2. mix design beton
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
1/22
Laboratorium Eco Material 38
RANCANGAN CAMPURAN BETONSNI 03-2834-1993
Perhitungan perencanaan campuran beton harus didasarkan pada data sifat-sifatbahan/ karakteristik agregat yang akan dipergunakan dalam produksi beton.
Datadata yang harus dipersiapkan untuk suatu mix-design beton adalah :
1) Persentase penggabungan agregat kasar dan halus (lihat cara
penggabungan agregat )
2) Berat jenis spesifik agregat kasar dan halus ( Laboratorium )
3) Berat volume agregat kasar dan halus ( Laboratorium )
4) Kadar air agregat kasar dan halus (Laboratorium )
5) Penyerapan air agregat kasar dan halus ( Laboratorium )
6) Kadar Lumpur agregat kasar dan halus ( Laboratorium )
7) Keausan agregat kasar ( Laboratorium )
8) Kadar organic agregat halus ( Laboratorium )
9) Fungsi struktur yang akan didesign betonnya/lingkungannya (tujuan struktur)
10) Diameter maksimum dari agregat sehubungan penggunaannya pada struktur
11) Mutu beton yang didesain campurannya (kuat tekan beton yang disyaratkan).
Metode Rancangan Campuran Beton
Ada beberapa rancangan campuran beton antara lain
a. Cara DOE ( Development Of Environment )
b. Cara Simplified Method
c. Cara ACI (American Concrete Institute)
d. Cara PCA (Portland Cement Association)
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
2/22
Laboratorium Eco Material 39
PROSEDUR PERANCANGAN BETON CARA DEVELOPMENT OF
ENVORONMENT ( D O E )
a. Penetapan Mutu Beton yang disyaratkan, fc (mutu beton rencana uji
silinder)
Tentukan mutu beton yang akan dibuat (yang diinginkan), dengan
pertimbangan pada nilai keausan agregat kasarnya (lihat spesifikasi). Terdapat
korelasi kuat tekan benda uji antara silinder dengan kubus :
fc = 0,76 + 0,2 . log fck/15 fck
fc = kuat tekan silinder (15 x 30 cm ) pada umur 28 hari, MPa
fck = kuat tekan kubus (15 x 15 x 15 cm) pada umur 28 hari, MPa
b. Penetapan target Standard Deviasi Sr (kg/ cm)
Standar deviasi (tingkat kualitas pekerjaan pembetonan), dapat ditetapkan
dengan grafik 1.
Grafik 1. Hubungan kuat tekan karakteristik vs Standar Deviasi
05
1015202530354045505560657075808590
95100
0 15 45 75 105 135 165 195 225 255 285 315
Kuat tekan karakteristik (kg/cm2)
DeviasiStandart
A Sr max untuk 20 atau lebih benda uji
C Sr didapat dilapanganB Sr Min untuk 20 atau lebih benda uji
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
3/22
Laboratorium Eco Material 40
Tabel 1. Daftar Deviasi Standard
Indonesia Inggris
Isi pekerjaan Deviasi Standard Sr ( kg /cm )Tingkatpekerjaan
Sr (MPa)
Satuan jumlah
beton ( m )Baik sekali Baik
Dapat
diterimaMemuaskan
Baik sekali
Baik
Cukup
Jelek
Tanpa kendali
2,80
3,50
4,20
5,60
7,00
8,40
Kecil < 1000
Sedang 1000- 3000
Besar > 3000
45 < Sr < 55
35 < Sr < 45
25 < Sr < 35
55 < Sr < 65
45 < Sr < 55
35 < Sr 45
65 < Sr < 85
65 < Sr < 75
45 < Sr < 65
c. Menghitung Besarnya Margin M
Dimaksudkan dengan menghitung margin disini adalah nilai yang harus
ditambahkan pada kuat tekan karakteristik beton :
M = 1,64 x Sr jika Sr < 4 MPa
M = 2,64 x Sr jika Sr > 4 Mpa
d. Menghitung Kuat Tekan RataRata ( fcr ) uji selinder umur 28 hari.
Kuat tekan ratarata yang ditargetkan ( fcr ), dihitung sebagai berikut :
fcr = fc + Mdimana Margin min = 12 jika jumlah sampel < 15.
e. Penetapan tipe Semen.
Type semen yang dipakai harus dinyatakan dalam desain campuran beton.
