurang baik:
Kaping silinder
Pengujian tekan
Variasi temperature dan pemeliharaan
SNI 03-6815-2002
3 ANALISIS DATA KEKUATAN
3.1 Notasi
d2 dan 1s/d2 = factor-faktor untuk menghitung deviasi standar dalam pengujian dari
rentang rata-rata
fcr = kuat tekan rata-rata yang dibutuhkanuntuk meyakinkan bahwa proporsi
pengujian diijinkan tidak dibawah kekuatan yang dispesifikasikan
fc’ = kekuatan tekan beton karakteristik
n = jumlah pengujian
R = rentang
Rm = rentag rata-rata maksimum yang digunakan dalam grafik kontrol untuk
simpangan rentang rata-rata
R = rentang rata-rata
ơ1 = deviasi standar
ơ2 = deviasi standar dalam pengujian
a, = deviasi standar dari suatu pengadukan ke pengadukan lain
t- = konstanta pengali untuk deviasi standar (ơ) yang tergantung pada
jumlah pengujian yang diduga bernilai lebih rendah dari fc’
V = koefisien variasi
VI = koefisien variasi dalam pengujian
Xi = hasil pengujian individu
X = hasil uji rata-rata
3.2 Umum
Untuk memperoleh informasi maksimum, jumlah pengujian harus cukup untuk
mengindikasikan variasi dalam beton yang diproduksi dan untuk memperoleh prosedur
statistik memadai yag digunakan dalam mengintepretasikan hasil uji. Prosedur statistic
merupaka dasar terbaik untuk menentukan potensi kualitas dari kekuatan beton, dan untuk
mengekspresikan hasil uji dalam bentuk yang paling mudah digunakan.
SNI 03-6815-2002
3.3 Fungsi Statistik
Kekuatan contoh uji beton pada proyek yang akan dikontrol dapat diasumsikan ada dalam
pola yang mendekati kurva distribusi frekuensi normal seperti yang diilustrasika pada
gambar 3.3 (a). jika dilakukan kontrol yang baik, nilai kekuatan beton akan berkumpul
mendekati nilai rata-rata, dan kurva berbentuk tinggi dan sempit. Bila variasi kekuatan
beton bertambah. Nilai penyebar da kekuatan menjadi rendah dan melebar, seperti
diilustrsikan pada gambar 3.3 (b). karelia karakteristik kurva tersebut dapat ditentukan
secara matematik. Fungsi tertentu dari kekuatan beton yang digunakan dapat dihitung
sebagai berikut:
3.3.1 Rata-rata
X kekuatan rata-rata dari semua pengujian individual
X1+X2+X3 +Xn
X = n
Keterangan : X1, X2, X3 ……………… Xn adalah hasil uji kekuatan secara individual, dan
n adalah jumlah total dari pengujian yang ‘1’ dilakukan. Pengujian ditentukan sebagai
kekutan rata-rata dari semua contoh uji yang mempunyai umur sama, dibuat dari satu kali
pengadukan beton.
3.3.2 Deviasa Standar
ơ – Pengukuran penyebaran yang paling umum diakui adalah akar nilai rata-rata deviasi
kekuatan agregat. Statistik ini diketahui sebagai deviasi standard dan dapat dianggap
sebagai radius girasi terhadap garis simetris dari daerah, di bwah kurva distribusi
frekuensi data kekuatan, seperti digambarkan pada gambar 3.3 (a). Berdasarkanpada
jumlah data yang terbatas, perkiraan yang paling mendekati ketepatan didapat dari
persamaan (3.2) atau persamaan aljabarnya, persamaan 3.2.a. Persamaan terakhir lebih
dianjurkan untuk perhitungan, sebab selain mudah dan dapt dilakukan dengan
menggunakan kalkulator biasa, juga untuk menghindarkan kemungkinan adanya kesulitan
yang disebabkan oleh kesalahan-kesalahan.
SNI 03-6815-2002
n = {[(X1-X)2 + (X2-X)2 + ……+ (Xn-X)2]/(n-1)}k (3.2)
atau:
ơ = √∑X12 – (∑X1)2 (3.2.a)
n
n – 1
3.3.3 Koefesien Variasi, V
Deviasi standar yang diekspresikan sebagai person dari kekuatan rata-rata dinamakan
koefesien variasi:
V = ơ X 100 (3.3.0)
X
3.3.4 Rentang R
Rentang adalah nilai statistik yang didapat dari mengurangi nilai tertinggi dari suatu grup
data dengan nilai terendahnya. Rentang dalm pengujian didapat dengan mengurangi nilai
tertinggi kuat tekan silinder rata-rata dengan nilai terendahnya dalam suatu grup. Rentang
dalam pengujian yang didiskusikan pada pasal selanjutnya.
