Rabu, 09 Desember 2015

Praktikum Pekan 2 – Kelompok 4 – Rancangan Campuran Beton – Raka Firmansyah

Tujuan Praktikum
Tujuan  ini bertujuan untuk merancang beton dengan spesifikasi-spesifikasi yang ditentukan di praktikum sebelumnya.

Narasi Keberjalanan Praktikum

Praktikum ini dimulai tepat pukul 10.00 WIB. Di awal praktikum, dilakukan sebuah tes awal tentang materi yang akan dipraktikumkan. Tes awal berlangsung dalam 15 menit. Materi yang dijadikan bahan untuk tes awal adalah materi mengenai rancangan campuran  beton seperti yang sudah tertera dalam modul.

-          Praktikan memilih angka slump

Slump adalah suatu derajat kelecakan (workability), sedangkan kelecakan adalah kemudahan untuk pembuatan beton.Beton yang memiliki slump lebih tinggi maka akan memiliki workability yang tinggi juga. Nilai slump tidak ditentukan dalam spesifikasi, maka nilai slump dapat dipilih dari Tabel 4.1 berikut untuk berbagai jenis pengerjaan kontruksi.

Tabel 4.1 Nilai Slump yang Disarankan untuk Berbagai Jenis Pekerjaan Kontruksi
Jenis Konstruksi
Slump (mm)
Maksimum
Minimum
Dinding fondasi, footing, dinding basement
75
25
Dinding dan balok
100
25
Kolom
100
25
Perkerasan dan lantai
75
25
Beton dalam jumlah yang besar (seperti untuk pembangunan dam)
50
25


-          Praktikan memilih Ukuran Maksimum Agregat

Pemilihan ukuran maksimum agregat digunakan agar menghasilkan gradasi yang baik pada beton.Untuk volume agregat yang sama, penggunaan agregat dengan gradasi yang baik dan dengan ukuran maksimum yang besar akan menghasilkan rongga yang lebih sedikit daripada penggunaan agregat demgan ukuran maksimum agregat yang lebih kecil. Hal ini akan menyebabkan penurunan kebutuhan mortar dalam setiap volume satuan beton. Dasar pemilihan ukuran maksimum agregat biasanya dikaitkan dengan dimensi struktur. Sebagai contoh, ukuran maksimum agregat harus memenuhi persyaratan berikut ini:
a.    D ≤ d/5
b.    D ≤ h/3
c.    D ≤ 2s/3
d.   D ≤ 3c/4
dengan :      D = ukuran maksimum agregat
               d  = lebar terkecil di antara dua tepi bekisting
               h  = tebal pelat lantai
               s  = jarak bersih antara dua tulangan
               c = tebal bersih selimut beton

-          Estimasi kebutuhan air pencampur dan kandungan udara

Jumlah air pencampur persatuan volume beton yang dibutuhkan untuk menghasilkan suatu nilai slump tertentu bergantung pada ukuran maksimum agregat.bentuk serta gradasi agregat, dan juga pada jumlah kebutuhan kandungan udara pada campuran. Berikut tabel kebutuhan air pencampuran dan udara untuk berbagai nilai slump dan ukuran maksimum agregat.
Dari tabel diatas,didapat dilihat bahwa jumlah air pencampur yang dibutuhkan untuk campuran tanpa penambahan udara lebih banyak dari jumlah air yang dibutuhkan dengan penambahan udara. Hal ini disebabkan karena penambahan volume udara menggantikan sebagian kecil dari volume air.