Umumnya semen type I dan III yang banyak dipakai. Hubungan type semen,
kuat tekan, umur beton dan jenis agregat dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2. Perkiran Kuat Tekan Beton Pada Faktor Air Semen 0,50
Type SemenJenis Agregat
KasarKuat tekan pada umur (hari) kg/cm
3 7 28 91Semen Portland
type I
Alami
Batu Pecah
200
230
280
320
400
450
480
540
Semen Portland
type III
Alami
Batu Pecah
250
300
340
400
460
530
530
600
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
4/22
Laboratorium Eco Material 41
Catatan :
Faktor air semen adalah perbandingan berat air bebas dan semen pada
suatu campuran beton ( disingkat = fas ).
f. Penetapan Tipe Agregat :
Dalam menghitung mix-design beton, perlu dinyatakan tipe agregat yang
dipakai yaitu agregat alam atau agregat batu pecah, karena hal ini
mempengaruhi kekuatan dan kadar air bebas sebagai mana pada Tabel 2 dan
Tabel 3.
Tabel 3. Tipe Agregat Dan Perkiraan Kadar Air Bebas.
Slump ( mm ) 0 - 10 10 - 30 30 - 60 60 - 180
V. B. ( det ) 12 6 - 12 3 - 6 0 - 3
Ukuran maks.Agregat (mm)
Jenisagregat
Kadar Air Bebas Dalam kg/ m
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
g. Penetapan Faktor Air Semen
Faktor air semen adalah perbandingan antara berat air bebas dan berat
semen dalam pembuatan campuran beton.
Kadar air bebas adalah berat air yang dibutuhkan jika agregatnya jenuh
kering muka ( SSD ).
Besar faktor air semen ( fas ) diambil dari harga terkecil fas yang diperoleh dari
Berdasar kuat tekan ratarata ( fcr )gunakan Grafik 2 - 5
Berdasar syarat fas maks / lingkungangunakan Tabel 5.
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
5/22
Laboratorium Eco Material 42
Grafik 2. Semen Tipe I, Agregat Batu Pecah / Split Pada Umur 28 Hari
Grafik 3. Semen Type I , Agregat Batu Alam, Umur 28 Hari
Grafik Korekasi fas vs Fc, Semen Type I
AGREGAT BATU PECAH/SPLIT, UMUR 28 hari
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Faktor air semen
KuatTekan(kg/cm2)FC
Grafik Korekasi fas vs Fc, Semen Type I
AGREGAT BATU ALAM, UMUR 28 hari
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Faktor air semen
KuatTekan(kg/cm2)FC
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
6/22
Laboratorium Eco Material 43
Grafik 4. Semen Type III, Agregat Batu Pecah, Umur 28 Hari
Grafik 5. Semen Type III, Agregat Batu Alam, Umur 28 Hari
Grafik Korekasi fas vs Fc, Seme n Type III
AGREGAT BATU PECAH/SPLIT, UMUR 28 hari
0
150
300
450
600
750
900
1050
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Faktor air semen
KuatTekan(kg/cm2)FC
Grafik Korekasi fas vs Fc, Seme n Type III
AGREGAT BATU ALAM, UMUR 28 hari
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Faktor air semen
KuatTekan(kg/cm2)FC
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
7/22
Laboratorium Eco Material 44
Tabel 4. Faktor air semen maksimum untuk berbagai kondisi khusus.
Jenis
beton
Kondisi
lingkungan
f.a.s.
maks
Kadar semen minimum( kg/m) beton
40mm
20mm
14mm
10mm
BertulangAir tawar
Air payau/laut
0,50
0,45
260
320
290
360
--
--
--
--
pratekanAir tawar
Air payau/laut
0,50
0,45
300
320
300
360
--
--
--
--
Bertulang
Ringan
Sedang
Berat
0,65
0,55
0.45
220
260
320
250
290
360
270
320
390
290
340
410
Pratekan
Ringan
Sedang
Berat
0,65
0,55
0,45
300
300
320
300
300
360
300
320
390
300
340
410
Tak
bertulang
Ringan
Sedang
Berat
0,70
0,60
0,50
200
220
270
220
250
310
250
280
330
270
300
360
Faktor Air Semen Maksimum Berdasarkan Lingkungan
Untuk berbagai kondisi lingkungan dimana beton yang dirancang
campurannya akan dikonstruksikan, disyaratkan suatu faktor air semen
maksimum yaitu fas yang tidak boleh dilewati, hal ini sudah ditetapkan oleh
beberapa pedomanpedoman beton seperti pada Tabel 4.