3.4 Variasi kekuatan
Seperti telah disebutkan dimuka, variasi yang dihasilkan dari hasil uji dapat ditelusuri dari
(a) variasi dalam metode pengujian dan (b) perilaku campuran beton dan bahan
pembentuknya. Dengan menganalisis variasi di atas dimungkinkan untuk menghitung
variasi yang disebabkan oleh masing-masing komponen.
3.4.1 Variasi dalam pengujian
Variasi kekuatan beton dalam pengujian tunggal didapat dari menghitung variasi
pengujian suatu grip silinder uji yang berasal dari beton yang diambil dari
SNI 03-6815-2002
pengadukan yang ditentukan. Diasumsikan benda uji beton bersifat homogen dan setiap
variasi antara silinder yang dibuat dari sample yang diberian disebabkan oleh cara
pembuatan, pemeliharaan, dan variasi-variasi pengujian.
Pengadukan tunggal beton tidak dapat menyediakan data yang cukup untuk analisis
statistik, dan diperlukan benda uji silinder yang diambil dari paling sedkit sepuluh
pengadukan beton untuk menetapkan nilai R yang dapat diperca. Deviasi standard dan
koefisien variasi dapat dihitung sebagai berikut:
Ơ = i R (3-4)
d2
V1 = ơ X 100 (3-5)
X
Keterangan:
Ơ1 = deviasi standar dalam pengujian
1s/d2 = suatu konstanta yang tergantung pada jumlah silinder uji yang
dirata-rata untuk menghasilkan suatu hasil uji (tabel 3.4.1)
R = rentang rata-rata dalam grup contoh silinder
V1 = koefisien variasi dalam pengujian
X = kekuatan rata-rata
3.4.2 Variasi dari Satu Pengadukan ke Pengadukan Lain
Variasi ini menggambarkan perbedaan kekuatan yang dapat dipertimbangkan sebagai
variasi:
(a) Karakteristik dan perilaku dari komponen bahan pembentuk beton;
(b) Adukan, pencampuran, dan pengambilan contoh uji;
(c) Pengujian silinder yang tidak dapat terdeteksi, bila silinder ini dieri perlakuan
lebih khusus dari silindr yang diuj pada waktu yang berbeda.
Variasi yang berasal dari pengadukan ke pengadukan lain dan sumber variasi lain dalam
pengujian, berhubungan dengan variasi keseluruhan (pers 3-3), dengan persamaan
sebagai berikut:
SNI 03-6815-2002
ơ2 = ơ12 – ơ2
2
Keterangan:
ơ = deviasi standar keseluruhan
ơ 1 = deviasi standar dalam pengujian
ơ 2 = deviasi standar dari satu pengadukan ke pengadukan lain
sekali parameter di alas sudah dihitung, dan dengan asumsi bahwa hasil uji mengikuti
kurva distribusi frekuensi normal, sejumlah informasi tentang hasil uji akan diketahui.
Gambar 3.4.2 (a) menunjukan pendekatan pembagian dibawah kurva distribusi frekuensi
normal. Contoh, kira-kira 68% dari luasan (lama dengan 68% hasil uji) ada dalam ± 1 ơ
dari nilai rata-rata, 95% dalam ± 2 ơ dan seterusnya. Hasil di atas memperbolehkan
adanya perkiraan bagian dari hasil uji yang di harapkan ada dalam perkalian kelipatan
rata-rata yang diberikan atau nilai tertentu lain. Tabel 3.4.2 di adaptasi dari integral
probabiliti normal dari kurva distribusi frekuensi normal teoritik dan menunjukan
probabiliti hasil uji ada dibawah fc’ dalam hal kekuatan rata-rata dari campuran X = fcr =
(fc’ + tơr). Kurva distribusi kurriulatif dapat juga diplot dengan mengakumulasikan hasi-
hasil uji yang dibawah kekuatan yang ditentukan, diekspresikan sebagai persen dari
kekuatan rata-rata untuk koefisien variasi atau standar deviasi yang berbeda. Gambar
3.4.2 (b) dan 3.4.2 (c) menunjukan keterangan.
Pada gambar tersebut, ordinat menunjukan persen dari populasi nilai kekuatan yang
diduga melampaui kekuatan yang ditunjukan oleh setiap nilai absis untuk koefisien
variasi atau deviasi standar yang dipilih.