-          Praktikan memilih Nilai Perbandingan Air-Semen

Untuk rasio air-semen yang sama, kuat tekan beton dipengaruhi oleh jenis agregat dan semen yang digunakan, oleh karena itu hubungan rasio air-semen dan kekuatan beton yang dihasilkan seharusnya dikembangkan berdasarkan material yang sebenarnya yang digunakan dalam pencampuran.Tabel berikut dapat dijadikan pegangan dalam pemilihan nilai perbandingan air-semen.
Nilai kuat beton yang digunakan pada tabel di atas adalah nilai kuat tekan beton rata-rata yang dibutuhkan,yaitu :
fm = fc + 1.64Sd
dengan :      fm = nilai kuat tekan beton rata-rata
                     fc = nilai kuat tekan yang disyaratkan
                     Sd = standar deviasi
Dari formulasi di atas, kita membutuhkan angka standar deviasi.Standar deviasi sendiri, yang dipengaruhi oleh kondisi pengerjaan saat beton dibuat, didapatkan dari tabel di bawah ini.
Harga rasio air-semen biasanya dibatasi oleh harga maksimum yang diperbolehkan untuk kondisi exposure (lingkungan) tertentu. Sebagai contoh, untuk struktur yang berbeda di lingkungan laut harga rasio air semen biasanya dibatasi maksimum 0,40-0,45.

-          Praktikan menghitung kandungan semen

Perhitungan kandungan semen yang dapat diperoleh dari berat air pencampur (4.1.3 Estimasi kebutuhan air pencampur dan kandungan udara)  dibagi rasio air semen yang telah diperoleh (4.1.4 Pemilihan Nilai Perbandingan Air semen).

-          Praktikan mengestimasi kandungan agregat kasar

Rancangan campuran beton yang ekonomis bisa didapat dengan menggunakan semaksimal mungkin volume agregat kasar dalam keadaan dry rodded unit weight persatuan volume beton.Data menunjukan bahwa semakin halus pasir dan semakin besar ukuran maksimum ukuran agregat kasar, semakin banyak volume agregat kasar yang dapat dicampurkan untuk menghasilkan campuran beton dengan kelecakan yang baik.Volume agregat kasar yang dibutuhkan persatuan volume beton adalah fungsi dari ukuran maksimum agregat kasar dan modulus kehalusan agregat halus.Berikut merupakan tabel volume agregat kasar per satuan volume beton dengan nilai slump 75-100mm.
               Jika campuran beton mempunyai nilai slump selain 75-100 mm, maka volume agregat kasar dapat diperoleh dengan cara mengalikan faktor koreksi dengan nilai volume agregat kasar yang diperoleh sebelumnya.

-          Praktikan mengestimasi kandungan agregat halus

Setelah menyelesaikan langkah pada poin 4.1.6, semua bahan beton yang dibutuhkan telah diestimasi kecuali agregat halus. Jumlah pasir yang Dibutuhkan dapat dihitung dengan 2 cara, yaitu:
a. cara perhitungan berat
b. cara perhitungan volume absolut
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 persatauan volume beton yang telah diestimasi dari perhitungan pada tahap-tahap sebelumnya.
Jika data berat jenis beton tidak diketahui, estimasi awal dapat diketahui dari tabel 4.7. Estimasi ini didapat berdasarkan data beton dengan jumlah semen = 325 , dengan slump 75-100 mm dan berat jenis agregat = 2,7.
Jika berat jenis beton yang ada (yang, dalam perhitungan ini, dilambangkan sebagai Ws) tidak sama dengan 325 kg/m3, maka harga berat jenis beton (yang, dalam perhitungan ini, dilambangkan sebagai X), dikoreksi sebagai berikut :
Jika berat air yang ada (yang, dalam perhitungan ini, dilambangkan sebagai ) lebih besar atau kecil dari berat air yang dibutuhkan untuk menghasilkan slump 75-100 mm berdasarkan tabel, maka harga berat jenis beton dikoreksi sebagai berikut:
Jika berat jenis agregat lebih besar atau kecil dari 2,7; maka berat jenis beton dikoreksi sebagai berikut:
Selain menggunakan Tabel 4.7, estimasi awal berat jenis beton dapat diperoleh melalui persamaan berikut :
dengan :
           =Bulk specific gravity(SSD) rata-rata dari kombinasi agregat halus
dan agregat kasar
A            = Kandungan udara (%)
C            = Kandungan semen
             = Berat jenis semen
W           = Kandungan air ()