Dari nilai faktor air semen berdasar kuat tekan rata rata dan faktor air semen
lingkungan ( Grafik 2-5 dan tabel 4, 5 ) diatas, lalu diambil faktor air semen
yang terkecil untuk dipakai pada perhitungan selanjutnya ( fas kecil lebih
aman dari fas besar ).
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
8/22
Laboratorium Eco Material 45
Tabel 5. Faktor air semen maksimum pada pembetonan yang umum
Jenis PembetonanSemenMinimum(kg/m) beton
Faktor airsemenmaksimum
I. Beton dalam Ruang Bangunan
I.1. Keadaan lingkungan nonkorosif
I.2. Keadaan lingkungan korosifdisebabkan oleh uapuapkorosif.
II.Beton diluar ruang bangunan
II.1. Tidak terlindung dari hujandan terik matahari langsung.II.2. Terlindung dari hujan dan terik
matahari langsung.
III. Beton yang masuk dalamtanah.
III.1. Mengalami keadaan basahdan kering berganti - ganti.
III.2. Mendapat pengaruh sulfatalkali dari tanah.
IV. Beton yang kontinyuberhubungan dengan air.
IV.1. Air laut.IV. 2. Air tawar.
275
325
325
275
325
375
0,60
0,52
0,60
0,60
0,55
0,52
tabel 6.tabel 7.
Tabel 6. Ketentuan untuk beton yang berhubungan dengan air tanah yangmengandung sulfat.
KadarGangguan
Sulfat
Konsentrasi sulfat
Dalam bentuk SO4
TypeSemen
KandunganSemen
Minimum kg/m
Fasmax
DALAM TANAHSULFAT
(SO3)DALAM
AIRTANAH
(g/l)
Ukuran Max.Agregat
TOTALSO3( % )
SO3 DALAMCAMPURAN AIR:
TANAH = 2 : 1( g / l )
40mm
20mm
10mm
1. Kurangdari 0,2
Kurangdari 1,0
Kurangdari 0,3
Type I denganAtau tanpa
Pozoland(15 40 %)
280 300 350 0,50
2. 0,2
0 5 1,0
1,90 0,3
1,2
Type I dengan
Atau tanpaPozoland
290 330 380 0,50
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
9/22
Laboratorium Eco Material 46
(15 40 %)
Type I +Pozoland
(15 - 40 %)
atau semenPortlandPozoland
270 310 360 0,55
Type II atauType V
250 290 340 0,55
3. 0,51,0 1,93,1 1,22,5
Type I +Pozoland
(15 - 40 %)atau semen
PortlandPozoland
340 380 430 0,45
Type II atauType V 290 330 380 0,5
4. 1,22,0 3,15,6 2,55,0Type II atau
Type V330 370 420 0,45
5.Lebih dari
2,0Lebih dari 5,6
Lebih dari5,0
Type II atauType V +Lapisan
perlindungan
330 370 420 0,45
Tabel 7. Ketentuan semen minimum untuk beton bertulang kedap air.
Jenis Beton
KondisiLingkungan
Ber HubunganDengan
Type Semen
Kandungan SemenMinimum( Kg / M )
Ukuran Nominal MaksAgregat
Fak. AirSemenMaks.
40 mm 20 mm
Beton
bertulang
atau
prategang
Air Tawar Type I - V 280 300 0,50
Air Payau
Type I +
pozolan( 1540 % )
atau semen
Portland
pozoland
340 380 0,45
Type II atau V 290 330 0,5
Air Laut Type II atau V 330 370 0,45
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
10/22
Laboratorium Eco Material 47
h. Penetapan nilai Slump.
Untuk menetapkan nilai slump memerlukan pengalaman pelaksanaan beton,
tetapi untuk ancang-ancang slump dapat dijadikan patokan seperti pada Tabel
8, penetapan nilai slump sangat tergantung dari :
Cara pengangkutan (belt conveyer, pompa, manual, gerobak, dll.
Cara pengecoran / penuangan pada acuan
Cara pemadatan / penggetaran ( alat getar / triller, hand vibrator )
Jenis / tujuan struktur.
Tabel 8. Nilai slump berdasarkan jenis struktur.