3.5 Standar-standar Untuk kontrol
Keputusan apakah deviasi standar atau koefisien variasi merupakan ukuran yang tepat dari
penyebaran yang dapat digunakan dalam setiap situasi, tergantung pada yang mana dari dua
pengukuran lebih konstan mendekati rentang karakteristik kekuatan pada situasi tertentu.
Informasi saat ini menunjukan bahwa deviasi standar mendekati konstan, khususnya untuk
kekuatan dialas 211 kgf / cm2 Untuk variasi dalam pengujian, koefisien variasi dianggap lebih
dapat diterapkan.
Tabel 3.5 menunjukan variasi yang dapat diharapkan trjadi untuk uji kuat tekan pada proyek yang
diduga akan mengalami perbedaan tingkat pengawasan.
SNI 03-6815-2002
Tabel 3.4.1
Faktor-faktor untuk Menghitung Deviasi Standar dalam Pengujian
Jumlah Benda Uji d2 1/d2
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1.128
1.693
2.059
2.236
2.534
2.704
2.847
2.970
3.078
0.8865
0.5907
0.4857
0.4299
0.3946
0.3698
0.3512
0.3367
0.3249
Dari table B2 ASTM, Manual untuk kontrol kualiti bahan
SNI 03-6815-2002
SNI 03-6815-2002
SNI 03-6815-2002
SNI 03-6815-2002
4 KRITERIA
4.1 Kekuatan dari silinder control umumnya hanya merupakan pembuktian dari kualitas beton
yang dugunakan dalam pelaksanaa konstruksi suatu struktur. Karena adanya kemungkinan
terjadi perbedaan antara kekuatan silinder uji dan kapasitas memikul beban suatu struktur,
data kekuatan yang tidak cukup tidak boleh dipercaya.
Dalam menghitung kapasitas memikul kapasitas memikul beban dari struktur beton , jumlah
hasil uji yang lebih rendah dari kekuatan yang direncanakan adalah lebih penting dari
kekuatan rata-rata yang diperoleh. Kekuatan minimum tidak dapat ditentukan sejauh masih
selalu terjadi kemungkinan diperoleh kekuatan yang lebih rendah, meskipun telah dikontrol
dengan baik. Juga harus diakui bahwa silinder mungkin tidak mewakili beton dalam setiap
bahan struktur secara akurat. Faktor keamanan harus disertakan dalam persamaan dalam
perencanaan yang memperbolehkan adanya deviasi dari kekuatan yang ditentukan tanpa
membahayakan keamanan struktur. Hal diatas sudah digunakan pada dasar pelaksanaan
konstruksi. Prosedur disain dan teknik kontrol kualitas yang digunakan oleh industri
konstruksi. Harus diingat bahwa untuk nilai tengah kekuatan yang diberikan. Jika presentasi
hasil uji yang terletak dibawah kekuatan rencana hanya sedikit, sebagian besar presentasi
hasil uji yang berkaitan akan lebih besar dari kekuatan rencana, dengan sebagian besar
probabilitinya berlokasi didaerah kritis. Konsekwensi lokalisasi beton berkuatan rendah
dalam suatu struktur tergantung pada banyak faktor, termasuk diantranya probabiliti dari
beban awal berlebih – yang diterima, lokasi dan besar dari daerah pada unit struktural
berkualitas rendah tingkat kepercayaan pada kekuatan dalam perencanaan, penyebab utama
dari rendahnya kekuatan, dan konsekwensi-konsekwensi pertimbangan ekonomi dan
kegagalan struktur.
Kriteria akhir yang memperbolehkan probabilitas tetentu daripengujian yang nilainya
dibawah fc untuk digunakan dalam perencanaan, merupakan keputusan dari perencana
berdasarkan pendalaman akan kondisi yang ada. “Building Code Equirment for Reinforced
Cuncrela ACI 318-71” memberikan petunjuk mengenai hal ini. Untuk memenuhi perilaku
kekuatan yang dibutuhkan, kekuatan rata-rata beton harus melampaui fc’, kekuatan rencana.
Besarnya kelebihan kekuatan tergantung pada variabilitas hasil up hasil uji yang diduga
sebagaimana dinyatakan oleh koefisien variasi atau deviasi standar, dan proporsi hasil
pengujian bernilai rendah yang diijinkan.