Untuk perhitungan dengan menggunakan metoda volume absolut, volume pasir didapat dengan mengurangi volume satuan beton dengan volume total dari ingridien-ingridien beton yang sudah diketahui (yaitu air, udara, semen dan agregat kasar).Harga volume pasir ini kemudian dikonversi menjadi berat dengan mengalikan dengan  pasir. Perumusannya adalah :
]
dengan:
Ac           = Kandungan agregat kasar ()
           = Bulk specific grafity (SSD) agregat halus
           = Bulk specific gravity (SSD) agregat kasar
             = Berat jenis semen
Biasanya campuran yang memenuhi kriteria-kriteria yang diinginkan baru didapat setelah dilakukan beberapa kali trial mix dengan mengubah proporsi bahan-bahan didalam campuran beton.

-          Praktikan kemudian mengoreksi kandungan air pada agregat

Pada umumnya, stok agregat dilapangan berada dalam kondisi basah atau tidak dalam kondisi jenuh dan kering permukaan (SSD).Tanpa adanya koreksi kadar air, harga rasio air semen yang diperoleh bisa lebih besar atau bahkan lebih kecil dari harga yang telah ditentukan berdasarkan langkah pada poin4.1.4 dan berat SSD agregat (kondisi jenuh dan kering permukaan) menjadi lebih kecil atau lebih besar dari harga estimasi pada langkah pada poin 4.1.6 dan 4.1.7.
Urutan rancangan beton dari step 1 sampai 7 dilakukan berdasarkan kondisi agregat yang SSD. Oleh karena itu, untuk trial mix, air pencampur yang dibutuhkan dalam campuran bias diperbesar atau diperkecil tergantung dengan kandungan air bebas pada agregat. Sebaliknya, untuk mengimbangi perubahan air tersebut, jumlah agregat harus diperkecil atau diperbesar.

·         Persiapan Pembuatan
Sebelum pembuatan dilakukan, ada beberapa hal yang perlu disiapkan untuk membuat beton tersebut. Hal-hal tersebut meliputi penyiapan alat-alat yang digunakan dan penimbangan bahan-bahan yang diperlukan.
·         Proses Pembuatan
1.    Masukkan agregat kasar dan agregat halus ke dalam mesin pengaduk beton lalu nyalakan mesin pengaduk selama beberapa detik.
2.     Masukkan semen ke dalam mesin pengaduk kemudian nyalakannya lagi selama beberapa detik.
3.     Masukkan air ke dalam mesin yang tetap menyala (berputar) hingga didapatkan beton segar yang campurannya homogen dan tingkat kekenyalan yang diinginkan.
4.     Lakukan pengujian slump. Berikut ini merupakan langkah-langkah pengujian slump :
-          Cetakan slump dan pelat dibasahi dengan air
-          Letakkan cetakan di atas pelat
-          Isi cetakan dengan beton segar hingga 1/3 bagian
-          Padatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata
-          Isi lagi cetakan dengan beton segar hingga 2/3 bagian
-          Padatkan lagi dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata
-          Isi lagi cetakan dengan beton segar hingga terisi penuh
-          Padatkan lagi dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata
-          Ratakan permukaan beton segar pada cetakan dengan menggunakan tongkat
-          Cetakan diangkat perlahan-lahan tegak lurus ke atas
-          Balikkan cetakan dan letakkan di samping benda uji
-          Letakkan tongkat pemadat di atas cetakan kemudian ukur slump yang terjadi dengan menggunakan penggaris
5.    Tuangkan beton segar dari mesin pengaduk pada wadah pengaduk untuk kemudian dicetak dalam bekisting.
6.    Masukkan beton segar ke dalam bekisting dengan menggunakan sekop kecil hingga terisi 1/3 bagian
7.    Getarkan beton segar yang ada di dalam bekisting dengan menggunakan alat penggetar internal
8.    Masukkan lagi beton segar ke dalam bekisting dengan menggunakan sekop kecil hingga terisi 2/3 bagian
9.    Getarkan beton segar yang ada di dalam bekisting dengan menggunakan alat penggetar internal
10. Masukkan lagi beton segar ke dalam bekisting dengan menggunakan sekop kecil hingga terisi penuh
11. Getarkan beton segar yang ada di dalam bekisting dengan menggunakan alat penggetar internal
12. Proses pembuatan beton selesai. Beton dibiarkan selama 24 jam hingga agak mengering kemudian dilepas dari bekisting