Jenis StrukturNilai Slump ( Cm )
MAKSIMUM MINIMUM
Dinding, plat pondasi
Struktur dibawah tanah
Plat, balok, kolom dan dinding
Pengerasan jalan
Pembetonan massal
12,5
9,0
15,0
7,5
7,5
5,0
2,5
7,5
5,0
2,5
i. Penetapan Kadar Air Bebas.
Penetapan besar kadar air bebas (air yang diluar air jenuh) ditetapkan
berdasarkan nilai slump yang dipilih, ukuran maksimum agregat, dan tipe
agregat. Dapat digunakan Tabel 9.
Tabel 9. Perkiraan kadar air bebas ( kg / m ) beton.
Slump ( mm ) 010 1030 3060 60-180Keterangan
V. B ( det ) 12 6 - 12 3 - 6 0 - 3
Ukuranmaks
agregat(mm)
Jenisagregate Kadar air bebas dalam ( kg/m) beton
10
Alami
Batu pecah
150
180
180
205
205
230
225
250
Wf
Wc
20
Alami
Batu pecah
135
170
160
190
180
210
195
225
Wf
Wc
40
Alami
Batu pecah
115
155
140
175
160
190
175
205
Wf
Wc
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
11/22
Laboratorium Eco Material 48
Kadar air bebas perlu :
1. Kadar air bebas = Wf jika pasir + kerikil
2. Kadar air bebas = (2/3 x Wf) + (1/3 x Wc)jika pasir alam + batu pecah
3. Kadar air bebas = Wc jika pasir debu batu + batu pecah.
j. Penetapan kadar semen ( kg/m ) beton
Penetapan kadar semen perlu per m beton ( kg/m ) digunakan rumus sebagai
berikut :
emenFaktorAieS
basKadarAirBeKadarSemen kg/m beton.
k. Penetapan perkiraan berat jenis spesifik gabungan
Perkiraan berat jenis gabungan agregat kasar dan agregat halus, dapat
dihitung berdasarkan rumus berikut :
Berat jenis Spesifik gabungan = [a% x B.J spesifik pasir] + [b % x B.J
spesifik kerikil]
dimana :
a % = persentase penggabungan agregat halus terbaik (Penggabungan)b % = persentase penggabungan agregat kasar terbaik (Penggabungan)
l. Perkiraan berat volume beton segar ( basah ).
Untuk memperkirakan berat volume basah beton digunakan Grafik 6 yaitu
grafik hubungan antara berat volume basah beton , kadar air bebas dan berat
jenis gabungan SSD.
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
12/22
Laboratorium Eco Material 49
Grafik 6. Korelasi kadar air bebas, BJ. spesifik gabungan SSD dan berat volume beton.
2100212021402160218022002220224022602280230023202340236023802400242024402460
248025002520254025602580260026202640266026802700
300280260240220200180160140120100
Kadar air bebas (kg/m3) beton
Beratvo;umebeto
n(kg/m3)
BJS. Gabungan = 2,90
BJS. Gabungan = 2,80
Komposis :
BJ. Spesifik SSD
relatif agregat
BJS. Gabungan = 2,70
BJS. Gabungan = 2,60
BJS. Gabungan = 2,50
BJS. Gabungan = 2,40
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
13/22
Laboratorium Eco Material 50
m. Penetapan porsi agregat.
Berat agregat halus A = a% x ( DWsWa ).
Berat agregat kasar B = b% x ( DWsWa )
dimana :
a % = Persentase penggabungan agregat halus ( pasir )
b % = Persentase penggabungan agregat kasar ( kerikil )
D = Berat volume beton basah ( kg/m )
Ws = Kadar semen ( kg/m ) beton
Wa = Kadar air bebas ( kg/m ) beton
A = Berat agregat halus kondisi SSD ( kg/m ) beton
B = Berat agregat kasar kondisi SSD ( kg/m ) beton
n. Hasil Rancangan Campuran Beton (Bahan Kondisi SSD)
Campuran beton teoritis adalah porsi campuran dimana agregat masih dalam
kondisi SSD ( masih sulit untuk pelaksanaan dilapangan ) yaitu :
Air = Wa ( kg/m ) beton
Semen = Ws ( kg/m ) betonPasir = A ( kg/m ) beton
Kerikil = B ( kg/m ) beton
Berat komponen beton teoritis adalah berat kondisi SSD ( agregat kondisi
jenuh air/ kering permukaan ), jadi masih perlu diperbaiki (dikoreksi) terhadap
kondisi agregat lapangan saat akan dilaksanakan pengecoran (lihat
pembahasan koreksi campuran beton poin O)
o. Koreksi Campuran Beton.
