diklat perkerasan kaku |2017...baca dengan cermat bagian demi bagian, dan tandailah konsep-konsep...

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DAN PERUMAHAN RAKYAT

B A D A N P E N G E M B A N G A N S U M B E R D A Y A M A N U S I A

P U S AT P EN DI DI KA N DA N PE L AT I HA N JAL A N, P E R U MA HA N,

PERMUKIMAN DAN PENGEMBANGAN INFRASTRUKTUR WILAYAH

MODUL 3 RANCANGAN CAMPURAN BETON

DIKLAT PERKERASAN KAKU |2017

Modul 3 – Rancangan Campuran Beton

Diklat Perkerasan Kaku-2017 i

KATA PENGANTAR

Kurikulum merupakan program pendidikan yang perlu disusun secara sistematis dan

sistemik yang berorientasi pada pembentukan kompetensi peserta didik. Untuk

mendukung keberhasilan program pendidikan tersebut perlu adanya komponen-

komponen lain yang standar seperti widyaiswara, sarana/alat, sumber belajar dan

modul. Modul merupakan salah satu bahan ajar yang harus dikembangkan sesuai

dengan kebutuhan pembentukan kompetensi peserta didik.

Diklat Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) merupakan salah satu upaya yang dianggap

strategis dalam peningkatan profesionalisme Aparatur Sipil Negara (ASN) di

Lingkungam Kementerian PUPR. Untuk mengefektifkan Diklat Perkerasan Kaku (Rigid

Pavement) selain ada tatap muka juga ada pembelajaran melalui penggunaan modul

sebagai bahan ajar yang akan membantu pembelajaran peserta didik. Dalam modul ini

diuraikan mengenai teori perencanaan campuran beton, prosedur dan pengujian

campuran beton untuk perkerasan kaku.

Bandung, Oktober 2017

Pusdiklat Jalan, Perumahan, Permukiman, dan Pengembangan Infrastruktur Wilayah


Diklat Perkerasan Kaku-2017 ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................................................... i

DAFTAR ISI .............................................................................................................................. ii

DAFTAR TABEL ....................................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................. iv

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ......................................................................................... v

BAB 1 – PENDAHULUAN ....................................................................................................... 1

A. LATAR BELAKANG ................................................................................................................. 1 B. DESKRIPSI SINGKAT .............................................................................................................. 1 C. TUJUAN PEMBELAJARAN ..................................................................................................... 1 D. MATERI POKOK DAN SUB MATERI POKOK ........................................................................... 2 E. ESTIMASI WAKTU ................................................................................................................. 2

BAB 2 - PERENCANAAN CAMPURAN BETON DAN PROSEDUR CAMPURAN BETON ............... 3

A. PENDAHULUAN .................................................................................................................... 3 B. METODE PERENCANAAN CAMPURAN BETON ...................................................................... 7 C. PERENCANAAN CAMPURAN BETON NORMAL ................................................................... 10 D. PENGUJIAN BETON ............................................................................................................. 30 E. LATIHAN ............................................................................................................................. 51 F. RANGKUMAN ..................................................................................................................... 52

BAB 3 - PENUTUP .............................................................................................................. 53

SIMPULAN .......................................................................................................................... 53 UMPAN BALIK DAN TINGKAT LANJUT ................................................................................ 53 KUNCI JAWABAN ................................................................................................................ 54

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 60

GLOSARIUM ....................................................................................................................... 60


Diklat Perkerasan Kaku-2017 iii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 - Kadar semen minimum dan faktor air-semen maksimum 4 Tabel 2 - Nilai-nilai slump untuk berbagai pekerjaan 5 Tabel 3 - Angka koreksi standar deviasi 6 Tabel 4 - Deviasi standar sebagai ukuran mutu pelaksanaan 10 Tabel 5 - Perkiraan kuat tekan beton dengan fas 0,50 11 Tabel 6 - Perkiraan kadar air bebas (kg/m3) 12 Tabel 7 - Perkiraan air campuran dan persyaratan kandungan udara

dalam beton 25 Tabel 8 - Nilai faktor air-semen menurut ACI 25 Tabel 9 - Volume agregat kasar /m3 beton 26 Tabel 10 - Perkiraan berat beton segar (kg/m3) 26 Tabel 11 - Contoh data analisa saringan agregat 28 Tabel 12 - Nilai perbandingan kekuatan beton pada berbagai umur 35


Diklat Perkerasan Kaku-2017 iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 - Prosedur perancangan campuran beton menurut metoda SNI 03 – 2834 – 2000 8

Gambar 2 - Prosedur perancangan campuran beton menurut 7656:2012 9 Gambar 3 - Hubungan faktor air-semen dan kekuatan tekan beton

untuk benda uji silinder 11 Gambar 4 - Hubungan fas dan kekuatan tekan beton untuk benda uji kubus 12 Gambar 5 - Kurva gradasi agregat halus tipe 1 13 Gambar 6 - Kurva gradasi agregat halus tipe 2 13 Gambar 7 - Kurva gradasi agregat halus tipe 3 14 Gambar 8 - Kurva gradasi agregat halus tipe 4 14 Gambar 9 - Hubungan faktor air semen – proporsi agregat halus 15 Gambar 10 - Hubungan faktor air semen – proporsi agregat halus 16 Gambar 11 - Hubungan faktor air semen – proporsi agregat halus 17 Gambar 12 - Grafik penentuan berat beton segar 18 Gambar 13 - Menentukan nilai fas 20 Gambar 14 - Menentukan tipe gradasi agregat halus 21 Gambar 15 - Menentukan persentase agregat halus 21 Gambar 16 - Menentukan nilai berat beton basah 22 Gambar 17 – Pengujian slump beton 32 Gambar 18 - Tipikal slump benar 33 Gambar 19 - Tipikal slump geser 33 Gambar 20 - Tipikal slump runtuh 34 Gambar 21 - Benda uji kubus untuk uji kuat tekan 36 Gambar 22 - Benda uji silinder untuk uji kuat tekan 36 Gambar 23 - Benda uji balok untuk uji kuat tarik lentur 46


Diklat Perkerasan Kaku-2017 v

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Petunjuk penggunaan modul ini dimaksudkan untuk mempermudah peserta

pelatihan. Oleh karena itu, sebaiknya peserta pelatihan memperhatikan beberapa

petunjuk berikut ini.

1. Bacalah dengan cermat bagian pendahuluan ini, sampai Anda mempunyai

gambaran kompetensi yang harus dicapai, dan ruang lingkup modul ini.

2. Baca dengan cermat bagian demi bagian, dan tandailah konsep-konsep

pentingnya.

3. Segeralah membuat Ringkasan Materi tentang hal-hal esensial yang

terkandung dalam modul ini

4. Untuk meningkatkan pemahaman Anda tentang isi modul ini, tangkaplah

konsep-konsep penting dengan cara membuat pemetaan keterhubungan

antara konsep yang satu dengan konsep lainnya.

5. Untuk memperluas wawasan Anda, bacalah sumber-sumber lain yang relevan

baik berupa kebijakan maupun subtansi bahan ajar dari media cetak maupun

dari media elektronik.

