tugas mix design dedi

Soal:

Campuran beton yang direncanakan adalah campuran beton mutu f’c 40 MPa yang

akan digunakan untuk konstruksi rigid pavement (dermaga). Dengan contoh benda uji

sebanyak 20 buah benda uji ( silinder ) .

Bahan campuran yang dipakai :

1. F’c = 50 mpa

2. Sr = 5 Mpa (k = 1.64)

3. Slump = 45 mm

4. Semen tipe 1

5. Agregat halus = alamiah (batu tidak dipecah)

6. Agregat kasar = batu pecah

7. Benda uji = silinder

8. Hasil Uji Laboraturium :

Ayakan

(mm)

Pasir

(% lolos)

Kerikil

(% lolos)

38

19

9,6

4,8

2,4

1,2

0,6

0,3

0,15

-

-

100

95

87

78

62

25

3

100

100

52

7

0

-

-

-

-

Agregat halus Agregat kasar

Absorbsi 1,2% 2,2%

BJ (sdd) 2,7% 2,72%

Y lepas 1,35 Kg/L 1,42 Kg/L

Kadar air 1,15% 1,25%

9. Susunan besar butir kerikil

Ayakan

B2.882

% Berat yang lewat pada ayakan

4.8 – 38 4.8 – 19 4.8 – 9.6

38

19

9.6

4.8

95 – 100

37 – 70

10 – 40

0 – 5

100

95 – 100

30 – 60

0 – 10

100

100

50 – 85

0 -10

Batas – batas susunan besar butir agregat gabungan

Ayakan

BS.882

mm


Besar butir maksimum (mm)

76 38 19 9.6

76

38

19

9.6

4.8

2.4

1.2

0.6

0.3

0.15

100

47 – 63

35 – 52

26 – 42

20 – 35

17 – 29

13 – 24

8 – 17

4 – 9

-

100

100

50 – 75

35 – 60

23 – 47

18 – 37

12 – 30

7 – 23

3 – 15

2 – 6

100

100

100

45 – 75

29 – 49

23 – 42

15 – 35

9 – 28

2 – 13

1 – 3

100

100

100

100

28 – 75

21 – 60

17 – 47

14 – 35

5 – 21

0 – 1

Dapat disimpulkan besar butir maksimum = 19 mm ≈ 20 mm

Langkah-langkah yang dilakukan dalam perencanaan campuran adalah sebagai berikut :

1. Menentukan kuat tekan yang disyarakatkan ( Characteristic Strength )

Dalam percobaan ini ditentukan mutu rencana beton f’c 50 MPa berarti beton dengan

kuat tekan karakteristik 500 Kg/cm2 atau 50 N/mm2 pada umur 28 hari dengan jumlah

bagian yang cacat (Proportion Defective ) sebesar 5 %.

2. Deviasi Standar Rencana

Ditetapkan sebesar 50 Kg/cm2 atau 5 N/mm2.

3. Margin ( Nilai Tambah )

Rumus : Margin = k x d

Dimana : d = standar deviasi = 5 N/mm2

k = ketetapan statistik yang nilainya tergantung pada prosentase hasil uji

yang lebih rendah dari f’c. Dalam hal ini diambil 5 % dan nilai k =

1,64.

Jadi Margin = 1,64 x 5 = 8,2 N/mm2

4. Kuat tekan rata-rata yang ditargetkan ( Target Mean Strength )

Rumus : Target Mean Strength = Characteristic Strength +Margin

Target Mean Strength = 50 + 8,2 = 58,2 N/mm2

5. Tipe Semen

Jenis semen yang digunakan adalah semen tipe I

6. Tipe Aggregat

Jenis aggregat yang digunakan dalam pembuatan beton ini adalah :

- Coarse Aggregate ( Aggregat Kasar ) : batu pecah (crushed)

- Fine Aggregate ( Aggregat Halus ) : alamiah (uncrushed)

7. Faktor Air Semen Bebas ( Free Water Cement Ratio )

Dari tabel 2.1 ( Perkiraan Kekuatan Tekan Beton dalam N/mm2, pendekatan dengan

faktor air semen = 0,43), dengan data sebagai berikut :

- Tipe Semen : PPC tipe I

- Tipe Aggregat Kasar : Batu pecah (uncrushed)