Untuk prnyesuaian takaran berat agregat sesuai kondisinya pada saat akan
dicampur, maka perlu dikoreksi agar pengambilan agregat untuk dicampur
dapat langsung diambil. Dimaksudkan koreksi tersebut adalah koreksi
terhadap kadar air sesaat agregat (kondisi agregat tidak selamanya SSD
seperti pada hasil campuran tioritis dari poin n tersebut diatas ).
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
14/22
Laboratorium Eco Material 51
Koreksi campuran beton ada dua macam, yaitu :
1. Koreksi secara Eksak ( rasional )
Uraian rumus :
BK = Berat kering mutlak ( oven )
BL = Berat lapangan (sesuai kondisi agregat)
W% = Kadar air agregat sesuai kondisi agregat )
R% = Resapan agregat ( terhadap berat kering )
Uraian rumus koreksi cara eksak ( berdasarkan definisi % resapan air dan
% kadar air ) :
BL = BK + W% x BL BL(W% x BL) = BK
( 1 W% ) x BL = BK
BKBL = . . . . . . . . ( a )
1 - W %
BK = SSD - R % x BK BK + (R % x BK) = BSSD
( 1 + R % ) x BK = BSSD
BSDDBK = . . .. . . . . . . ( b )( 1 + R % )
dengan menggunakan persamaan ( a ) dan ( b ) diperoleh :
BSSDBL =
( 1 + R % ) x ( 1W % )
Dengan memakai index p untuk pasir dan index k untuk kerikil maka
diperoleh rumusan koreksi secara eksak :
Berat koreksi pasir ( p )
BSSDpBLp = (kg/m ) beton
(1 + Rp %) x (1Wp %)
Berat koreksi kerikil ( k )
BSSDkBLk = (kg/m ) beton
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
15/22
Laboratorium Eco Material 52
(1 + Rk %) x (1Wk %)
sehingga berat komponen beton setelah dikoreksi (kg/m ) adalah :
Semen = Ws
Pasir = BLp
Kerikil = BLk
Air = Kadar air bebas + ( ABLp ) + ( BBLk)
Berat komponen diatas merupakan takaran berat, untuk pelaksanaan
dilapangan dibagi dengan masing- masing berat volumenya akan diperoleh
takaran volume.
2. Koreksi cara pendekatan ( estimate )
Koreksi ini berdasarkan nilai pendekatan (estimate), karena pengertian
defenisi resapan & kadar air berorientasi berat lapangan. Koreksi tersebut
adalah dalam (kg/m ) beton :
S e m e n = Ws
P a s i r = BLp = A(Rp % - Wp %) x A/100
K e r i k i l = BLk = B(Rk % - Wk %) x B/100
A i r = Kadar air bebas + (ABLp)+(BBLk)
A dan B masing merupakan berat SSD dari pasir dan kerikil.
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
16/22
Laboratorium Eco Material 53
PERANCANGAN CAMPURAN BETON
ACI COMMITTEE 211
The American Concrete Institute (ACI) menyarankan suatu caraperancangan campuran yang memperhatikan nilai ekonomi, bahan yang tersedia,
kemudahan pengerjaan, keawetan serta kekuatan yang diinginkan. Cara ACI ini
melihat kenyataan bahwa pada ukuran maksimum agregat tertenttu, jumlah air per
meter kubik adukan menentukan tingkat konsistensi/kekentalan (slump) adukan.
Secara garis besar, urutan langkah perancangan sebagai berikut:
1. Pemilihan angka slump
Jika nilai slump tidak ditentukan dalam spesifikasi , maka nilai slump dapat
dipilih dari tabel 7. berikut untuk berbagai jenis pengerjaan konstruksi.
Tabel 7. Nilai slump yang disarankan untuk berbagai jenis pengerjaankonstruksi.
Jenis KonstruksiSlump (mm)
Maksimum MinimumDinding pondasi, footing, sumuran, dinding basemen 75 25
Dinding dan balok 100 25
Kolom 100 25
Perkerasan dan lantai 75 25
Beton dalam jumlah yang besar (seperti dam) 50 25
2. Pemilihan ukuran maksimum agregat kasar
Untuk volume agregat yang sama, penggunaan agregat dengan gradasi yang
baik dan dengan ukuran maksimum yang besar akan menghasilkan ronggayang lebih sedikit daripada penggunaan agregat dengan ukuran maksimum
agregat yang lebih kecil. Hal ini akan mengakibatkan penurunan kebutuhan
mortar dalam setiap satuan volume beton.
