Download - Mix Design Beton Normal

Transcript
Page 1: Mix Design Beton Normal

Tugas Teknologi Bahan 2

“RANCANGAN CAMPURAN BETON NORMAL”

Nama : Salma Karimah

NIM : 1114030051

Kelas : 1 Gedung 2 Pagi

JURUSAN TEKNIK SIPIL

PROGRAM STUDI TEKNIK KONSTRUKSI GEDUNG

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2014

Page 2: Mix Design Beton Normal

Buatlah rancangan campuran beton normal dengan ketentuan sebagai berikut:

Kuat tekan yang direncanakan (20 +0,75 x No.urut daftar hadir)

Benda uji silinder 15 x 30 cm, yang tidak memenuhi syarat 5%

Semen tipe 1

Slump 30 – 60 mm untuk nomor urut ganjil

Slump 60 – 180 mm untuk nomor urut genap

Ukuran butir maksimum 40 mm

Faktor air semen maksimum 0,6

Kadar semen minimum 275 kg/m3

Susunan besar butir agregat halus dan kasar lihat pada tabel di bawah ini

Agregat Halus => Agregat Kasar

1 | P a g e

Lubang ayakan (mm)

Berat tertinggal (gram)

9,60 04,80 69.352,40 35.651,20 75.80,60 89.20,30 52.30,15 112.2

Sisa (pan) 65.5Jumlah 500

Lubang ayakan (mm)

Berat tertinggal (gram)

40 020 3225.6610 1339.89

4,80 248.122,40 148.871,20 00,60 00,30 00,15 0

Sisa (pan) 37.46Jumlah 5000

Page 3: Mix Design Beton Normal

Data sifat fisik agregat

Sifat Agregat

Pasir Kerikil

Berat Jenis 2,45 2,65Penyerapan Air 3,10 1,63

Kadar Air 6,50 1,06

Contoh Isian Perencanaan Campuran Beton

No UraianTabel/Grafik/ Perhitungan

Nilai

1

234

56

789

101112131415

16

17

Kuat tekan yang disyaratkan (Benda uji silinder)Deviasi StandarNilai tambah (margin)Kekuatan rata-rata yang ditargetkanJenis semenJenis agregat: - kasar - halus Faktor air-semen bebasFaktor air-semen maksimumSlump Ukuran agregat maksimumKadar air bebasKadar semenKadar semen maksimumKadar semen minimumFaktor air semen yang disesuaikanSusunan besar butir agregat halusSusunan agregat kasar atau gabungan

Ditetapkan

Diketahui1+3Ditetapkan

DitetapkanDitetapkanDitetapkanTabel 2, Grafik 1DitetapkanDitetapkanDitetapkanTabel 311:8DitetapkanDitetapkan-

Grafik 3 s/d 6

Tabel 7Grafik 7, 8, 9Grafik 10, 11, 12

32,75 Mpa pada 28 hari. Bagian yang tak memenuhi syarat 5% (k = 1,64)7 Mpa1,64 x 7 = 11,5 MPa32,75 + 11,5 = 44,25 MPa

Semen Portland Tipe 1KerikilAlami0,405 (ambil nilai yang terkecil)0,60Slump 30 - 60 mm40 mm170 kg/m3

170 : 0,60 = 283 kg/m3

170 : 0,60 = 283 kg/m3

275 kg/m3

-

Daerah gradasi susunan butir 2

2 | P a g e

Page 4: Mix Design Beton Normal

1819

20212223

Persen agregat halusBerat jenis relatif, agregat (kering permukaan)Berat isi betonKadar agregat gabunganKadar agregat halusKadar agregat kasar

Grafik 13 s/d 15

Grafik 1620 - 12 - 1118 x 210,695 x no.21

30,5 %2,59 Diketahui

2380 kg/m3

2380 – 283 – 170 = 1927 kg/m3

0,305 x 1927 = 587,74 kg/m3

0,695 x 1927 = 1339,27 kg/m3

24 Proporsi campuran

Semen (kg)

