Sabtu, 15 Oktober 2016

Praktikum 2

 

Sebelum membuat beton, kita terlebih dahulu harus merancang campurannya. Maka pada minggu kedua ini, kami melakukan perancangan campuran beton menggunakan data yang telah diambil dari praktikum pertama.

Rancangan Campuran Beton

Tujuan

Perancangan campuran beton dilakukan untuk mendapatkan komposisi campuran beton yang ekonomis dan memenuhi syarat kelecakan, kekuatan, dan durabilitas.

Prosedur perancangan

Prosedur perancangan proporsi campuran beton dengan menggunakan ACI Committe 2011 adalah sebagai berikut:
  1. Pemilihan Nilai Slump
    Nilai slump biasanya ditentukan dalam spesifikasi, tapi apabila tidak ditentukan maka tabel dibawah ini dapat digunakan untuk berbagai jenis konstruksi.

    Tabel 1 Nilai Slump yang disarankan
    Jenis Konstruksi
    Slump (mm)
    Maksimum
    Minimum
    Dinding Pondasi, footing, dinding basement
    75
    25
    Dinding dan balok
    100
    25
    Kolom
    100
    25
    Perkerasan dan lantai
    75
    25
    Beton dalam jumlah besar (dam)
    50
    25

  2. Pemilihan Ukuran Maksimum Agregat Kasar
    Pemilihan ukuran maksimum agregat kasar dilakukan sebagai pembatasan struktural untuk penulangan dan pemadatan. Biasanya ukuran maksimum agregat kasar ditentukan dalam spesifikasi, tapi apabila tidak ditentukan dapat menggunakan persyaratan sebagai berikut:
    1. 1/5 jarak terkecil antara 2 tepi bekisting
    2. 1/3 tebal pelat
    3. 3/4 jarak bersih selimut beton
    4. 2/3 jarak bersih antar tulang

  3. Estimasi Kebutuhan Air Pencampur dan Kandungan Udara
    Jumlah air pencampur persatuan volume beton yang dibutuhkan untuk menghasilkan nilai slump tertentu sangat bergantuk pada ukuran maksimum agregat, bentuk serta gradasi agregat dan juga pada jumlah kebutuhan kandungan udara pada campuran. 
    Tabel 2 Kebutuhan Air Pencampuran dan Udara
    Untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran Maksimum Agregat

    Jenis beton
    Slump (mm)
    Air (kg/m3)
    10 mm
    12,5 mm
    20 mm
    25 mm
    40 mm
    50 mm
    75 mm
    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 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
    170
    155
    150
    150 - 175
    215
    205
    190
    180
    170
    165
    160
    Udara tersekap (%)
    8
    7
    6
    5
    4,5
    4
    3,5


     
  4. Pemilihan Nilai Perbandingan Air Semen
    Hubungan rasio air semen dan kekuatan beton yang dihasilkan seharusnya dikembangkan berdasarkan material yang sebenernya yang digunakan dalam pencampuran. Sebelum memilih nilai a/s, sebaiknya kita tentukan terlebih dahulu nilai kuat beton rata-rata dengan cara:
    fm = fc' + 1,64 Sd
    fm : nilai kuat beton rata-rata
    fc  : nilai kuat tekan karatkterisik (yang disyaratkan)
    Sd : standar deviasi (dapat dilihat berdasarkan tabel dibawah ini). Standar deviasi dipilih berdasarkan kondisi dan letak pengerjaannya.
    Tabel 3 Klasifikasi Standar Deviasi

    Kondisi Pengerjaan
    Standar Deviasi
    Lapangan
    Laboratorium
    Sempurna
    <3
    <1,5
    Sangat Baik
    3 - 3,5
    1,5 - 1,75
    Baik
    3,5 - 4
    1,75 - 2
    Cukup Baik
    4 - 5
    2 - 2,5
    Kurang Baik
    >5
    >2,5
     

    Setelah didapat nilai fm, maka langkah selanjutnya menentukan perbandingan air semen dengan melihat tabel di bawah ini.
    Tabel 4 Hubungan Rasio Air-Semen dan Kuat Tekan Beton
    Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari (Mpa)
    Rasio Air Semen (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
     
  5. Perhitungan Kandungan Semen
    Berat semen yang dibutuhkan adalah sama dengan jumlah berat air pencampur (step 3) dibagi dengan rasio air semen (step 4).


    berat semen=  (berat air pencampur)/(rasio air semen)
  6. Estimasi Kandungan Agregat Kasar
    Untuk menentukan kandungan agregat kasar, terlebih dahulu kita tentukan Modulus Kehalusan dari agregat. Semakin halus pasir dan semakin besar ukuran maksimum agregat kasar, semakin banyak volume agregat kasar yang dicampurkan untuk menghasilkan campuran beton dengan kelecakan (workabilitas) yang baik.Volume agregat kasar per 1 m3 beton adalah sama dengan fraksi volume yang didapat dari tabel dibawah ini. Volume ini kemudian dikonversikan menjadi berat kering agregat kasar dengan mengalikannya dengan berat isi kering dari agregat yang dimaksud.
    Tabel 5 Volume Agregat Kasar Per Satuan Volume Beton
    untuk Beton dengan Slump 75-100 mm
    Ukuran  agregat kasar (mm)
    Volume Agregat Kasar Persatuan Volume Beton untuk Berbagai Nilai Modulus Kehalusan Pasir
    2.4
    2.6
    2.8
    3
    10
    0,50
    0,48
    0,46
    0,44
    12.5
    0,59
    0,57
    0,55
    0,53
    20
    0,66
    0,64
    0,62
    0,60
    25
    0,71
    0,69
    0,67
    0,65
    37.5
    0,75
    0,73
    0,71
    0,69
    50
    0,78
    0,76
    0,74
    0,72
    75
    0,82
    0,80
    0,78
    0,76
    150
    0,87
    0,85
    0,83
    0,81


    Untuk campuran dengan nilai slump 75-100 mm, volume agregat kasar dapat diperoleh dengan mengoreksi nilai pada tabel 5 dengan nilai koreksi pada tabel 6.