Dasar pemilihan ukuran agregat maksimum biasanya dikaitkan dengan
dimensi daripada struktur. Sebagai contoh:
D d/5
Dh/3
D 3/4C
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
17/22
Laboratorium Eco Material 54
Dimana : D = ukuran maksimum agregat
d = lebar terkecil diantara 2 tepi bekisting
h = tebal plat lantai
C = jarak bersih antar tulangan
3. Estimasi kebutuhan air pencampur dan kandungan udara
Jumlah air pencampur persatuan volume betonyang dibutuhkan untuk
menghasilkan nilai slump tertentu sangat tergantung pada ukuran maksimum
agregat, bentuk serta gradasi agregat dan juga pada jumlah kebutuhan
kandungan udara pada campuran.
Jumlah air yang dibutuhkan tersebut tidak banyak terpengaruh oleh jumlah
kandungan semen dalam campuran. Tabel 8. memperlihatkan informasi
mengenai kebutuhan air pencampur untuk berbagai nilai slump dan ukuran
maksimum agregat.
Tabel 8. Kebutuhan air pencampur dan udara untuk berbagai nilai slump dan
ukuran maksimum agregat.
Jenis BetonSlump(mm)
Air (kg/m )
10 mm12.5
mm20 mm 25 mm 40 mm 50 mm 75 mm
Tanpapenambahan
udara
25-5075-100
150-175udara yg
tersekap,%
205225240
3
2002152302.5
1852002102
1801902001.5
160175185
1
1551701750.5
1401551700.3
Denganpenambahan
udara
25-5075-100
150-175kandunganudara yg
disarankan,
%
180200215
8
1751902057
1651801906
1601751805
1501601704.5
140155165
4
1351501603.5
4. Pemilihan perbandingan air-semen
Untuk ratio air-semen yang sama, kuat tekan beton dipengaruhi oleh jenis
agregat dan semen yang digunakan. Oleh karena itu hubungan ratio air semen
dan kekuatan beton yang dihasilkan seharusnya dikembangkan berdasarkan
material yang sebenarnya akan digunakan dalam pencampuran. Terlepas dari
hal di atas. Tabel 9. berikut bisa dijadikan pegangan dalam pemilihan nilai
perbandingan air semen.
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
18/22
Laboratorium Eco Material 55
Tabel 9. Hubungan ratio air-semen dan kuat tekan beton.
Kuat tekan betonumur 28 hari (Mpa)
Ratio air-semen (dalam perbandingan beratTanpa penambahan
udaraDengan
penambahan udara48
45
40
35
30
28
25
20
15
0.33
0.38
0.43
0.48
0.55
0.57
0.62
0.70
0.80
-
-
0.32
0.40
0.46
0.48
0.53
0.61
0.71
Nilai kuat beton yang digunakan pada tabel 9. di atas adalah nilai kuat tekan
beton rata-rata yang dibutuhkan, yaitu
fm = fc + 1,64 Sd
dimana : fm = nilai kuat tekan beton rata-rata
fc = nilai kuat tekan karakteristik (yang disyaratkan)
Sd = standar deviasi (dapat diambil berdasarkan tabel 13)
5. Perhitungan kandungan semen
Berat semen yang dibutuhkan adalah sama dengan jumlah berat air
pencampur (step 3) dibagi dengan nilai ratio air semen (step 4).
6. Estimasi kandungan agregat kasar
Rancangan campuran beton yang ekonomis bisa didapat dengan
menggunakan semaksimal mungkin volume agregat kasar (atas dasar berat isi
kering) persatuan volume beton. Data eksperimen menunjukkan bahwa
semakin halus pasir dan semakin besar ukuran maksimum partikel agregat
kasar, semakin banyak volume agregat kasar yang dapat dicampurkan untuk
menghasilkan campuran beton dengan kelecakan yang baik.
Tabel 10. memperlihatkan bahwa derajat kelecakan tertentu, volume agregat
kasar yang dibutuhkan persatuan volume beton adalah fungsi daripada ukuran
maksimum agregat kasar dan modulus kehalusan agregat halus.