6. Untuk mengetahui sampai sejauh mana pemahaman Anda tentang isi modul

ini, cobalah untuk menjawab soal-soal latihan secara mandiri, kemudian lihat

kunci jawabannya.

7. Apabila ada hal-hal yang kurang dipahami, diskusikanlah dengan teman

sejawat atau catat untuk bahan diskusi pada saat tutorial.

8. Peserta membaca dengan seksama setiap Sub Materi dan bandingkan dengan

pengalaman Anda yang dialami di lapangan.

9. Jawablah pertanyaan dan latihan, apabila belum dapat menjawab dengan

sempurna, hendaknya Anda latihan mengulang kembali materi yang belum

dikuasai.


Diklat Perkerasan Kaku-2017 1

BAB 1

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Perancangan campuran beton merupakan suatu hal yang kompleks jika dilihat dari

perbedaan sifat dan karakteristik bahan penyusunnya. Karena itu, sifat dan

karakteristik masing-masing bahannya tersebut akan menyebabkan produksi beton

yang dihasilkan cukup bervariasi.

Tujuan perancangan campuran beton adalah untuk menentukan proporsi bahan baku

beton yaitu semen, agregat halus, agregat kasar, dan air yang memenuhi kriteria

workabilitas, kekuatan, durabilitas, dan penyelesaian akhir yang sesuai dengan

spesifikasi. Proporsi yang dihasilkan oleh rancangan pun harus optimal, dalam arti

penggunaan bahan yang minimum dengan tetap mempertimbangkan kriteria teknis.

B. DESKRIPSI SINGKAT

Mata Diklat ini membekali peserta diklat tentang pengetahuan mengenai

perencanaan campuran beton dan prosedur campuran beton yang meliputi metode

perencanan campuran beton, perencanaa campuran beton dan pengujian campuran

beton.

Mata diklat ini disajikan melalui metode ceramah dan diskusi interaktif serta peragaan

(demonstrasi) pengujian campuran beton. Keberhasilan peserta dinilai dari

kemampuannya dalam menerapkan metode perencanaan campuran beton dan

mengevaluasi hasil pengujian campuran beton.

C. TUJUAN PEMBELAJARAN

Tujuan pembelajaran terdiri dari hasil belajar dan indikator hasil belajar sebagai

berikut:

1. HASIL BELAJAR

Setelah mengikuti pembelajaran ini para peserta diharapkan dapat menerapkan

metode perencanaan campuran beton dan mengevaluasi hasil pengujian

campuran beton.

2. INDIKATOR HASIL BELAJAR

Setelah mengikuti pembelajaran, peserta mampu:



a. Menerapkan metode perencanaan campuran beton

b. Menerapkan prosedur perencanaan campuran beton

c. Mengevaluasi hasil pengujian campuran beton

D. MATERI POKOK DAN SUB MATERI POKOK

Dalam modul perencanaan campuran beton dan prosedur campuran beton ini, materi yag akan dibahas, yaitu: 1. Metode Perencanaan Campuran Beton

2. Perancangan Campuran Beton Normal (SNI 03-2834-2000)

3. Pengujian Beton

E. ESTIMASI WAKTU

Untuk melaksanakan Diklat Perkerasan Kaku mata diklat ketiga yang harus diikuti

adalah Mata Diklat modul perencanaan campuran beton dan prosedur campuran

beton. Mata Diklat ini akan dilaksanakan selama 8 jam pelatihan, @ 45 menit.



BAB 2 PERENCANAAN CAMPURAN BETON DAN PROSEDUR

CAMPURAN BETON

Indikator keberhasilan

Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diklat diharapkan mampu Menerapkan metode perencanaan campuran beton dan mengevaluasi hasil pengujian campuran beton

A. PENDAHULUAN




spesifikasi. Proporsi yang dihasilkan oleh rancangan pun harus optimal, dalam arti

penggunaan bahan yang minimum dengan tetap mempertimbangkan kriteria teknis.

Perancangan campuran beton merupakan suatu hal yang kompleks jika dilihat dari

perbedaan sifat dan karakteristik bahan penyusunnya. Karena itu, sifat dan

karakteristik masing-masing bahannya tersebut akan menyebabkan produksi beton

yang dihasilkan cukup bervariasi. Selanjutnya perlu diketahui beberapa faktor lainnya

yang mempengaruhi pekerjaan pembuatan rancangan campuran beton, diantaranya

adalah kondisi dimana pekerjaan dilaksanakan, kekuatan beton yang direncanakan,

kemampuan pelaksana, tingkat pengawasan, peralatan yang digunakan, dan tujuan

peruntukan bangunan.

1. FAKTOR-FAKTOR YANG MENENTUKAN PROPORSI CAMPURAN

Untuk mencapai suatu kekuatan beton tertentu, rancangan yang dibuat harus

melahirkan suatu proporsi bahan campuran yang nilainya ditentukan oleh faktor-

faktor berikut :

a. Faktor Air-Semen (fas)

Nilai perbandingan air terhadap semen atau yang disebut faktor air-semen (fas)

mempunyai pengaruh yang kuat secara langsung terhadap kekuatan beton. Harus

dipahami secara umum bahwa semakin tinggi nilai fas semakin rendah mutu



kekuatan beton.

b. Tipe Semen

Penggunaan tipe semen yang berbeda, yaitu semen Portland tipe I, II, IV dengan

semen Portland yang memilki kekuatan awal yang tinggi (tipe III) akan

memerlukan nilai faktor air-semen yang berbeda.

c. Keawetan (durability)

Pertimbangan keawetan akan memerlukan nilai-nilai kekuatan minimum, faktor

air-semen maksimum, dan kadar semen minimum.

Ketentuan nilai-nilai faktor air-semen maksimum dan kadar semen minimum

dapat dilihat pada tabel 1 berikut.

Tabel 1 - Kadar semen minimum dan faktor air-semen maksimum

KONDISI LINGKUNGAN Jumlah semen minimum per m3 beton (kg)

Nilai faktor air-semen

maksimum

Beton di dalam ruang bangunan a. Keadaan keliling non-korosif b. Keadaan keliling korosif disebabkan oleh

kondensasi atau uap-uap korosif Beton di luar ruang bangunan

a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

b. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung Beton yang masuk ke dalam tanah

a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-ganti

b. Mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air tanah

Beton yang kontinu berhubungan dengan air

a. Air tawar b. Air laut

275

325

325

275

325

0,60 0,52 0,60 0,60 0,55 Lihat Tabela) Lihat Tabel b)

Keterangan : a) Tabel - Ketentuan untuk beton yang berhubungan dengan air tanah yang

mengandung sulfat b) Tabel - Ketentuan minimum untuk beton bertulang kedap air

d. Workabilitas dan Jumlah Air

Sifat kekentalan/konsistensi adukan beton dapat menggambarkan kemudahan



pengerjaan beton, yang dinyatakan nilai slump. Suatu nilai slump tertentu yang

diharapkan dapat memberi kemudahan pengerjaan sesuai dengan jenis konstruksi

yang dikerjakan, untuk suatu ukuran agregat tertentu akan berpengaruh terhadap

jumlah air yang dibutuhkan. Untuk mencegah penggunaan adukan beton yang

terlalu kental atau terlalu encer, dianjurkan untuk menggunakan nilai-nilai slump

dalam batas-batas sebagai berikut:

Tabel 2 - Nilai-nilai slump untuk berbagai pekerjaan

Jenis Pekerjaan Slump (mm)

Maksimum * Minimum

Dinding, pelat fondasi dan fondasi telapak bertulang

Fondasi telapak tidak bertulang, kaison dan konstruksi di bawah tanah

Balok, dinding bertulang

Kolom gedung

Perkerasan dan pelat

Pembetonan masal

75

75

100

100

75

75

25

25

25

25

25

25

* Dapat ditingkatkan sesuai dengan metode pemadatan yang digunakan

Pengujian konsistensi beton harus ditentukan dengan mengukur slump sesuai SNI

1972:2008. Adapun menurut Spesifikasi Umum Binamarga tahun 2010 revisi 3,

rentang nilai slump yang harus dipenuhi adalah :

- Untuk beton yang akan dibentuk dengan acuan berjalan (slipform): 20 - 50 mm

- Untuk beton yang akan dihampar dengan acuan tetap (fixform): 50 - 75 mm

e. Pemilihan Agregat

Ukuran maksimum agregat ditetapkan berdasarkan pertimbangan ketersediaan

material yang ada, biaya, atau jarak tulangan terkecil yang ada. Agregat kasar

harus dipilih sedemikian rupa sehingga ukuran agregat terbesar tidak lebih dari ¾

jarak bersih minimum antara baja tulangan atau antara baja tulangan dengan

acuan, atau celah-celah lainnya dimana beton harus dicor

f. Kadar Semen

Kadar semen yang diperoleh dari hasil perhitungan rancangan, selanjutnya

dibandingkan dengan ketentuan kadar semen minimum berdasarkan

pertimbangan durabilitas, dan dibandingkan juga dengan batas kadar semen

maksimum untuk mencegah terjadinya retak akibat panas hidrasi yang tinggi.



2. VARIABILITAS

Jika terkumpul sejumlah data hasil pengujian kuat tekan beton, maka data tersebut

akan menunjukkan bahwa nilai-nilai yang dihasilkan akan bervariasi berkisar pada

suatu nilai rata-rata dengan suatu nilai simpangan baku/standar deviasi tertentu.

Variabilitas dalam beton akan mempengaruhi nilai kekuatan tekan dalam

perencanaan. Pengertian variabilitas dalam kekuatan beton pada dasarnya tercermin

melalui nilai standar deviasi. Asumsi yang digunakan dalam perencanaan bahwa

kekuatan beton akan terdistribusi normal selama masa pelaksanaan.

Secara umum rumusan mengenai kekuatan tekan dengan mempertimbangkan

variabilitas ditulis sebagai berikut :

f’cr = f’c + k.S

dengan pengertian,

f’cr = kekuatan tekan rencana rata-rata

f’c = kekuatan tekan rencana

S = nilai standar deviasi

k = konstanta yang diturunkan dari distribusi normal

Nilai k biasanya diambil 1,64 untuk bagian yang ditolak/cacat yang diijinkan 5%.

Nilai k.S dinamakan nilai tambah (margin) yang merupakan juga nilai keamanan

dalam perancangan.

Perlu juga dipahami bahwa dalam menentukan nilai standar deviasi harus

diperhatikan ketentuan jumlah benda uji minimum. Jika benda uji yang diperiksa

tidak mencapai jumlah minimum, maka harus diterapkan suatu angka koreksi

terhadap nilai standar deviasi.

Tabel 3 - Angka koreksi standar deviasi

Jika jumlah minimum benda uji 20 buah

Jika jumlah minimjum benda uji 30 buah

Jumlah benda uji

Angka koreksi Jumlah

benda uji Angka koreksi

8 9

10 11 12 13 14 15

1,37 1,29 1,23 1,19 1,15 1,12 1,10 1,07

10 11 12 13 14 15 16 17

1,36 1,31 1,27 1,24 1,21 1,18 1,16 1,14



Jika jumlah minimum benda uji 20 buah

Jika jumlah minimjum benda uji 30 buah

Jumlah benda uji

Angka koreksi Jumlah

benda uji Angka koreksi

16 17 18 19 20

1,06 1,04 1,03 1,01

1

18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

1,12 1,11 1,09 1,08 1,07 1,06 1,05 1,04 1,03 1,02 1,02 1,01

1

B. METODE PERENCANAAN CAMPURAN BETON

Dalam praktek ada beberapa metode rancangan campuran beton yang telah dikenal,

antara lain seperti metode DOE yang dikembangkan oleh Department of Environment

di Inggris dan Metode ACI (American ConcreteInstitute). Metode rancangan campuran

beton dengan cara DOE ini di Indonesia dikenal sebagai standar perencanaan oleh

Departemen Pekerjaan Umum dan dimuat dalam Standar SNI 03-2834-2000, "Tata

cara pembuatan rencana campuran beton normal". Sedangkan SNI 7656:2012, “Tata

cara pemilihan campuran untuk beton normal, beton berat dan beton massa”

mengacu pada ACI. Secara garis besar kedua metode tersebut didasarkan pada

hubungan empiris, bagan, grafik dan tabel, tetapi pada beberapa procedural terdapat

perbedaan.

1. Metode SNI 03-2834-2000

Metode SNI 03-2834-2000, dalam prosedur rancangan campurannya mengadopsi

beberapa asumsi sebagai berikut (Alkhaly, 2016) :

a. Metode ini berlaku untuk semen Ordinary Portland Cement (tipe I), Rapid

Hardening Portland Cement (tipe II),High Early Strength Cement (tipe III) dan

Sulphate Resisting Portland Cement (tipe V).

b. Metode ini membedakan antara agregat pecah (batu pecah) dan tidak pecah

(agregat alami/kerikil) yang akan mempengaruhi jumlah pengguna air.



c. Memperhitungkan gradasi dari agregat halus berdsarkan zona dan menganggap

gradasi dari agregat halus akan mempengaruhi tingkat kemampuan kerja dari

campuran beton.

d. Rasio optimum dari volume curah agregat kasar per kubik beton tergantung dari

ukuran maksimum nominal dari agregat kasar dan gradasi agregat halus.

e. Kadar air dalam campuran beton hanya dipengaruhi oleh tingkat kemudahan kerja

yang diperlukan, dinyatakan uji slump.

f. Ukuran maksimum nominal dari agregat kasar, dianggap tidak mempengaruhi

proporsi campuran.

g. Metode mengadopsi campuran beton dengan rasio air semen (fas) 0,5.

Prosedur perancangan campuran beton menurut metoda SNI 03 – 2834 – 2000,

ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1 - Prosedur perancangan campuran beton menurut metoda SNI 03 – 2834 – 2000

2. Metode SNI 7656:2012

Metode SNI 7656:2012, dalam prosedur rancangan campurannya mengadopsi

beberapa asumsi sebagai berikut (Alkhaly, 2016) :



a. Metode ini tidak membedakan jenis semen hidrolik (berlaku untuk semua jenis

semen hidrolik) dan jenis agregat

b. Konsistensi campuran yang mempengaruhi kemudahan kerja dianggap hanya

tergantung pada kadar air bebas dari proporsi campuran, dinyatakan dalam uji

slump.

c. Rasio optimum dari volume curah agregat kasar per kubik beton tergantung

hanya pada ukuran maksimum nominal dari agregat kasar.

d. Jenis pemadatan berpengaruh pada tinggi slump yang dianjurkan.

e. Estimasi volume bahan campuran beton dapat dilakukan berdasarkan ekivalensi

berat maupun ekivalensi absolut.

f. Metode ini tidak memberikan batasan kadar minimum beton yang dapat

digunakan.

g. Metode ini memberikan pengurangan air sebesar 18 kg/m3 pada campuran beton

yang menggunakan agregat kasar alami/kerikil.