Data kekuatan untuk menentukan deviasi standar atau koefisien variasi harus mewakili
suatu grup yang paling sedikit dari 30 pengujian yang berurutan yang diambil dari beton
SNI 03-6815-2002
yang diproduksi dalam kondisi sama dengan yang diharapkan pada proyek. Kebutuhan akan
30 pengujian yang berurutan dianggap terpenuhi jika pengujian mewakili suatu grup dari
pengadukan yang berurutan dari beton yang mempunyai mutu sama atau rata-rata statistik
dari dua grup yang jumlah total pengadukannya 30 atau lebih
Kondisi yang mirip sulit ditentukan yang terbaik adalah mengambil beberapa grup dari 30
pengujian atau lebih. Pada umumnya perubahan material dan prosedur akan menimbulkan
efek yang lebih besar pada tingkat kekuatan rata-rata dari pada deviasi standar atau
koefisien variasinya. Perubahan yang basar pada umumnya termasuk perubahan tipe dan
merk dari semen, bahan pencampur, bahan apegat, proporsi campuran, pengadukan,
pencampuran, atau pengujian. Data harus mewakili beton yang diproduksi, dengan kekuatan
yang ditentukan mengikuti yang ditentukan dalam pekerjaan yang akan dilaksanakan,
sejauh deviasi standar dapat bervariasi sebagaimana kekuatan rata-rata juga bervariasi.
Kekuatan rata-rata yang diperlukan fcr untuk setiap disain dapat dihitung dari persamaan
4.1 atau 4.1 a label 3.4.2 atau dengan pendekatan dari gambar 4.1 a atau 4.1 b tergantung
pada pa yang akan digunakan : koefisien variasi atau deviasi standar.
Fcr = fc
( 1 – tV ) ( 4 - 1)
Fcr = fc’ + tơ ( 4 – 1a )
Keteangan :
fcr = kuat tekan beton rata-rata yang dibutuhkan
fc’ = kuat tekan beton yang dibutuhkan
t = suatu konstanta yng tergantung pada proporsi pengujian yang hasilnya mungkin lebih
lebih rendah dari fc’ ( table 4.1 )
V = nilai prakiraan koefisien variasi dinyatakan sebagai suatu pecahan
tơ = nilai prakiraan deviasi standar
SNI 03-6815-2002
Jika nilai rata-rata jumlahtertentu pengujian n dimasukkan dalam ketentuan, persamaan (4-
1) dimodifikasi sebagai berikut :
fcr = fc’ ( 4-1b )
t.v
1 –
√n
dan
fcr = fc’ tơ ( 4-1c )
√n
SNI 03-6815-2002
SNI 03-6815-2002
Gambar 4.1 (c) menunjukan variabilitas bertambah, fcr juga bartambah dengan demikian
menggambarkan nilai ekonomis dari pengontrolan yang baik. Kebutuhan paling sedikit 30 hasil
pengujian seperti yang disebutkan diatas adalah berdasarkan pada kenyataan bahwa antara 25
sampai 30 hasil pengujian yang diseleksi secara acak dari distribusi normal populasi memberikan
perkiraan nilai rata-rata populasi dan deviasi standar yang dapat digunakan sebagai nilai populasi.
Jika basil pengujian yang akan dipakai untuk perkiraan hanya sedikit, niliai-nilai yang ada
khususnya untuk deviasi standar tidak dapat dipercaya, sehingga fcr tidak dapat ditentukan, jadi
suatu presentase tertentu dari pengujian berikutnya akan diatas fc’, dengan mengasumsikan hasil
pengujian yang ini merupakan satu-satunya informasi yang tersedia. Jika informasi terdahulu
digunakan untuk beton dari tempat pembuatan yang sama, dengan persyaratan yang mirip diatas,
informasi tersebut dapat digunakan untuk menentukan nilai perkiraan dari a yang digunakan untuk
menentukan fcr yang ditargetkan. Untuk pekerjaan kecil yang beru saja dimulai, dimana tidak ada
informasi lebih dahulu, beton harus didisain untuk menghasilkan kekuatan rata-rata fcr paling
sedikit 84.4 kgficra2, lebih besar dari fc’.