- Umur Beton : 28 hari

JENIS SEMENJENIS AGREGAT

KASAR

KEKUATAN TEKAN (N/mm2)

PADA UMUR

(HARI)BENTUK BENDA

UJI3 7 28 91

Semen Portland

Type 1 atau

Semen Tahan

Sulfat Type II, V

Batu Tak Dipecahkan 17 23 33 40Silinder

Batu Pecah 19 27 37 45

Batu Tak Dipecahkan 20 28 40 48Kubus


Semen Portland

Type III

Batu Tak Dipecahkan 21 28 38 44Silinder


Batu Tak Dipecahkan 25 31 46 53Kubus


Tabel 1

Perkiraan Kekuatan Tekan (N/mm2) Beton dengan faktor air semen 0.5 dan jenis semen dan

agregat kasar yang biasa dipakai di Indonesia

Dengan menggunakan tabel diatas dengan data yang telah ditetapkan, maka kekuatan tekan

beton pada 28 hari dengan menggunakan semen Type 1 dan jenis agregat kasar adalah batu

pecah sebesar 37 N/mm2. Kuat tekan tersebut diplotkan kedalam grafik 1 maka akan

didapatkan harga faktor air semen berdasarkan data dari Tabel 2 maka :

Faktor air semen = 0.43

Grafik 1. Hubuangan antara kuat tekan dan factor air semen

8. Faktor Air Semen Bebas Maksimum

Untuk menentukan nilai faktor air bebas maksimum kita dapat menentukaan

berdasarkan SK SNI T-15-1990. SK SNI pada table 3 menentukan faktor air semen untuk

berbagai macam pembetonan dalam lingkungan khusus digunakan untuk konstruksi rigid

pavement (dermaga).

JUMLAH SEMEN MINIMUM

PER m³ Beton (kg)

NILAI FAKTOR

SEMEN MAKSIMUM

Beton di dalam ruang bangunan :

Keadaan keliling non-korosif 275 0.6

Keadaan keliling korosif disebabkan

oleh kondensasi atau uap korosif325 0.52

Beton di luar ruang bangunan:

Tidak terlindung dari hujan dan terik

matahari langsung325 0.6

Terlindung dari hujan dan terik

matahari langsung275 0.6

Beton yang masuk kedalam tanah:

Mengalami keadaan basah dan

kering yang berganti-ganti325 0.55

Mendapat pengaruh Sulfat dan alkali

dari tanah

Tabel 2

Persyaratan jumlah semen minimum dan faktor air semen maksimum untuk berbagai

macam pembetonan dalam lingkungan khusus.

Dari tabel diatas dengan menggunakan data yang telah ditetapkan maka:

Jumlah semen minimum beton per m3 = 325 kg

Nilai faktor air semen maksimum = 0.6

Nilai faktor air semen yang diperoleh dari butir 7 lebih kecil dari nilai faktor air semen

maksimum, maka yang dipakai adalah nilai faktor air semen yang terendah = 0.43

9. Menentukan nilai Slump

Ditentukan nilai Slump 45 mm.

10. .Menentukan agregat maksimum

Ditentukan besar butir aggregat maksimum adalah 20 mm.

11. Kadar air bebas (Free Water Content)

Dari Tabel 2.3 (perkiraan kadar air bebas dalam kg/m3 untuk berbagai jenis

dan ukuran agregat serta slump ), dengan data sebagai berikut :

Slump : 45 mm

Maximum size of agregate : 20 mm

Type of Aggregate : Coarse : Crushed

Fine : Uncrushed

S L U M P (mm) 0-10 10-30 30-60 60-100

UKURAN BESAR

BUTIRJENIS AGREGAT

10 batu tak dipecahkan 150 180 205 225

batu pecah 180 205 230 250


batu pecah 170 190 210 225


batu pecah 155 175 190 205

TABEL 3. Perkiraan Kadar Air Bebas dalam kg/m3 Untuk Berbagai Jenis dan Ukuran

Agregat Serta Slump.