Prosedur perancangan campuran beton menurut metoda SNI 7656:2012, ditunjukkan

pada gambar 2

Gambar 2 - Prosedur perancangan campuran beton menurut 7656:2012



Kedua metode tersebut akan diuraikan pada bab selanjutnya dan dilengkapi dengan

masing-masing contoh kasus.

C. PERENCANAAN CAMPURAN BETON NORMAL

1. Metode SNI 03 – 2834 – 2000

a. Tahapan perancangan campuran beton dengan metode SNI 03 – 2834 – 2000

Proses perancangan mengikuti langkah-langkah berikut :

1) Tentukan nilai kuat tekan beton (fc’) yang direncanakan sesuai dengan syarat

teknik yang dikehendaki. Kuat tekan ini ditentukan pada umur 28 hari, dengan

kegagalan/cacat maksimum ...... % (misalnya 5%).

2) Tentukan deviasi standar (S) berdasarkan data yang lalu atau diambil dari Tabel 4

Tabel 4 - Deviasi standar sebagai ukuran mutu pelaksanaan

Isi pekerjaan Deviasi standar (Mpa)

Sebutan Volume

beton (m3) Baik sekali Baik

Dapat diterima

Kecil Sedang Besar

1000 1000 – 3000

3000

4,5 S 5,5

3,5 S 4,5

2,5 S 3,5

5,5 S 6,5

4,5 S 5,5

3,5 S 4,5

6,6 S 8,5

6,5 S 7,5

4,5 S 6,5

3) Hitung nilai/margin, M = k.S dimana k = 1,64 untuk kegagalan/cacat maksimum

5%.

4) Hitung kuat tekan rata-rata yang direncanakan , f’cr = f’c + M

5) Tetapkan jenis/tipe semen yang digunakan.

6) Tentukan jenis agregat halus dan agregat kasar yang digunakan, apakah alami

atau dipecah.

7) Tentukan faktor air-semen (fas) mengikuti langkah berikut :

- Dari Tabel 5 tentukan perkiraan nilai kuat tekan beton pada umur 28 hari

pada fas 0,5, berdasarkan jenis semen, jenis agregat kasar, dan bentuk

benda uji.

- Pada Gambar 3 atau Gambar 4, perkiraan nilai kuat tekan beton diplot dan

kemudian tarik garis mendatar hingga memotong garis fas = 0,5

- Melalui titik potong tersebut, tarik kurva yang proporsional terhadap kurva-

kurva lengkung yang mengapitnya.

- Plot nilai kekuatan tekan rata-rata dari langkah 4, kemudian tarik garis

mendatar hingga memotong kurva baru yang dibuat.



- Dari titik potong tersebut tarik garis lurus vertikal untuk mendapatkan nilai

fas yang diperlukan.

Tabel 5 - Perkiraan kuat tekan beton dengan fas 0,50

Jenis semen Jenis agregat

kasar

Kekuatan tekan (Mpa), pada umur (hari)

Bentuk benda

uji 3 7 28 91

Semen Portland tipe I atau semen tahan sulfat tipe II,V

Batu tak dipecah Batu pecah

17 19

23 27

33 37

40 45

Silinder


20 23

28 32

40 45

48 54

Kubus

Semen Portland tipe III


21 25

28 33

38 44

44 48

Silinder


25 30

31 40

46 53

53 60

Kubus

Gambar 3 - Hubungan faktor air-semen dan kekuatan tekan beton untuk benda uji silinder

Kuat T

ekan (

kg/c

m2

)

Faktor Air-Semen

Cara yang pertama-tama harus diikuti dalam mencari harga

Faktor Air-Semen

_____ Semen tipe I,II,V

--------- semen tipe III



Gambar 4 - Hubungan fas dan kekuatan tekan beton untuk benda uji kubus

8) Tetapkan fas maksimum dari Tabel 1. Pilih nilai fas terkecil dari langkah 7) dan

langkah 8).

9) Tentukan nilai slump.

10) Tentukan ukuran butir nominal agregat maksimum.

11) Tentukan nilai kadar air bebas dari Tabel 6 .

Tabel 6 - Perkiraan kadar air bebas (kg/m3)

Ukuran besar butir

agregat maksimum

Jenis agregat

Slump (mm)

0 - 10 10 - 30 30 - 60 60 - 180

10 mm Batu tak dipecah Batu pecah

150 180

180 205

205 230

225 250


135 170

160 190

180 210

195 225


115 155

140 175

160 190

175 205

Jika agregat halus alami dan agregat kasar batu pecah, kadar air bebas

dihitung sebagai berikut :

Kuat T

ekan (

kg/c

m2

)

Faktor Air-Semen

Cara yang pertama-tama harus diikuti dalam mencari harga

Faktor Air-Semen

____ Semen tipe I,II,V

------- semen tipe III



Kadar air bebas = 2/3 Wh + 1/3 Wk

dengan pengertian, Wh = jumlah air untuk agregat halus, Wk = jumlah air

untuk agregat kasar. Untuk temperatur di atas 20oC, setiap kenaikan 5oC harus

ditambahkan air sebanyak 5 liter/m3 adukan beton. Untuk permukaan agregat

yang kasar harus ditambahkan air kira-kira 10 liter/m3 beton.

13) Hitung jumlah semen = kadar air : faktor air-semen.

14) Jika ditetapkan, tentukan kadar semen maksimum.

15) Tentukan kadar semen minimum dari Tabel 1

16) Jika jumlah semen berubah karena pertimbangan kadar semen maksimum

atau kadar semen minimum, tentukan fas yang disesuaikan.

17) Tentukan tipe gradasi agregat halus sesuai dengan syarat menurut Gambar 5

– 8

Gambar 5 - Kurva gradasi agregat halus tipe 1






18) Tentukan persentase agregat halus berdasarkan Gambar 9 – 11.

19) Htung berat jenis relatif = (% agregat halus x berat jenis agregat halus) + (%

agregat kasar x berat jenis agregat kasar).

20) Tentukan berat beton basah menurut Gambar 12.

21) Hitung kadar agregat gabungan = berat beton – jumlah (semen + air).

22) Hitung kadar agregat halus = % agregat halus x kadar agregat gabungan.

23) Hitung kadar agregat kasar = agregat gabungan – agregat halus.

24) Tetapkan proporsi campuran hasil perhitungan.

25) Lakukan koreksi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.