Air (kg/lt)

Agregat kondisi jenuh kering permukaan (kg)

halus kasar

-tiap m3

-tiap campuran uji 0,05 m3

283 157,65 14,15 7,88

607,72 1331,64 30,4 66,58

Banyaknya bahan (Teoritis) -tiap m3 dengan ketelitian 5 kg -tiap campuran uji 0,05 m3

25 Koreksi campuran- Tiap m3

- Tiap 0,05 m3

Semen (kg) 283 14,15

283 14,15

Air(kg/liter) 170 8,5

157,65 7,88

Agregat halus (kg) 587,74 29,4

607,72 30,4

Agregat kasar (kg) 1339,27 66,96

1331,64 66,58

3 | P a g e

Page 5: Mix Design Beton Normal

Penjelasan Pengisian Daftar Isian (formulir)

1. Kuat tekan yang disyaratkan sudah ditetapkan yaitu: f’c = 20 + 0,75 x No.urut daftar hadir = 20 +( 0,75 x 17) = 20 + 12,75 = 32,75 MPaJadi kuat tekan yang disyaratkan yaitu 32,75 MPa untuk umur 28 hari.

2. Deviasi standar sudah diketahui dari besarnya jumlah (volume) pembebasan yang akan dibuat, dalam hal ini dianggap untuk pembuatan (1000-3000) m3 beton sehingga nilai S = 7 MPa

3. Nilai tambah dihitung menurut rumus:M = 1,64 x S = 1,64 x 7 = 11,5 MPa

4. Kekuatan rata-rata yang ditargetkan diperoleh dari:Fcr = f’c + M = 32,75 + 11,5 = 44,25 MPa

5. Jenis semen ditetapkan Semen Portland Tipe 1.

6. Jenis agregat diketahui:- Agregat halus alami = pasir - Agregat kasar alami = kerikil

7. Faktor air semen bebas :

4 | P a g e

Page 6: Mix Design Beton Normal

Dari tabel 2 diketahui untuk agregat kasar batu pecah (kerikil) dan Semen Portland tipe 1, kekuatan tekan umur 28 hari yang diharapkan dengan factor air-semen 0,50 adalah 3,30 kg/cm2 (33 MPa). Harga ini dipakai untuk membuat kurva yang harus diikuti menurut Grafik 1 dalam usaha mencari faktor air-semen untuk beton yang direncanakan dengan cara berikut:

Tabel 2Perkiraan Kuat Tekan (Mpa) Beton dengan fas 0,5 dan Agregat Kasar yang

dipakai di Indonesia

Jenis Semen Jenis Agregat KasarKuat Tekan (Mpa)

pada umur (hari) bentuk benda uji3 7 28 91

Semen Portland Type I atau Semen tahan sulfat Type ll, V

Batu tak dipecahkan 17 23 33 40Silinder

Batu pecah 19 27 37 45Batu tak dipecahkan 20 28 40 48

KubusBatu pecah 23 32 45 54

Semen Portland type lll

Batu tak dipecahkan 21 28 38 44Silinder

Batu pecah 25 33 44 48Batu tak dipecahkan 25 31 46 53

KubusBatu pecah 30 40 54 60

Dari titik kekuatan tekan 37 MPa tarik garis datar hingga memotong garis tengah yang menunjukkan factor air semen 0,50.

Melalui titik potong ini lalu gambarkan kurva yang berbentuk kira-kira sama dengan kurva di sebelah atas dan di sebelah bawahnya (garis putus-putus).

Kemudian dari titik kekuatan tekan beton yang dirancang (dalam hal ini 44,25 kg/cm2) tarik garis datar hingga memotong kurva garis putus-putus tadi.