Seiring dengan jalannya pekerjaan dan lebih banyak hasil pengujian yang didapat, semua hasil uji
kekuatan dapat dianalisis bersamaan untuk memperoleh perkiraan deviasi standar yang lebih dapat
dipercaya, persamaan (4-1), (4-1a), (4-1b) dan (4-1c)
SNI 03-6815-2002
Tabel 4.1
Nilai-nilai t
Persen hasil pengujian yang
ada didalam batasan X = tơ
Kemungkinan untuk berada
dibawah batasan terendah
t
40
50
60
68.27
70
80
90
95
95.45
98
99
99.73
3 dalam 10
2.5 dalam 10
2 dalam 10
1 dalam 6.3
1.5 dalam 10
1 dalam 10
1 dalam 20
1 dalam 40
1 dalam 44
1 dalam 100
1 dalam 200
1 dalam 741
0.5
0.67
0.84
1.00
1.04
1.28
1.65
1.96
2.00
2.33
2.58
3.00
4.2 Kriteria untuk persyaratan kekuatan beton
Nilai dimana kekuatan rata-rata campuran beton fcr harus melampaui fc’ tergantung pada
criteria yang digunakan dalam spesifikasi dalam suatu proyek. Berikut ini diberikan
contoh-contoh perhitungan yang harus dilakukan untuk menyeleksi kekuatan-kekuatan
rencana dari campuran beton yang akan memenuhi persyaratan.
4.2.1 kriteria nomor 1
proporsi maksimum dari hasil pengujian kekuatan individual secara acak yang rata-
ratanya diperbolehkan, dibawah fc’.
ASTM C 94-74 menggunakan pendekatan yang lama. Untuk beton struktur yang
direncanakan dengan metode kekuatan batas, ASTM merekomendasikan bahwa tidak
lebih dari 10% dari hasil uji kekuatan mempunyai nilai kurang dari kekuatan yang
ditentukan, fe’
Sebagai contoh misalkan tidak lebih dari situ dalam 10 pengujian individual secara acak
diperbolehkan bahwa fc’ = 281 kgf/cm
SNI 03-6815-2002
Metode deviasi standar
Anggap kontrol kualitas yang ssangat baik seperti yang ditunjukan oleh deviasi standar
31.7 kgt/cm
Dengan persamaan (4-1a) dan table 4.1, didapat :
fcr = fc’ + tơ
= 281 + 1.28 x 31.7
= 322 kgf/cm2
Sebagai hasilnya, untuk kekuatan struktural rencana fc’ = 281 k/cm2 campuran beton
harus diproporsikan untuk kekuatan rata-rata tidak kurang dari 322 kgf/cm2.
Catatan :
Koefisien variasi adalah : 31.7/1322x100 = 98%
Metode koefesien variasi
Anggap kontrol kualitas yang baik sebagai ditunjukan oleh koefisien variasi adalah 10%.
Dengan menggunakan persamaan (4-1), dan label 4.1, didapat :
fcr = fc’
1 – tV
fcr = fc’
1-1.28 (0.10)
= 1.15 fc’ (lihat juga gambar 4.1.a)
= 324 kgf/cm2
Dengan menggunakan pendekatan dan data diatas, campuran beton harus diproporsikan
untuk kekuatan rata-rata tidak kurang dari = 324 kgf/cm2
SNI 03-6815-2002
4.2.2 Kriteria nomor 2
Suatu probabiliti tertentu dimana rata-rata dari n pengujian kekuatan yang berurutan akan
dibawah fc.
ACI 318-71 menyarankan bahwa sesudah didapat data hasil pengujian yang cukup dari
suatu proyek, frekwensi terjadinya nilai rata-rata dari tiga pengujian berurutan yang
dibawah fc’ tidak boleh melampaui 1 (satu) dalam 100 (seratus) pengujian.
Sebagai contoh, situasi dimana tidak lebih dari 1 dalam 100 pengujian rata-rata tiga hasil
pengujian yang diperbolehkan dibawah fc’ sama dengan 281 kgf/cm2.
Metode deviasi standar
Anggap suatu deviasi = 53ko’ / cm’. dengan menggunakan persamaan (4-1c) dan label
4.1, didapat :
fcr = fc’ tơ
√3
= 281 + 233.53
√3
= 351 kgf / cm2
Sebagai hasilnya, untuk kekuatan struktural rencana fc’ = 281 kgf/cm2, campuran beton
harus diproporsikan kekuatan rata-ratanya tidak kurang dari = 351 kgf/cm2.