Gambar 9 - Hubungan faktor air semen – proporsi agregat halus

untuk ukuran butir maksimum 10 mm

Ag

reg

at

Ha

lus (

%)

Faktor Air-Semen Faktor Air-Semen

Ag

reg

at

Ha

lus (

%)

Faktor Air-Semen





Ag

reg

at

Ha

lus (

%)

Faktor Air-Semen

Ag

reg

at

Ha

lus (

%)

Faktor Air-Semen



Gambar 12 - Grafik penentuan berat beton segar

b. Koreksi proporsi campuran

Setelah rancangan campuran selesai, perlu diingat bahwa proporsi yang didapat

adalah proporsi yang mempunyai basis kondisi agregat tertentu. Metode DOE

memakai basis kondisi agregat SSD(saturated surface dry),

Saat pelaksanaan di lapangan, kondisi agregat yang akan digunakan dalam campuran

beton adalah kondisi apa adanya, sehingga harus ada penyesuaian dengan rancangan

yang sudah dibuat. Untuk melakukan koreksi penyesuaian rancangan campuran

diperlukan data kadar air dan resapan agregat.

Jika dengan kondisi agregat SSD diperoleh proporsi,

B1 = berat semen/m3

B2 = berat air/m3

B3 = berat agregat halus/m3, SSD

B4 = berat agregat kasar/m3, SSD

Cm = kadar air agregat halus (%)

Ca = resapan agregat halus (%)

Dm = kadar air agregat kasar (%)

Da = resapan agregat kasar (%)



Proporsi campuran yang disesuaikan adalah :

Semen, tetap = B1

A i r = B2 – (Cm – Ca) x B3/100 – (Dm – Da) x B4/100

Agregat halus = B3 + (Cm – Ca) x B3/100

Agregat kasar = B4 + (Dm – Da) x B4/100

c. Contoh perhitungan dengan metoda SNI 03 – 2834 – 2000

Rencanakan campuran beton dengan data sebagai berikut:

Mutu beton, f’c = 25 Mpa, benda uji silinder, umur 28 hari, cacat maksimum 5%.

Lingkungan non korosif. Pengawasan pelaksanaan baik. Ukuran butir agregat

maksimum 40 mm. Semen tipe I. Agregat halus alami, agregat kasar batu pecah.

Slump 120±20 mm. Permukaan agregat termasuk kasar. Dari hasil pekerjaan yang lalu

di dapat deviasi standar sebesar 3,55 Mpa.

Hasil analisa saringan agregat halus :

Ukuran saringan % lolos (mm) kumulatif --------------------- ----------- 19 100 9,52 100 4,76 91 2,4 78 1,1 53 0,6 30 0,3 12 0,15 5 Data fisik agregat : Agregat halus Agregat kasar ------------------ ------------------ Berat jenis SSD 2,70 2,60 Resapan air (%) 3,15 1,65 Kadar air (%) 6,00 1,50

Langkah-langkah penyelesaian : 1) fc’ = 25 Mpa, silinder, 28 hari, cacat 5%. 2) Deviasi standar, S = 3,55 Mpa. 3) Margin, M=k.S = 1,64x3,55 = 5,828 Mpa. 4) Kuat tekan rata-rata yang direncanakan , f’cr = f’c + M = 25 + 5,828 = 30,828

Mpa.



5) Semen tipe I. 6) Agregat halus alami, agregat kasar batu pecah.

7) Tentukan faktor air-semen (fas) mengikuti langkah berikut :

Dari Tabel 5, perkiraan nilai kuat tekan beton pada umur 28 hari padafas 0,5 = 37

MPa. Selanjutnya dari Gambar 13 diperoleh fas = 0,58

Gambar 13 - Menentukan nilai fas

8) fas maksimum diambil dari Tabel 1 = 0,6

9) fas terkecil = 0,58

10) Nilai slump = 120±20 mm.

11) Ukuran butir nominal agregat maksimum = 40 mm.

12) Kadar air bebas, dari Tabel 6 = 2/3*175 + 1/3*205 = 185 liter;

Karena permukaan agregat termasuk kasar, kadar air harus ditambah 10 liter

= 185 + 10 = 195 liter.

13) Jumlah semen = 195 : 0,58 = 336 kg.

14) fas maksimum diambil dari Tabel 6.7 = 0,6

15) fas terkecil = 0,58

16) Nilai slump = 120±20 mm.

17) Ukuran butir nominal agregat maksimum = 40 mm.

Ku

at

Te

kan

(k

g/c

m2

, M

Pa

)



18) Kadar air bebas, dari Tabel 6 = 2/3.175 + 1/3.205 = 185 liter;

Karena permukaan agregat termasuk kasar, kadar air harus ditambah 10 liter

= 185 + 10 = 195 liter.

19) Jumlah semen = 195 : 0,58 = 336 kg.

20) Kadar semen maksimum dianggap tidak ditetapkan.

21) Kadar semen minimum, dari Tabel 1 = 275 kg 336 kg.

22) Tidak perlu penyesuaianfas.

23) Tipe gradasi agregat halus menurut Gambar 12 adalah Tipe 1.

Gambar 14 - Menentukan tipe gradasi agregat halus

24) Persentase agregat halus berdasarkan Gambar 13 adalah 48 – 58%, ambil

53%.

Gambar 15 - Menentukan persentase agregat halus

25) Berat jenis relatif = (0,53x 2,70) + (0,47x2,60) = 2,653.

Ag

reg

at

Ha

lus

(%

)

Faktor Air-Semen



26) Berat beton basah, menurut Gambar 14 = 2385 kg.

Gambar 16 - Menentukan nilai berat beton basah

27) Kadar agregat gabungan = 2385 – (195 + 336) = 1854 kg

28) Kadar agregat halus = 0,53 x 1854 = 982,62 kg

29) Kadar agregat kasar = 1854 – 982,62 = 871,38 kg

30) Proporsi campuran dengan basis agregat SSD :

Semen = 336 kg (1)

Air = 195 kg (0,58)

Agregat halus = 982,62 kg (2,92)

Agregat kasar = 871,38 kg (2,59)

31) Koreksi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.

Semen tetap = 336 kg

Air = 195 – (6 – 3,15)x982,62/100 – (1,5 – 1,65)x871,38/100

= 195 – 28,00 + 1,31 = 168,31 lt

Agregat halus = 982,62 + (6 – 3,15)x982,62/100

= 982,62 + 28,00 = 1010,62 kg

Agregat kasar = 871,38 + (1,5 – 1,65)x871,38

= 871,38 – 1,31 = 870,07 kg



Konversi takaran berat ke volume

Contoh hasil rancangan campuran dengan basis agregat SSD :

Berat/m3 beton : Berat satuan :

Semen = 336 kg 1

Air = 195 kg 0,58

Agregat halus = 982,62 kg 2,92

Agregat kasar = 871,38 kg 2,59

Jika :

- Resapan agregat halus = 3,15%

- Kadar air agregat halus = 6%

- Resapan agregat kasar = 2%

- Kadar air agregat kasar = 1,5%

Koreksi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.