Didapat nilai free water content untuk :

Crushed Coarse Aggregate : 210 Kg/m3

Uncrushed Fine Aggregate : 180 Kg/m3

Rumus : Free Water Content = (2/3 x Wf) + (1/3 x Wc)

Dimana : Wf = kadar air bebas untuk aggregat halus ( Uncrushed )

= 180 Kg/m3

Wc = kadar air bebas untuk aggregat kasar (Crushed )

= 210 Kg/m3

Free water content = (2/3 x 180) + (1/3 x 210) = 190 Kg/m3

12. Kadar semen (Cement Content)

Cement Content = Free Water Content / Free Water Cement Ratio

= 190 /0,43

= 441,86 Kg/m3

13. Kadar semen maksimum (Maximum Cement Content)

Tidak ditentukan

14. Kadar Semen Minimum (Minimum Cement Content)

Dapat dilihat pada SK SNI Tabel 2.2 yang menyatakan bahwa untuk beton

tidak terlindung untuk konstruksi rigid pavement (dermaga),

jumlah semen minimum = 325 Kg/m3

15. Faktor air semen yang disesuaikan

- Dapat diabaikan apabila syarat umum kadar semen sudah terpenuhi.

- Apabila kadar semen minimum lebih besar dari item 12, maka faktor air

semen disesuaikan dipakai yang maksimal. Namun karena kadar semen minimum pada

item 12 lebih besar, maka gunakan kadar semen minimum = 441,86 Kg/m3.

16. Daerah Gradasi Agregat Halus

Dari analisa saringan untuk pasir pasir diketahui termasuk zona 3

Dari analisa saringan untuk pasir pasir diketahui termasuk zona 3

17. Persen Agregat Halus (Proportion of Fine Aggregate)

Dari Grafik 2.2 (grafik untuk menentukan presentase agregat halus yang

digunakan), dengan data sebagai berikut :

Maximum Aggregate Size : 20 mm

Slump : 45 mm

Ayakan

BS.882

Mm


Grading

Zone I

Grading

Zone II

Grading

Zone III

Grading

Zone IV

9.6

4.8

2.4

1.2

0.6

0.3

0.15

100

90 – 100

60 – 95

30 – 70

15 – 34

5 – 20

0 - 10

100

90 – 100

75 – 100

55 – 90

35 – 59

8 – 30

0 - 10

100

90 – 100

85 – 100

75 – 100

60 – 78

12 – 40

0 – 10

100

95 – 100

95 – 100

90 – 100

80 – 100

15 – 50

0 – 15

Ayakan

(mm)

Pasir

(%

lolos)

38

19

9.6

4.8

2.4

1.2

0.6

0.3

0.15

-

-

100

95

87

78

62

25

3

Grafik 2

Perbandingan jumlah pasir yang dianjurkan untuk daerah susunan butir 1, 2, 3, dan 4.

Tarik garis vertikal dari absis yang menyatakan free water / cement ratio

sebesar 0,6 sampai berada ditengah-tengah Zone 3, lalu tarik garis horisontal

sehingga didapat ordinatnya yang menunjukkan Proportion of Fine Aggregate

sebesar 27%.

18. Berat Jenis Relative Aggregat (SSD)

Sebelum item ini dikerjakan, harus dihitung dulu item 16 dan 17 untuk menentukan

proporsi aggregat halus dan kasar.

Dari item 17 diperoleh :

Proportion of Fine Aggregate : 27%

Proportion of Coarse Aggregate : 100 % - 27% = 73 %

Dari data percobaan diperoleh :

1. Gs pasir (Fine Aggregate) : 2,7

2. Gs Batu pecah (Coarse Aggregate) : 2,72

Maka Asumsi harga Gs adalah :

Gs = ( 27 % x 2,7 ) + ( 73% x 2,72 ) = 2,7146 =271,460%

19. Berat jenis beton ( Concrete Density )

Diperoleh dari Grafik 2.3 (grafik hubungan kadar air bebas, relative density

aggregate dan kepadatan beton). Buat garis lurus untuk nilai Gs = 2,7146 lalu tarik

garis vertikal dari absis free water content sebesar 190 kg/m3 memotong garis

lurus tadi. Dari titik potong tersebut tarik 3 garis horisontal ke ordinat yang

menunjukkan besarnya concrete density , yaitu sebesar 24 42 kg/m3

Grafik 3. Perkiraan berat jenis beton basah yang dimampatkan secara penuh.