Metode koefisien variasi
Anggap koefisien variasi 15%, menggunakan persamaan (4-1b) dan table 4.1 didapat :
SNI 03-6815-2002
fcr = fc’
tơ
1- √n
= 281
2.33(0.15)
1-
√3
= 351 kgf/cm2
Dengan menggunakan pendekatan ini campuran beton harus diproporsikan untuk
kekuatan rata-ratanya tidak kurang dari = 351 kgf/cm2
4.2.3 Kriteria nomor 3
Suatu probabilitas tertentu dimana pengujian kekuatan secara individual dan acak akan
bernilai lebih dari suatunilai tertentu dibawah fc’
Pendekatan ini juga digunakan didalam ACI 318 – 71 dengan menetapkan bahwa
probabiliti hasil pengujian secara acak yang mempunyai nilai lebih dari 35.1 kgf/cm2
dibawah fc’ hanya 1 dalam 100.
Sebagai contoh, anggap probabilitas 1 dalam 100 dari pengujian kekuatan akan lebih dari
35.1 kgf/cm2 dibawah fc’ – 2811 kgf/cm2
Metode deviasi standar
Anggap standar deviasi = 531 kgf/cm2 dan menggunakan persamaan (4-1a) dan table 4.1
didapat :
fcr = fc’ – 35.1 + tơ
= 281 – 35.1 + 2.33 (53)
= 369 kgf/cm2
SNI 03-6815-2002
Sebagai hasilnya, campuran beton harus diproporsikan untuk menghasilkan beton dengan
kekuatan rata-raatanya tidak kurang dari psi (kgf/cm2)
Metode koefisien variasi
Menggunakan persamaan (4-1) dan table 4.1, dan koefisien variasi = 15% didapat :
fcr = fc’ – 35.1
1-tV
fcr = 281-35.1
1-2.33 (0.15)
= 379 kgf/cm2
Dengan menggunakan pendekatan ini, campuran harus diproporsikan untuk menghasilkan
beton dengan kekuatan rata-ratanya tidak kurang dari 379 kgf/cm2.
4.2.4 Kriteria nomor 4
Suatu probabilitas tertentu dimana pengujian kekuatan cara individual dan acak akan
mempunyai nilai yang kurang dari presentase tertentu fc’. Sebagai contoh, anggap
probabilitas 1 dalam 100 hasil pengujian kekuatan kurang dari 85 persen dari fc’ – 281
kg/cm2.
Metode deviasi standar
Menggunakan persamaan (4-1a) dan table 4.1 dan deviasi standar = 53 kg/cm2 didapat :
fcr = 0.85 fc’ + tơ
= 0.85 (281) + 2.33 (53)
= 361 kgf/cm2
Sebagai hasilnya, campuran beton harus diproporsikan untuk menghasilkan beton dengan
kekuatan rata-ratanya tidak kurang dari 361 kgf/cm2.
SNI 03-6815-2002
Metode koefisien variasi
Dengan menggunakan persamaan (4-1) dan tabel 4.1 dan koefisien variasi = 15% didapat
:
fcr = 0.85 fc’
1 – tV
fcr = 0.85 (281)
1 – 2.33 (0.15)
= 368 kgf/cm2
Dengan menggunakan pendekatan ini. Campuran beton harus diproporsikan untuk
menghasilkan beton dengan kekuatannya rata-ratanya tidak kurang dari 368 kgf/cm2.
4.3 Informasi Tambahan
Table 4.3 menunjukan informasi tambahan. Nilai-nilai didalam tabel dikolom 2.3, dan 4
adalah merupakan tingkat kekuatan dimana nilai hasil pengujian individu atau nilai rata-
rata dari sejumlah pengujian yang berbeda tidak boleh lebih rendah dari tersebut.
Nilai-nilai diatas berdasarkan pada pemikiran bahwa beton diproporsikan untuk
menghasilkan kekuatan rata-rata sama dengan fcr. Nilai pada kolom 2, secara tioritis hanya
benar unyuk beton dengan koefisien variasi 15%. Nilai-nilai pada kolom 3 dan 4 dapat
diterapkan pada deviasi standar yang mana saja. Jika beton dikontrol secara seksama,
kemungkinan kedua hal diatas terlampaui hanya 0,02. jadi, kegagalan mencapai batasan
yang ditabulasi dalam proporsi permasalahan yang lebih liras dari yang ditetapkan dapat
merupakan petunjuk bahwa kekuatan rata-rata saat ini kurang dari fcr atau ơ atau v nya
telah bertambah hal tersebut dapat disebabkan oleh kekuatan yang lebih rendah atau kontrol
yang jelek yang diharapkan atau keduanya.
Kemungkinan bahwa hasil pengujian mempunyai nilai yang rendah lebih disebabkan oleh
kesalahan dalam pengambilan sample atau cara pengujian dari pada kekuatan dalam beton
sendiri tidak boleh diabaikan. Dalam setiap permasalahan, dituntut adanya tindakan
perbaikan.