Dari titik potong ini tarik garis tegak ke bawah hingga memotong sumbu X (absis) dan baca factor air-semen yang diperoleh. (dalam hal ini didapatkan 0,405)

5 | P a g e

Page 7: Mix Design Beton Normal

FAKTOR AIR SEMENGrafik 1 Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen (benda uji

berbentuk silinder diameter 150 mm, tinggi 300 mm)

8. Faktor air-semen maksimum dalam hal ini ditetapkan 0,60.

6 | P a g e

33

44,25

Page 8: Mix Design Beton Normal

Dalam hal factor air semen yang diperoleh dari Grafik 1 tidak sama dengan yang ditetapkan, untuk perhitungan selanjutnya pakailah harga faktor air-semen yang lebih kecil.

9. Slump ditetapkan setinggi 30 – 60 mm (absen 17, nomer urut ganjil).

10. Ukuran agregat maksimum ditetapkan 40 mm.

11. Kadar air bebas => untuk mendapatkan kadar air bebas, periksalah tabel 3 yang dibuat untuk agregat gabungan alami atau yang berupa batu pecah.

Tabel 3Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) yang dibutuhkan untuk Beberapa Tingkat

Kemudahan Pengerjaan Adukan Beton           

Slump (mm) 0 - 10 10 - 30 30 - 60 60 - 180Ukuran besar butir agregat

maksimum (mm)Jenis Agregat

       10 Batu tak dipecahkan 150 180 205 225

  Batu pecah 180 205 230 25020 Batu tak dipecahkan 135 160 180 195

  Batu pecah 170 190 210 22540 Batu tak dipecahkan 115 140 160 175

  Batu pecah 155 175 190 205

Untuk agregat gabungan yang berupa campuran antara pasir alami dan kerikil (batu pecah) maka kadar air bebas harus diperhitungkan antara 160-190 kg/m3 (kalau nilai slump 30-60 mm dan baris ukuran agregat maksimum 30 mm); baris ini yang dipakai sebagai pendekatan, karena dalam Tabel belum ada baris ukuran agregat maksimum 40 mm), memakai rumus :

Wh + Wk

Dengan: Wh adalah perkiraan jumlah air untuk agregat halus, dan Wk adalah perkiraan jumlah air untuk agregat kasar

Dalam contoh ini dipakai agregat halus berupa pasir alami dan agregat kasar berupa batu pecah (kerikil), maka jumlah kadar air yang diperlukan:

Kadar air bebas = 160 + 190

= 170 kg/m3

7 | P a g e

Page 9: Mix Design Beton Normal

12. Kadar semen diperoleh dari:

Kadar semen =

= = 283,33 kg/m3 283 kg/m3

13. Kadar semen maksimum: tidak ditentukan jadi dapat diabaikan.14. Kadar semen minimum: ditetapkan 275 kg/m3

15. Faktor air-semen yang disesuaikan: dalam hal ini dapat diabaikan oleh karena syarat minimum kadar semen sudah dipenuhi.

16. Susunan besar butir agregat halus

Ditetapkan termasuk Daerah Susunan Butir No.2 (zone 2). Daerah susunan ini diperoleh dengan cara coba-coba dengan bantuan kurva daerah susunan butir no. 2 (Grafik 4) dan berdasarkan perhitungan analisa ayak agregat halus tersebut.

8 | P a g e

Lubang ayakan (mm)

Berat tertinggal (gram)

Berat lolos komulatif (gram)

% butiran lolos

9,60 0 500 1004,80 69.35 430,65 86.132,40 35.65 395 791,20 75.8 319,2 63.840,60 89.2 230 460,30 52.3 177,7 35.540,15 112.2 65,5 13.1

Sisa (pan) 65.5 0 0Jumlah 500 - 423,61

Page 10: Mix Design Beton Normal

17. Susunan agregat kasar Ditetapkan berdasarkan tabel 7 dan Grafik 9.

Lubang ayakan (mm)

Berat tertinggal (gram)

% butiran tertinggal % butiran lolos

76 40 0 0 10020 3225.66 64.51 35.4910 1339.89 26.8 8.69

4,80 248.12 4.96 3.732,40 148.87 2.98 0.751,20 0 0 0.750,60 0 0 0.750,30 0 0 0.750,15 0 0 0.75