20. Kadar Agregat Gabungan (Total Aggregate Content)

Total Aggregate Content = Concrete Density – Free Water Content – Cement Content

= 2442 – 190 – 441,86 = 1810,14 Kg/m

21. Kadar Agregat Halus (Fine Aggregate Content)

Fine Aggregate Content = Proportion of Fine Aggregate x Total Aggregate Content

= 27% x 1810,14 = 488,7378 Kg/m3

22. Kadar Agregat Kasar (Coarse Aggregate Content)

Coarse Aggregate Content = Total Aggregate - Fine Aggregate Content

= 1810,14 - 488,7378

= 1321,4022 Kg/m3

Koreksi Proporsi Campuran Beton Silinder

Air =B− {(Ck−Ca )×(C /100 ) }− {(Dk−Da )× (D /100 ) }

= 190 – {(1,15 - 1,2 ) x (488,7378 /100)} - {(1,25 – 2,2) x (1321,4022 /

100)

= 190 + 0,2443689 + 12,5533209

= 202,7976898 Kg/ m3

Agregrat halus =C+{(Ck−Ca )×(C /100 ) }

= 488,7378 + {(1,15 - 1,2 )x (488,7378 / 100)}

= 488,7378 -0,2443689

= 488,4934311 Kg / m3

Agregat Kasar =D+ {( Dk−Da )×( D /100 ) }

= 1321,4022 + {(1,25-2,2) x (1321,4022 / 100 )

= 1321,4022 – 12,5533209

= 1308,848879 Kg / m3

*dimana : B = Jumlah air (kg/m3)

C = Jumlah aggregat halus (kg/m3)

D = Jumlah aggregate kasar (kg/m3)

Ca = Absorption air pada aggregat halus (%)

Da = Absorption air pada aggregat kasar (%)

Ck = Kadar air aggregat halus (%)

Dk = Kadar air aggregat kasar (%)

n = Banyaknya jumlah benda uji

Volume Silinder = π r2 t

= (3,14) x (0,075)2 x 0,3

= 0,00529875 m3

Faktor Koreksi = (n x Volume Silinder) + (Proportion Defective x n x Volume Silinder)

= (20 x 0,00529875) + (5 % x 20 x 0,00529875 )

= 0,11127375

Faktor koreksi untuk Air Content = 0,005556025 (asumsi)

Proporsi Campuran yang dibutuhkan untuk benda uji silinder

Untuk 20 buah benda uji silinder :

Berat Air = (Koreksi Proporsi Air x Faktor Koreksi ) + (Koreksi

Proporsi Air x Faktor koreksi untuk Air Content )

= (202,798 x 0,11127375 ) + ( 202,798 x 0,005556025 )

= 23,69 kg

Berat Semen = (Koreksi Proporsi Semen x Faktor Koreksi ) + (Koreksi

Proporsi Semen x Faktor koreksi untuk Air Content )

= ( 441,86 x 0,11127375 ) + ( 441,86 x 0,005556025 )

= 51,62 Kg

Berat Aggregat Halus = (Koreksi Proporsi Aggregat Halus x Faktor Koreksi ) +

(Koreksi Proporsi Aggregat Halus x Faktor koreksi

untuk Air Content )

= (488,4934 x 0,11127375 ) + ( 488,4934 x 0,005556025)

= 57.07 Kg

Berat Aggregat Kasar = (Koreksi Proporsi Aggregat Kasar x Faktor Koreksi ) +

(Koreksi Proporsi Aggregat Kasar x Faktor koreksi

untuk Air Content )

= ( 1308,849 x 0,11127375 ) + ( 1308,849 x 0,005556025 )

= 152,91 Kg

Perbandingan Berat

Agregat Kasar Agregat Halus Semen Air

152,91 Kg 57,07 Kg 51,62 Kg 23,69 kg

3 2 2 1

Perbandingan volume

Agregat Kasar Agregat Halus Semen Air

0,05622 m3 0,0211 m3 0,034 m3 0,0236 m3

2,5 1 1,5 1

Berat jenis :

- Air = 1 gr/cm3 = 1000 kg/m3

- Semen = 1506 kg/m3

- Agregat halus = 2.7 gr/cm3 = 2.7 x 103 kg/m3

- Agregat kasar = 2.72 gr/cm3 = 2.72 x 103 kg/m3

tugas mix design dedi

Documents