SNI 03-6815-2002
Kolom 5 menunjukan kemungkinan bahwa rata-rata dari beapapun sejumlah pengujian
yang berurutan yang didapat, gagal untuk menyamai atau melampaui fc’ jika beton
diproporsikan untuk menghasilkan kekuatan rata-rata sama dengan fcr.
Dapat dilihat bahwa penambahan jumlah pengujian, yang akan dirata-ratakan menambah
kemungkinan fc’ terlampaui, karena variasi cenderung menjadi tidak seimbang dengan
penambahan jumlah pengujian dalam satu set.
Salah stu usaha untuk mengatasinya adalh dengan menyeleksi jumlah pengujian berurutan
yang akan dirata-rata sedemikian sehingga nilai yang didapat sama dengan fc’. Hal trsebut
berarti bahwa rata-rata dari 3 pengujian beton yang berurutan dimana 1 dan 10 pengujian
diperbolehkan lebih rendah dari fc’. Harus diingat bahwa menurut asumsi teori statistik
mengenai asal mula nilai-nilai di atas, bahwa beberapa kegagalan dapat terjadi dan
besarnya diduga 1 dalam 50, meskipun beton dikontrol sesuai rancana dan didisain
berlebihan untuk mencapai kekuatan rata-rata sama dengan fcr.
Sebagian besar spesifikasi kekuatan beton mensyaratkan bahwa suatu pengujian terdiri dari
2 atau 3 benda uji yang diambil dampel pembetonan yang sama. Benda-benda uji tersebut
diperlukan untuk memperoleh rata-rata yang dapt dipercaya untuk sempel yang yang
diberikan dan untuk mempeorleh “rentang” data R untuk menentukan variasi dalam benda
uji.
4.4 Grafil Kontrol Kualitas
Grafik kontrol kualitas sudah bertahun-tahun digunakan oleh perusahaan industri sebagai
alat bantu untuk mengurangi variabilitas dan menambah efisiensi dalam produksi. Metode-
metode untuk penggunaan grafik tersebut sudah dikembangkan dengan baik dan digunakan
dalam ASTM Manual on Quality Control Materials.
Berdasrkan pola hasil sebelumnya dan batasan-batasan yang diterakan kecenderungan hasil
akan segera nampak begitu hasil-hasil data baru diplotkan. Titik-titik yang jauh diluar garis
batasan yang dihitung menunjukan bahwa sesuatu telah mempengaruhi kontrol dari proses
produksi beton.
Grafik tersebut dapat digunakan selama beton masih dalam produksi yang menerus
melampaui waktu yang diperkirakan. Tiga grafik sederhana disediakan khusus unyuk
pengontrolan pembetonan. Seperti diilustrasikan pada gambar 4.4 jika grafik tersebut tidak
meliputi semua ketentuan dalam grafik kontrol formal grafik tersebut tetap berguna para
ahli teknik, arsitek dan pengawasan lapangan.
SNI 03-6815-2002
(a) Suatu grafik dimana hasil-hasil dari semua pengjian kekuatan diplotkan sesuai
yang didapat. Garis batas untuk kekuatan rata-rata yang diperlukan ditentukan
sebagaimana ditunjukan oleh persamaan (4-1a) atau tabel 4.3, dan dari kekuatan
rencana yang ditentukan;
(b) Perpindahan rata-rata kuat tekan, dimana nilai rata-rata diplotkan untuk 5 set
terdahulu dari 2 silinder yang bersangkutan untuk setiap hari dan setiap shift,
pada permasalahan ini kekuatan yang ditentukan adalah, batasan terendah,.
Grafik ini sangat berguna untuk menentukan kecenderungan dan akan
menunjukan pengaruh dari perubahan keadaan, perubahan dalam material dsb.
Rata-rataa dari jumlah pengujian yang diplotkan sebagai perpindahan rata-rata
dengan batasan terendah yang diterima dapat bervariasi sesuai dengan masing-
masing maksud pekrjaan;
(c) Perpindahan rata-rata untuk rentang, dimana rentang rata-rata dari 10 grup
silinder yang bersangkutan, diplotkan, setiap hari atau setiap shift. Rentang rata-
rata maksimum yang diijinkan untuk kontrol dilaboratorium yang baik juga
diplotkan. Rentang rata-rata maksimum ditentukan sesuai yang telah
didiskusikan pada bab 4.5
Gambar 4.4 menunjukan grafik (a), (b), dan (c) untuk 46 pengujian. Agar betul-
betul efektif, grafik harus dipertahankan sepanjang keseluruhan pekerjaan.