    Tabel 6 Faktor Koreksi untuk Nilai Slump Berbeda
    Slump (mm)
    Faktor Koreksi untuk Berbagai Ukuran Maksimum Agregat
    10 mm
    12,5 mm
    20 mm
    25 mm
    40 mm
    25 - 50
    1,08
    1,06
    1,04
    1,06
    1,09
    75 - 100
    1,00
    1,00
    1,00
    1,00
    1,00
    150 - 175
    0,97
    0,98
    1,00
    1,00
    1,00

    BAK = MAK x VAK x Fk
    BAK : Berat Agregat Kasar
    MAK : Massa Agregat Kasar
    VAK : Volume Agregat Kasar
    Fk : Faktor Koreksi

  7. Estimasi Kandungan Agregat Halus
    Pertama, tentukan terlebih dahulu berat jenis beton segar dengan menggunakan Ukuran Maksimum Agregat.
    Tabel 7 Estimasi Awal untuk Berat Jenis Beton Segar
    Ukuran Agregat Maksimum (mm)
    Massa Jenis Beton Segar (Kg/m3)
    Tanpa Penambahan Udara
    Dengan Penambahan Udara
    9,5
    2304
    2214
    12,7
    2334
    2256
    19,1
    2376
    2304
    25,4
    2406
    2340
    38,
    2442
    2376
    50,8
    2472
    2400
    762
    2496
    2424
    152,4
    2538
    2472

    BAH = BBS - BAK - AIR - SEMEN
    BAH : Berat Agregat Halus
    BBS : Berat Beton Segar
    BAK : Berat Agregat Kasar

  8. Koreksi Kandungan Air pada Agregat
    Karena dalam step sebelumnya agregat diasumsikan dalam kondisi SSD, maka kandungan air di dalamnya harus dikoreksi. 

    BAK koreksi = BAK + ( BAK x Daya Serap Air Agregat Kasar )
    BAH koreksi = BAH + ( BAH x Daya Serap Air Agregat Halus )

  9. Koreksi Berat Air

    Berat Air koreksi = BBS - BAK koreksi - BAH koreksi - Semen

Hasil Percobaan

No
Parameter

Nilai/satuan
Penetapan Variabel Perencanaan
1
Kategori jenis struktur
=
K-200
2
Slump rencana
=
10  cm
3
Rencana kuat tekan beton
=
26,56 MPa
4
Modulus kehalusan agregat halus
=
4,09
5
Ukuran maksimum agregat kasar
=
25 mm
6
Berat jenis agregat halus (pasir) - SSD
=
2343,1 kg/m3
7
Berat jenis agregat kasar (kerikil) - SSD
=
2706 kg/m3
8
Berat volume/isi agregat kasar
=
1291,6 kg/m3
Perhitungan Komposisi Unsur Beton
9
Rencana air adukan beton
=
190 kg
10
Prosentase udara terperangkap
=
1,5 %
11
Perbandingan W/C
=
0,60355
12
Perbandingan W/C maksimum
=
0,60355
13
Berat semen yang diperlukan
=
314,80 kg
14
Volume agregat kasar perlu bagi 1 m3 beton
=
54,1 %
15
Berat agregat kasar (kerikul) perlu
=
698,7556 kg/m3
16
Volume semen
=
0,0999 m3
17
Volume air
=
0,19 m3
18
Volume agregat kasar (kerikil)
=
0,29 m3
19
Volume udara
=
0,015 m3
20
Volume perlu agregat halus bagi 1 m3 beton
=
0,4051 m3
Komposisi Berat Unsur Adukan /m3 beton
21
Semen
=
314,804 kg
22
Air
=
190 kg
23
Agregat kasar kondisi SSD
=
698,7556 kg
24
Agregat halus kondisi SSD
=
1096,2 kg
25
Faktor semen
=
6,296 zak/ m3
Komposisi Jumlah Air dan Berat Unsur untuk Perencanaan Lapangan
26
Kadar air agregat kasar
=
6,74 %
27
Absorpsi agregat kasar kondisi SSD
=
3,3313 %
28
Kadar air agregat halus
=
11,5753 %
29
Absorpsi agregat halus kondisi SSD
=
12,4767 %
30
Tambahan air adukan dari agregat kasar
=
-22,31 %
31
Tambahan agregat kasar untuk kondisi lapangan
=
-52,27 %
32
Tambahan air adukan dari agregat halus
=
8,874 %
33
Tambahan agregat halus untuk kondisi lapangan
=
24,01 %
Komposisi Campuran Beton Kondisi Lapangan /m3 beton
34
Semen
=
314,804 kg
35
Air
=
166,83 kg
36
Agregat kasar kondisi lapangan
=
646,48 kg
37
Agregat halus kondisi lapangan
=
1120,21 kg
Komposisi Unsur Campuran Beton untuk 6 Silinder
38
Semen
=
15,11 kg
39
Air
=
8,01 kg
40
Agregat kasar kondisi lapangan
=
31,031 kg
41
Agregat halus kondisi lapangan
=
53,77 kg
Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)