Air = 195 – (6 – 3,15)x982,62/100 – (1,5 – 1,65)x871,38/100

= 195 – 28,00 + 1,31 = 168,31 lt

Agregat halus = 982,62 + (6 – 3,15)x982,62/100

= 982,62 + 28,00 = 1010,62 kg

Agregat kasar = 871,38 + (1,5 – 1,65)x871,38

= 871,38 – 1,31 = 870,07 kg

Konversi takaran berat ke volume :

Jika bobot isi kering lepas

- agregat halus = 1,30 kg/dm3

- agregat kasar = 1,37 kg/dm3

- semen portland = 1,25 kg/dm3

Volume kering semen portland = 336/1,25 = 268,8 dm3

Berat kering agregat halus = (Berat kondisi lapangan)/(1+kadar air)

= 1010,62/(1+0,06) = 953,42 kg

Volume kering agregat halus = Berat kering/berat isi kering = 953,42/1,30

= 733,4 dm3

Asumsi pasir kasar. Penambahan volume = 17%

Jadi takaran agregat halus kondisi lapangan = 1,17 x 733,4 = 858,078 dm3



Berat kering agregat kasar = 870,07/(1+0,015) = 857,21kg

Volume kering agregat kasar = 857,21/1,37 = 625,7 dm3

Takaran volume agregat kasar kondisi lapangan = 625,7 dm3

A i r = 168,31 lt (dm3)

Untuk produksi per 1 zak semen (50 kg) :

Kondisi agregat SSD :

Semen = 50 kg

A i r = 0,58x50 = 29 lt

Agregat halus = 2,92x50 = 146 kg

Agregat kasar = 2,59x50 = 129,5 kg

Koreksi :

Air = 29 – (0,06 – 0,0315)146 – (0,015 - 0,02)129,5 = 25,49 kg

Agregat halus = 146 + (0,06 – 0,0315)146 = 150,16 kg

Agregat kasar = 129,5 + (0,015 – 0,02)129,5 = 128,85 kg

Konversi ke takaran volume :

Volume semen = 50/1,25 = 40 dm3

Volume kering agregat halus = {150,16/(1+0,06)}/1,30 = 108,90 dm3

Takaran volume agregat halus kondisi lapangan = 1,17x108,90 = 127,41 dm3

Volume kering agregat kasar = {128,85/(1+0,015)}/1,37 = 92,66 dm3


Air = 25,49 lt

Pasir Halus

Pasir Sedang

Pasir Kasar

0

10

20

30

40

0 5 10 15 20

Pen

am

bah

an

vo

lum

e (

%)

Persentase air dalam ukuran berat (%)



2. Metode ACI (American Concrete Institute)

a. Tahapan perancangan campuran beton dengan metoda ACI

Proses perancangan mengikuti langkah-langkah berikut :

1) Hitung kuat tekan rata-rata yang ditargetkan, f’cr = f’c + k.S

2) Tetapkan nilai slump, nilai ukuran butir maksimum agregat.

3) Tentukan jumlah air yang dibutuhkan berdasarkan nilai slump dan ukuran butir

maksimum agregat, menurut Tabel - 7.

Tabel 7 - Perkiraan air campuran dan persyaratan kandungan udara dalam beton

Slump (mm)

Kebutuhan air (lt/m3)

Ukuran maksimum butir agregat (mm)

9,5 12,5 19 25 37,5 50 75 150

25 – 50

75 – 100 150 – 175

Kandungan udara dalam beton (%)

207 238 243

3,0

199 216 228

2,5

190 205 216

2,0

179 193 202

1,5

166 181 190

1,0

154 169 178

0,5

130 145 160

0,3

113 124

-

0,2

25 – 50 75 – 100

150 – 175 Total kandungan udara (%) untuk : - Peningkatan

workabilitas - Terekspose

sedang - Terekspose

ekstrim

181 202 216

4,5

6,0

7,5

175 193 205

4,0

5,5

7,0

168 184 197

3,5

5,0

6,0

160 175 184

3,0

4,5

6,0

150 165 174

2,5

4,5

5,5

142 157 166

2,0

4.0

5,0

122 133 154

1,5

3,5

4,5

107 119

-

1,0

3,0

4,0

4) Tentukan faktor air-semen (fas) menurut Tabel 8

Tabel 8 - Nilai faktor air-semen menurut ACI

Kekuatan tekan pada 28 hari

(MPa)

Fas

Beton tanpa kandungan udara (non air-entrained)

Beton dengan kandungan udara (air – entrained)

40 35 30 25 20 15

0,42 0,47 0,54 0,61 0,69 0,79

- 0,39 0,45 0,52 0,60 0,70



Catatan: Untuk nilai kuat tekan di antara nilai-nilai yang diberikan, nilai fas bisa diinterpolasi.

fas yang diperoleh dari tabel di atas kemudian dibandingkan dengan fas

maksimum untuk kebutuhan durabilitas, selanjutnya ambil nilai terkecil.

5) Hitung jumlah semen yang diperlukan = jumlah air : fas

6) Tentukan volume agregat kasar berdasarkan ukuran butir maksimum agregat dan

modulus kehalusan agregat, menurut Tabel 9

Tabel 9 - Volume agregat kasar /m3 beton

Ukuran agregat maksimum (mm)

Volume agregat kasar kering/m3 untuk berbagai modulus halus butir

2,40 2,60 2,80 3,00

9,5 12,5 19 25

37,5 50 75 15

0,50 0,59 0,66 0,71 0,75 0,78 0,82 0,87

0,48 0,57 0,64 0,69 0,73 0,76 0,80 0,85

0,46 0,55 0,62 0,67 0,71 0,74 0,78 0,83

0,44 0,53 0,60 0,65 0,69 0,72 0,76 0,81

Catatan : Jika nilai modulus kehalusan berada di antara nilai-nilai yang ada, dapat dilakukan interpolasi. Berat agregat kasar = % agregat kasar x berat kering agregat kasar.

7) Tentukan perkiraan berat beton segar menurut Tabel 10

Tabel 10 - Perkiraan berat beton segar (kg/m3)

Ukuran agregat maksimum (mm)

Beton air-entrained Beton non air-

entrained

9,5 12,5 19 25

37,5 50 75

150

2200 2230 2275 2290 2350 2345 2405 2435

2280 2310 2345 2380 2410 2445 2490 2530

8) Hitung berat agregat halus = berat beton basah – berat (air + semen +kasar).

Catatan : Untuk hasil yang lebih teliti dapat dilakukan perhitungan volume absolut.

Volume absolut adalah berat bahan dibagi dengan kepadatan absolut.

Kepadatan absolut = berat jenis x kepadatan air.



9) Tetapkan proporsi campuran hasil perhitungan.

10) Lakukan koreksi proporsi campuran berdasarkan kondisi agregat saat

pelaksanaan.

b. Koreksi Proporsi Campuran

Pada metode rancangan campuran metode ACI, perlu diingat bahwa proporsi yang

didapat adalah proporsi yang mempunyai basis kondisi agregat kering.Saat

pelaksanaan di lapangan, kondisi agregat yang akan digunakan dalam campuran beton

adalah kondisi apa adanya, sehingga harus ada penyesuaian dengan rancangan yang

sudah dibuat. Untuk melakukan koreksi penyesuaian rancangan campuran diperlukan

data kadar air dan resapan agregat.