13. Setelah dikeluarkan dari bekisting, beton direndam selama beberapa hari (curring)


Hasil Praktikum

 

Penetapan Variabel Perencanaan
1.        Kategori Jenis Struktur (Tabel 1)                    = Kolom K-200
2.        Rencana Slump                                                = 100 mm
3.        Kekuatan Tekan Beton Rencana                     = 27,31 MPa
4.        Ukuran Maksimum Agregat Kasar                 = 25 mm
5.        Modulus Kehalusan Agregat Halus                = 4,183
6.        Specific Gravity Agregat Halus kondisi SSD = 2.5773
7.        Specific Gravity Agregat Kasar kondisi SSD = 2.7182
8.        Berat volume / isi agregat kasar                      = 1,3011 kg/L

Perhitungan Komposisi Unsur Beton
9.        Air yang Diperlukan (Tabel 4.2)                    
= 190kg/m3 beton
10.     Persentase Udara yang Terperangkap (Tabel 4.2)      
= 1.5%
11.    W/C Ratio (x) kekuatan tekan beton rencana (fm = 27.31 Mpa) berada di antara kekuatan tekan beton sebesar 20 Mpa dengan 28 Mpa. Akan dicari W/C Ratio (x) dalam perbandingan berat tanpa penambahan udara. Dengan interpolasi dan data
y  = 27.31
y1 = 28 Mpa
y2 = 20 Mpa
x1 = 0,57
x2 = 0,68
Maka,
     =
X          = 0.5795
12.    Berat Semen                           
=
=327,868 kg
13.    Volume agregat kasar yang diperlukan per m3 beton (tabel 4.5)
= 0.531 L
14.    Berat agregat kasar perlu
= Vol. agregat kasar x isi agregat kasar x 1000          
= 691.79 kg
15.    Volume Semen           
=
=
                        = 0.104 m3 Beton
16.    Volume Air                
=
= 0.19 m3



17.    Volume Agregat Kasar          
=
= 0.2545 m3
18.    Volume Udara
= Persentase udara yang terperangkap x 1
= 0.015 m3
19.    Total Volume
= Vol. Semen + Vol. air+ Vol. agregat kasar + Vol. udara
= 0.5636 m3
20. Volume Agregat Halus per m3
= 1 - Total Volume
= 0.4364 m3

Komposisi Berat Unsur adukan per m3 Beton
21. Semen                                                                           = 327.87    kg
22.  Air                                                                               = 190         kg
23.  Agregat Kasar Kondisi SSD                                       = 691.79    kg
24.  Agregat Halus Kondisi SSD                                       = 1124.73  kg
25.  Faktor semen                                                               = 8.19        zak

Komposisi Jumlah Air dan Berat unsur untuk Perencanaan Lapangan
26.  Kadar air asli atau Kelembaban Agregat Kasar (mk)  = 0.062
27.  Penyerapan Air Kondisi SSD Agg Kasar                   = 0.022
28.  Kadar air asli/ Kelembaban Agg Halus                       = 0.017
29.  Penyerapan Air Kondisi SSD Agg halus                    = 0.010
30.  Tambahan air adukan dari kondisi agregat kasar        = -27.2912 kg
31.  Tambahan agregat kasar untuk kondisi lapangan        = 29.755 kg
32.  Tambahan air adukan dari kondisi agregat halus        = -8.23kg
33.  Tambahan agregat halus untuk kondisi lapangan        = 8.527 kg