4.5 Pengujian-pengujian dan benda uji yang diperlukan
Untuk setiap pekerjaan tertentu, harus dibuat sejumlah pengujian yang cukup guna
meyakinkan diperolehnya perwakilan yang akurat dari variasi-variasi beton. Pengujian
beton dapat dilakukan berdasarkan pada waktu tertentu atau jumlah kubikasi tertentu,
kondisi dari setiap pekerjaan akan menentukan metode yang paling praktis untuk
menentukan jumlah pengujian yang diperlukan.
Hasil pengujian didefinisikan sebagai kekuatan rata-rata dari semua benda uji yang dibuat
pada umur yang sama pada sample yang diambil dari satu pengadukan beton. Disuatu
proyek dimana semua pengawasan pelaksanaan pekerjaan beton dilakukan oleh seorang
ahli teknik, memberikan kesempatan yang sangat baik untuk dilakukan pengontrolan dan
perkiraan akurat yang dapat dipercaya dengan pengujian minimum.
SNI 03-6815-2002
Segera setelah pelaksanaan pekerjaan berjalan dengan lancer, pengujian yang dilaksanakan
setiap hari atau setiap shift, tergantung pada volume beton yang diproduksi, cukup untuk
menghasilkan data yang menggambarkan variasi didalam beton untuk struktur. Pada
umumnya disarankan untuk melakuikan pengujian dalam jumalh yang cukup, sehingga tiap
tipe beton yang berbeda yang di cor tiap hari akan di wakili oleh paling sedikit satu
pengujian yang merupakan rata-rata dari 2 benda uji silinder standar. 15 x 30 cm. yang diuji
pada umur yang ditentukan.
Benda-benda uji tunggal yang setiap hari diambil dari 2 adukan yang berbeda akan
memberikan informasi yang lebih dapat dipercaya terhadp keseluruhan variasi, tetapi
umumnya dikehendaki membuat benda uji tambahan yang berkaitan dengan sampel yang
sama untuk dapat melakukan pengcekan terhadap variasi-variasi dalam pengujian. Jumlah
benda uji yang diperlukan oleh seorang ahli teknik harus didasarkan pada standar yang ada
tetapi dapat dikurangi sesuai tingkat kepercayaan dari pembuat, laboratorium, dan
kontraktor yang bersangkutan.
Laboratorium mempunyai tanggung jawab untuk melakukan pengujian yang alat dan beton
akan diputuskan tidak digunakan jika hasil pengujian menunjukan variasi yang lebih besar
atau tingkat kekuatan rata-rata lebih rendah dari yang seharusnya. Selama rentang antara
benda-benda uji tambahan yang berkaitan dengan sample yang sama dapat di asumsikan
sebagai tanggung jawab dari laboratorium, grfik kontrol untuk rentang-rentang (gambar
4.4), harus dijaga oleh laboratorium sebagai pengecekan terhadap keseragaman
pelaksanaan pekerjaan tersebut.
SNI 03-6815-2002
SNI 03-6815-2002
LAMPIRAN A
DAFTAR NAMA DAN LEMBAGA
1. Pemrakarsa : Pusat Litbang Permukiman
2. Penyusun :
NO NAMA LEMBAGA
1. Ir. Silvia Fransisca H, MSc Pusat Litbang Permukiman
3. Susunan Panitia Tetap Standardisasi
JABATAN EX-OFFICIO NAMA
Ketua
Sekretaris
Anggota
Anggota
Anggota
Anggota
Anggota
Anggota
Kepala Badan Litbang PU
Sekretaris Badan Litbang PU
Dit. Bina Teknik Ditjen Pengairan
Dit. Bina Teknik Ditjen Bina Marga
Dit. Bina Teknik Ditjen Cipta Karya
Kepala Pusat Litbang Pengairan
Kepala Pusat Litbang jalan
Kepala Pusat Litbang pemukiman
Anggota
Kepala Biro Humum Dep. PU
Ir. Julianto Hendro Muljono
Ir. Supradijono Sobirin
Ir. Napirupulu, Dipi. HE.
Ir. Gandhi Harahap, MEng.
Ir. Aim Abdurachim Idris, MSc.
DR. Ir. Badruddin Machbub
DR. Ir. Patana Rantetoting. MSc
Ir. Sutikni Utoro
Wibisono Setyowibowo, Msc.