Jika dengan kondisi agregat kering diperoleh proporsi,

G1 = berat semen/m3

G2 = berat air/m3

G3 = berat agregat halus/m3, kering

G4 = berat agregat kasar/m3, kering

Cm = kadar air agregat halus (%)

Ca = resapan agregat halus (%)

Dm = kadar air agregat kasar (%)

Da = resapan agregat kasar (%)

Proporsi campuran yang disesuaikan adalah :

Semen, tetap = G1

A i r = G2 – x (Cm – Ca) G3/100 – (Dm – Da) x G4/100

Agregat halus = G3 + (Cm x G3)/100

Agregat kasar = G4 + (Dm x G4)/100 c. Contoh perhitungan rancangan campuran Metode ACI

Rencanakan campuran beton non air-entrained dengan data sebagai berikut.

Mutu beton, f’c = 25 Mpa, benda uji silinder, umur 28 hari, cacat maksimum 5%.

Volume pekerjaan 1000 m3.Lingkungan non korosif.Pengawasan pelaksanaan

baik.Ukuran butir agregat maksimum 40 mm. Semen tipe I. Agregat halus alami,

agregat kasar batu pecah. Slump 80 -100 mm. Berat kering agregat kasar = 1600

kg/m3. Berat jenis agregat kasar = 2,64 dan berat jenis agregat halus = 2,58.

Durabilitas tidak dipertimbangkan. Hasil analisa saringan agregat halus (Tabel 11).



Kadar udara dianggap 1%.

Langkah – langkah penyelesaian :

1) Volume pekerjaan 100 m3. Pengawasan pelaksanaan baik. Dari Tabel 4, standar

deviasi 5,5 S 6,5 MPa, ambil S = 6 Mpa.

Kuat tekan rata-rata, f’cr = 25 + 1,64x6 = 34,84 Mpa

2) Slump 80 – 100 mm. Ukuran butir agregat maksimum = 40 mm.

Tabel 11 - Contoh data analisa saringan agregat

Saringan (mm)

Butir tertahan % tertahan kumulatif

Butir lolos

Syarat Gram %

% Kumulatif

9,52 4,76 2,4 1,1 0,6 0,3

0,15 sisa

0 100 220 350 780 590 360 100

0 4,0 8,8

14,0 31,2 23,6 14,4 4,0

0 4,0

12,8 26,8 58,0 81,6 96,0

100 960 87,2 73,2 42,0 18,4 4,0

100 95 – 100 80 – 100 50 – 85 25 – 60 10 – 30 2 - 10

Jumlah 2500 279,2

3) Jumlah air yang dibutuhkan berdasarkan nilai slump dan ukuran butir

maksimum agregat, menurut Tabel 7= 181 lt/m3.

4) Dengan f’cr = 34,84 MPa, faktor air-semen (fas) menurut Tabel 8 = 0,47

5) Jumlah semen yang diperlukan = 181 : 0,47 = 385 kg.

6) Modulus kehalusan agregat = 279,2/100 = 2,792. Volume agregat kasar

berdasarkan ukuran butir maksimum agregat dan modulus kehalusan agregat,

menurut Tabel 9 = 0,71. Berat agregat kasar = 0,71 x 1600 = 1137,42 Kg/m3.

7) Perkiraan berat beton segar menurut Tabel 10 = 2410 kg/m3.

8) Berat agregat halus = 2410 – (181+ 385 + 1137,42) = 706,6 kg/m3;

Dengan perhitungan volume absolute :

Volume air = 181/1000 = 0,181 m3

Volume semen = 385/(3,15x1000) = 0,122 m3

Volume agregat kasar = 1137,42/(2,64x1000) = 0,431 m3

Volume udara (1%) = 0,010 m3

Jumlah = 0,744 m3

Volume agregat halus = 1,00 – 0,744 = 0,256 m3

Jadi berat agregat halus = 0,256 x 2,58 x 1000 = 660,48 kg/m3



9) Proporsi campuran beton/m3 hasil perhitungan ;

Semen = 385 kg

Air = 181 liter

Agregat halus = 660,48kg

Agregat kasar = 1137,42 kg

10) Koreksi proporsi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.

Jika: resapan agregat halus = 2%,

resapan agregat kasar = 3,4%,

kadar air agregat halus = 6%, dan

kadar air agregat kasar = 2%


Air = 181–(0,06 – 0,02)660,48 – (0,02 – 0,034)1137,42

= 170,5 liter

Agregat halus = 660,48 + 0,06(660,48) = 700,10 kg

Agregat kasar = 1137,42 + 0,02(1137,42) = 1160,17 kg Konversi takaran berat ke volume

Contoh hasil rancangan campuran beton dengan basis agregat kering :

Berat/m3 beton Berat satuan

Semen = 385 kg 1

Air = 181 liter 0,47

Agregat halus = 660,48kg 1,72

Agregat kasar = 1137,42 kg 2,95

Untuk produksi per 1 zak semen (50 kg) :

Kondisi agregat kering :

Semen = 50 kg

Air = 0,47x50 = 23,5 kg

Agregat halus = 1,72x50 = 86 kg

Agregat kasar = 2,95x50 = 147,5 kg

Koreksi :

Air = 23,5 – (0,06 – 0,02)86 – (0,02 - 0,034)147,5 = 22,125 liter

Agregat halus = 86 + (0,06 – 0,02)86 = 89,44 kg



Agregat kasar = 147,5 + (0,02 – 0,034)147,5 = 145,435 kg

Konversi ke takaran volume jika bobot isi kering lepas

a. agregat halus = 1,30 kg/dm3

b. agregat kasar = 1,37 kg/dm3

c. semen portland = 1,25 kg/dm3

volume Semen = 50/1,25 = 40 dm3

Air = 22,125 liter

Volume kering agregat halus = 86/1,30 = 66,15 dm3

Takaran volume agregat halus kondisi lapangan = 1,17 x 66,15 = 77,40 dm3

Volume agregat kasar kondisi lapangan = 147,5/1,37 = 107,66 dm3


D. PENGUJIAN BETON

Campuran beton direncanakan berdasarkan suatu asumsi bahwa sifat-sifat beton

setelah mengeras sangat bergantung pada sifat-sifat komposisi campurannya. Agar

beton dapat mencapai sifat-sifat keras yang dikehendaki, maka beton harus

dipadatkan dengan keseragaman yang baik. Apakah suatu campuran beton dapat

dipadatkan dengan baik atau tidak, sangat bergantung pada sifat-sifat beton segar itu

sendiri. Pengujian tersebut yang dikenal dengan uji slump atau konsistensi campuran

beton.

Setelah beton mengeras atau berhentinya proses hidrasi, maka terbentuklah suatu

benda padat dan keras dengan sifat-sifat tertentu. Sifat-sifat tersebut perlu diketahui

untuk dapat digunakan dalam perencanaan, atau untuk mengevaluasi kekuatan yang

ditargetkan. Kekuatan beton keras untuk perkerasan kaku yang disyaratkan yaitu

kekuatan tekan (compressive strength) dan kekuatan tarik lentur (flexural strength)

1. Pengujian beton segar

Campuran beton segar dapat dikatakan mempunyai sifat yang baik bila memenuhi

persyaratan utama campuran yaitu mampu memberikan kemudahan pengerjaan

(Workability), yaitu bila campuran tersebut tetap bertahan seragam ketika



berlangsung proses pengangkutan, pengecoran dan pemadatan.