Komposisi Akhir Unsur untuk Perencanaan Lapangan per m3 Beton
34. Berat Agregat Kasar
=  Berat awal agregat kasar + Tambahan Agregat Kasar untuk kondisi lapangan
721.549 kg
35.  Berat Agregat halus
= Berat awal agregat halus + Tambahan agregat halus untuk kondisi lapangan
= 1133.26 kg
36.  Berat Air
=  Berat awal air + Tambahan air adukan dari kondisi agregat kasar + Tambahan air adukan dari kondisi Agregat halus = 154.47 kg
37.  Berat semen
= 327.868 kg

Penetapan Variabel Perencanaan

Tabel Penetapan Variabel Perencanaan
1
Kategori Jenis Struktur
kolom k-250
SATUAN
2
Rencana Slump
100
mm
3
Rencana Kuat Tekan Beton
27.31
Mpa
4
Modulus Kehalusan Agregat Halus
4.183
-
5
Ukuran maksimum Agregat Kasar
25
mm
6
Specific Gravity Agregat Kasar Kondisi SSD
2.7182
-
7
Specific Gravity Agregat Halus Kondisi SSD
2.5773
-
8
Berat volume atau isi agregat kasar
1.3011
kg /Ltr

 


Perhitungan Komposisi Unsur Beton

Tabel Perhitungan Komposisi Unsur Beton
9
Rencana air adukan untuk 1m3 beton
190
Kg
10
Persentase udara yang terperangkap
1.5
%
11
W/C ratio berdasarkan grafik 2 atau tabel II
0.5795
-
12
W/C Ratio maksimum berdasarkan tabel I


13
Berat semen yang diperlukan
327.868
Kg
14
Volume agregat kasar perlu/m3 beton
(tabel B)
0.5317
Ltr
15
Berat agregat kasar perlu
691.79
Kg
16
Volume semen
0.104
m3
17
Volume Air
0.19
m3
18
Volume agregat kasar
0.2545
m3
19
Volume udara                                               
0.015
m3
20
Volume agregat halus / m3 beton
0.4364
m3

 

Komposisi Berat Unsur Adukan per m3 Beton

Tabel Komposisi Berat Unsur Adukan per m3 Beton
21
Semen
327.868
Kg
22
Air
190
Kg
23
Agregat kasar kondisi SSD
691.79
Kg
24
Agregat halus kondisi SSD
1124.73
Kg
25
Faktor semen
8.1967
Zak

 

Komposisi Jumlah Air dan Berat Unsur untuk Perencanaan Lapangan

Tabel  Komposisi Jumlah Air dan Berat Unsur untuk Perencanaan Lapangan
26
Kadar air asli/kelembapan agregat kasar
0.0624
-
27
Penyerapan air kondisi SSD agregat kasar
0.0221
-
28
Kadar air asli/kelembapan agregat halus
0.01755
-
29
Penyerapan air kondisi SSD agregat halus
0.01010
-
30
Tambahan air adukan dari kondisi agregat kasar
-27.29
Kg
31
Tambahan agregat kasar untuk kondisi lapangan
29.755
Kg
32
Tambahan air adukan dari kondisi agregat halus
-8.233
Kg
33
Tambahan agregat halus untuk kondisi lapangan
8.527
Kg

 

Komposisi Akhir Unsur untuk Perencanaan Lapangan/m3 Beton

Tabel  Komposisi Akhir Unsur untuk Perencanaan Lapangan/m3 Beton

34
Semen
327.868
Kg
35
Air
154.475
Kg
36
Agregat kasar kondisi lapangan
721.549
Kg
37
Agregat halus kondisi lapangan
1133.26
Kg

 

Komposisi Unsur Campuran Beton/ Kapasitas Mesin Molen

Tabel   Komposisi Unsur Campuran Beton/ Kapasitas Mesin Molen

38
Semen
10.42
Kg
39
Air
4.91
Kg
40
Agregat kasar kondisi lapangan
22.94
Kg
41
Agregat halus kondisi lapangan
36.03
Kg

 