Sisa (pan) 37.46 0.75 0Jumlah 5000 100 151.66

9 | P a g e

Page 11: Mix Design Beton Normal

18. Persen agregat halusIni dicari dalam Grafik 15 untuk kelompok ukuran butir agregat maksimum 40 mm pada nilai slump 30 – 60 mm dan nilai factor air-semen 0,60.Bagi agregat halus (pasir) yang termasuk daerah susunan butir nomer 2 diperoleh harga antara 27 – 34 %. Nilai yang dipakai dapat diambil antara kedua nilai ini (biasanya nilai rata-rata), dalam hal ini diambil nilai 30,5 %

Grafik 15Persen pasir terhadap kadar total agregat yang dianjurkan untuk ukuran

butir maksimum 40 mm

10 | P a g e

34

27

0,405

Page 12: Mix Design Beton Normal

19. Berat jenis relative agregatAdalah berat jenis agregat gabungan, artinya gabungan agregat halus dan agregat kasar.Dengan demikian perhitungan berat jenis relative menjadi seperti berikut: DJ agregat halus = 2,45 DJ agregat kasar = 2,65 Dj agregat gabungan = (0,305 x 2,45) + (0,695 x 2,65)

= 0,747 + 1,841

= 2,589 2,59

20. Berat jenis beton : diperoleh dari Grafik 16 dengan jalan membuat grafik baru yang sesuai dengan nilai berat jenis agregat gabungan, yaitu 2,59. Titik potong grafik baru tadi dengan tegak yang menunjukkan kadar air bebas (dalam hal ini 170 kg/m3, menunjukkan nilai berat jenis beton yang direncanakan. Dalam hal ini diperoleh angka 2380 kg/m3.

21. Kadar agregat gabungan = berat jenis beton – kadar semen – kadar air = 2380 – 283 – 170

11 | P a g e

2380

Page 13: Mix Design Beton Normal

= 1927 kg/m3

22. Kadar agregat halus = persen agregat halus x kadar agregat gabungan = 0,305 x 1927

= 587,74 kg/m3

23. Kadar agregat kasar = persen agregat kasar x kadar agregat gabungan = 0,695 x 1927 = 1339,27 kg/m3

24. Proporsi campuran:- Semen portland = 283 kg- Kadar air seluruhnya = 170 kg- Agregat halus = 587,74 kg- Agregat kasar = 1339,27 kg

25. Koreksi proporsi campuranUntuk mendapatkan susunan campuran yang sebenarnya yaitu yang akan kita pakai sebagai campuran uji, angka-angka teoritis tersebut perlu dibetulkan dengan memperhitungkan jumlah air bebas yang terdapat dalam atau yang masih dibutuhkan oleh masing-masing agregat yang akan dipakai.Dalam contoh ini, jumlah air yang terdapat dalam :

- Agregat halus (pasir) = (6,50-3,10) x

= 19,98 kg

- Agregat kasar(kerikil) = (1,63 – 1,06) x

= 7,63 kg

Kebutuhan bahan untuk campuran beton per m3 (setelah koreksi)- Semen Portland normal = 283 kg- Pasir = 587,74 + 19,98 = 607,72 kg- Kerikil = 1339,27 – 7,63 = 1331,64 kg- Air = 170 – 19,98 + 7,63 = 157,65 kg

Kebutuhan bahan untuk campuran uji 0,05 m3

Sebelum koreksi

12 | P a g e

Page 14: Mix Design Beton Normal

- Semen = 0,05 x 283 = 14,15 kg/m3

- Air = 0,05 x 170 = 8,5 kg/m3

- Agregat halus = 0,05 x 587,74 = 29,4 kg/m3

- Agregat kasar = 0,05 x 1339,27 = 66,96 kg/m3

Setelah koreksi- Semen = 0,05 x 283 = 14,15 kg/m3

- Air = 0,05 x 157,65 =7,88 kg/m3

- Agregat halus = 0,05 x 607,72 = 30,4 kg/m3

- Agregat kasar = 0,05 x 1331,64 = 66,58 kg/m3

13 | P a g e