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
19/22
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
20/22
Laboratorium Eco Material 57
Berdasarkan perhitungan berat, jika berat jenis beton normal diketahui
berdasarkan pengalaman yang lalu, maka berat pasir yang dibutuhkan adalah
perbedaan antara berat jenis beton dengan berat total air, semen dan agregat
kasar persatuan volume beton yang telah diestimasi dari perhitungan pada
step-step sebelumnya.
Tabel 12. Estimasi awal untuk berat jenis beton segar
Ukuran maksimum
agregat (mm)
Estimasi awal berat jenis beton (kg/m )
Tanpa penambahan
udara
Dengan penambahan
udara
10
12.5
20
25
40
50
75
150
2285
2315
2355
2375
2420
2445
2465
2505
2190
2235
2280
2315
2355
2375
2400
2435
Tabel 13.Klasifikasi standar deviasi untuk berbagai kondisi pengerjaan
Kondisi pengerjaanStandar deviasi (Mpa)
Lapangan Laboratorium
Sempurna
Sangat baik
Baik
Cukup
Kurang baik
< 3
3-3.5
3.5-4
4-5
> 5
< 1.5
1.5-1.75
1.75-2
2-2.5
> 2.5
8. Koreksi kandungan air pada agregat
Pada umumnya, stok agregat dilapangan tidak berada dalam kondisi jenuh dan
kering permukaan (SSD). Tanpa adanya koreksi kadar air, harga ratio air
semen yang diperoleh bisa lebih besar bahkan lebih kecil dari harga yang telah
ditentukan berdasarkan step 4 dan berat SSD agregat (kondisi jenuh dan
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
21/22
Laboratorium Eco Material 58
kering permukaan) menjadi lebih kecil atau lebih besar dari harga estimasi
pada step 6 dan 7.
Urutan rancangan beton step 1 sampai 7 dilakukan berdasarkan kondisi
agregat yang SSD. Oleh karena itu, untuk trial mix, air pencampur yang
dibutuhkan dalam campuran bisa diperbesar atau diperkecil tergantung
dengan kandungan air bebas pada agregat. Sebaliknya, untuk mengimbangi
perubahan air tersebut, jumlah agregat harus diperkecil atau diperbesar.
9. Trial mix
Karena banyaknya asumsi yang digunakan dalam mendapatkan proporsi
campuran beton di atas, maka perlu dilakukan trial mix skala kecil di
laboratorium. Hal-hal yang perlu diuji dalam trial mix ini adalah:
- Nilai slump
- Kelecakan dan segregasi
- Kandungan udara
- Kekuatan pada umur-umur tertentu
Contoh perancangan campuran betonKarakteristik material yang digunakan
Modulus kehalusan Agregat halus Agregat kasar Semen
Berat relatif 2.68 2.75 3.15
Berat isi (kg/lt) 1.696 1.339 -
Peresapan % 1.836 2.3 -
-
8/10/2019 2. Mix Design Beton
22/22
Rancangan campuran beton normal fc = 350 kg/cm2menurut ACI
No. Uraian Tabel/Grafik Nilai
1 Kuat tekan yang disyaratkan - 350 kg/cm2
2 Standar deviasi Tabel 13 25 kg/cm
3 Nilai tambah K = 1.34 1.34x25 kg/cm2
4 Kuat tekan yang hendak dicapai (1) + (3) 383.5 kg/cm
5 Jenis semen Ditentukan Tipe I
6 Jenis agregat kasar - Batu pecah
7 Jenis agregat halus - Alami
8 Slump Tabel 7 2.5-5.0 cm
9 Ukuran agregat maksimum Ditentukan 25 mm
10 Kadar air bebas Tabel 8 175 kg/m
11 Faktor air semen bebas Tabel 9 0.45
12 Jumlah semen (10) : (11) 389 kg/m3
13 Volume agregat kasar Tabel 10 0.71
14 Faktor koreksi Tabel 11 1.08
15 Berat agregat kasar yg dibutuhkan (13)x(14)x berat isi 1027 kg/m3
16 Volume air (10) : BJ air 0.175
17 Volume semen (12) : BJ semen 0.1235
18 Volume agregat kasar (15) : BJ batu 0.3735
19 Volume udara Tabel 8 0.015
20 Volume agregat halus 1-(16)-(17)-(18)-(15) 0.313
21 Berat agregat halus yg dibutuhkan (20)x BJ pasir 839 kg/m3
22 Berat jenis beton (10)+(12)+(15)+(21) 2430 kg/m3