Data-Data Setelah Pengadukan / Pelaksanaan

Tabel  Data-Data Setelah Pengadukan/ Pelaksanaan
42
Sisa air campuran (jika ada)
 0
Kg
43
Tambahan air selama pengadukan (jika ada)
 2.38
Kg
44
Jumlah air sesungguhnya yang digunakan
7.29
Kg
45
Nilai slump hasil pengukuran
112
mm

Tabel Trial Mix
Tabel Referensi
Tabel Kebutuhan Air Pencampuran dan Udara untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran Maksimum Agregat


Jenis Beton
Slump
(mm)
Air (kg/m3)
Ukuran Maksimum Agregat Kasar (mm)
10
12.5
20
25
40
50
75
Tanpa Penambahan Udara
25-50
205
200
185
180
160
155
140
75-100
225
215
200
190
175
170
155
150-175
240
230
210
200
185
175
170
Udara yang Tersekap (%)
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0.3


Dengan Penambahan Udara
25-50
180
175
165
160
150
140
135
75-100
200
190
180
175
160
155
150
150-175
215
205
190
180
170
165
160
Kandungan udara yang disarankan (%)
8
7
6
5
4.5
4
3.5

Tabel  Hubungan Rasio Air-Semen dan Kuat Tekan Beton

Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari (MPa)
Rasio Air-Semen dalam Perbandingan Berat)
Tanpa Penambahan Udara
Dengan Penambahan Udara
48
0.33
-
40
0.41
0.32
35
0.48
0.40
28
0.57
0.48
20
0.68
0.59
14
0.82
0.74


Tabel  Klasifikasi Standar Deviasi untuk Berbagai Kondisi Pengerjaan
Kondisi Pengerjaan
Standar Deviasi (MPa)
Lapangan
Laboratorium
Sempurna
<3
<1.5
Sangat baik
3-3.5
1.5-1.75
Baik
3,5-4
1.75-2
Cukup
4-5
2-2.5
Kurang baik
>5
>2.5

 
 










Tabel  Volume Agregat Kasar persatuan Volume Beton dengan Slump 75-100 mm
Ukuran Maksimum Agregat Kasar (mm)
Volume Agregat Kasar SSD Persatuan Volume Beton untuk Berbagai Nilai Modulus Kehalusan Pasir
2.4
2.6
2.8
3
10
0.5
0.48
0.46
0.44
12.5
0.59
0.57
0.55
0.53
20
0.66
0.64
0.62
0.6
25
0.71
0.69
0.67
0.65
40
0.75
0.73
0.71
0.69
50
0.778
0.76
0.74
0.72
75
0.82
0.8
0.78
0.76
150
0.87
0.85
0.83
0.81

Tabel Faktor Koreksi untuk Berbagai Nilai Slump yang Berbeda
Slump (mm)
Faktor Koreksi untuk Berbagai Ukuran Maksimum Agregat
Ukuran Maksimum Agregat (mm)
10
12.5
20
25
40
25-50
1.08
1.06
1.04
1.06
1.09
75-100
1
1
1
1
1
150-175
0.98
0.98
1
1
1


Tabel Estimasi Awal untuk Berat Jenis Beton Segar
Ukuran Maksimum Agregat (mm)
Estimasi Awal Berat Jenis Beton ()
Tanpa Penambahan Udara
Dengan Penambahan Udara
10
2285
2190
12,5
1315
2235
20
2355
2280
25
2375
2315
40
2420
2355
50
2445
2375
75
2465
2400
150
2502
2435





 







Tabel Hasil Akhir Mix Design
Setelah menentukan paramter material pembentuk beton, dan dilakukan perhitungan untuk campuran beton, maka didapat hasil akhir Mix Design berikut.

Tabel Hasil Akhir Mix Design
1
Semen
327.868
Kg
2
Air
154.475
Kg
3
Agregat kasar kondisi lapangan
721.549
Kg
4
Agregat halus kondisi lapangan
1133.26
Kg







Tidak ada komentar:

Posting Komentar