Sifat kemudahan pengerjaan merupakan permasalahan yang kompleks, karena di

dalamnya bergabung pengaruh sifat alami dan faktor-faktor lain yang secara

kebetulan terjadi pada saat pengerjaan. Kemudahan pengerjaan beton merupakan

kinerja utama beton segar. Walaupun suatu struktur beton dirancang mempunyai

kuat tekan yang tinggi, tetapi jika rancangan tersebut tidak dapat diimplementasikan

di lapangan karena sulit dikerjakan, maka tujuan memperoleh kuat tekan yang tinggi

tersebut tidak akan tercapai. Campuran beton akan mudah dikerjakan jika

mempunyai sekurang-kurangnya tiga sifat utama sebagai berikut :

Kompaktibilitas, yaitu beton dapat dipadatkan sehingga rongga-rongga udaranya

menjadi hilang atau berkurang.

Mobilitas, yaitu beton dapat mengalir ke dalam cetakan beton yang dicor.

Stabilitas, yaitu kemampuan beton untuk tetap menjaga sebagai massa yang

homogen, dan stabil selama dikerjakan dan digetarkan tanpa terjadi pemisahan

butiran (segregasi) dari bahan utamanya.

Kemudahan pengerjaan dapat dilihat dari konsistensi adukan beton yang identik

dengan tingkat keplastisan adukan beton. Semakin plastis beton, semakin mudah

pengerjaannya. Adapun konsistensi adukan beton dipengaruhi oleh beberapa faktor

berikut.

a. Jumlah air pencampur

Semakin banyak air, adukan beton akan lebih mudah untuk dikerjakan.

b. Kandungan semen

Jika perbandingan air-semen tetap, semakin banyak semen berarti semakin

banyak kebutuhan air sehingga keplastisannya juga akan lebih tinggi.

c. Gradasi agregat

Agregat yang memenuhi syarat gradasi akan memberi kemudahan pengerjaan

beton.

d. Bentuk butiran agregat

Beton yang menggunakan agregat bentuk bulat akan lebih mudah dikerjakan.

e. Butiran maksimum agregat

Pada penggunaan jumlah air yang sama, butiran maksimum agregat yang lebih

besar akan menghasilkan kemudahan yang lebih tinggi.

f. Cara pemadatan dan alat pemadat

Cara menggunakan alat pemadat dengan benar akan berpengaruh terhadap



kondisi terakhir beton basah setelah selesai pemadatan yang memungkinkan

tercapainya target mutu beton keras.

Metode pengujian yang dapat dilakukan untuk mengukur sifat kemudahan pengerjaan

beton adalah metoda slump ( SNI 1972:2008, “Metode pengujian slump beton”)

Prinsip Pengerjaan (lihat gambar 15) :

Suatu cetakan bentuk kerucut terpancung, tinggi 300 mm, diameter alas 200 mm,

diameter atas 100 mm, diisi adukan beton dalam tiga lapis pengisian, masing-masing

lapis ditusuk sebanyak 25 kali dengan batang penusuk berdiameter 16 mm. Cetakan

diangkat vertikal secara hati-hati, jarak penurunan permukaan beton yang diukur dari

level permukaan beton semula dinyatakan sebagai nilai slump adukan beton yang

diuji.

Gambar 17 – Pengujian slump beton

Nilai slump = tinggi alat slump – tinggi beton setelah terjadi penurunan



Ada 3 bentuk slump, yaitu :

1) Slump sebenarnya (true slump)

Gambar 18 - Tipikal slump benar

Bentuk slump seperti ini diperoleh dari adukan beton yang homogen dan kohesif,

sehingga nilai slump yang diukur adalah nilai slump yang sebenarnya. 2) Slump geser (shear)

Gambar 19 - Tipikal slump geser

Bila terjadi keruntuhan geser beton pada satu sisi atau sebagian massa beton,

pengujian harus diulangi dengan mengambil porsi lain dari adukan yang sama.

Kemudian bila dua pengujian berturutan pada satu contoh beton menunjukkan

keruntuhan geser, kemungkinan adukan beton kurang plastis atau kurang kohesif

sehingga harus dinyatakan sebagai adukan yang tidak memenuhi syarat

workabilitas. 3) Slump runtuh (collapse)

Untuk beton normal tanpa penambahan superplasticiser, nilai slump yang

diperoleh dari adukan seperti ini akan melampaui batas nilai slump maksimum

sehingga harus dinyatakan sebagai adukan beton yang tidak memenuhi

workabilitas yang dimungkinkan oleh penggunaan air yang terlalu banyak.



Gambar 20 - Tipikal slump runtuh

Data hasil pengujian dimasukkan dalam formulir berikut :

PENGUJIAN SLUMP BETON

No. Pengujian :

Jenis Contoh :

Jumlah Contoh :

Terima tanggal :

Diuji Tanggal :

Diuji oleh :

Diperiksa oleh :

No. Kode Campuran Rentang Slump Rencana (mm)

Slump Terukur (mm)

Keterangan

CATATAN LAIN :



2. Pengujian beton keras

Kekuatan beton merupakan sifat beton keras yang paling penting. Kekuatan beton

ditentukan dengan cara menghitung berapa beban maksimum yang dapat dipikul oleh

suatu penampang beton melalui pengujian benda uji yang mempunyai bentuk

tertentu. Kekuatan beton keras untuk perkerasan kaku meliputi kekuatan tekan

(compressive strength), dan kekuatan tarik lentur (flexural strength).

Suatu kekuatan beton dipengaruhi oleh empat bagian utama, yaitu :

a. Proporsi bahan-bahan penyusun beton dengan mutu bahan tertentu

b. Metode perancangan dan pencampuran

c. Kondisi pada saat pengecoran dilaksanakan

d. Perawatan

Secara umum diketahui bahwa semakin tinggi nilai fas semakin rendah mutu kekuatan

beton. Namun demikian, nilai fas yang semakin rendah tidak selalu berarti bahwa

kekuatan beton semakin tinggi. Nilai fas yang terlalu rendah akan membuat adukan

beton sulit dipadatkan yang pada akhirnya akan menghasilkan beton yang

kekuatannya kurang, karena kepadatannya tidak maksimal. Umumnya nilai fas yang

digunakan untuk beton adalah 0,40 - 0,65. Tetapi untuk beton mutu tinggi dapat

digunakan nilai fas yang lebih kecil dengan bantuan bahan tambah yang berfungsi

untuk mencapai kemudahan pengerjaan.

Pada saat adukan beton dibuat, dalam kondisi plastis beton sama sekali tidak

mempunyai kekuatan. Kekuatan beton mulai terjadi setelah hidrasi dan selanjutnya

kekuatan beton akan bertambah dengan naiknya umur beton. Perubahan kenaikan

kekuatan beton yang cukup berarti/signifikan terjadi sampai umur beton 28 hari, dan

setelah itu kenaikannya kecil sehingga kekuatan beton dianggap sudah mencapai nilai

maksimum pada 28 hari. Jika pada umur 28 hari kekuatan beton dianggap sudah

mencapai 100%, kekuatan beton selain pada umur 28 hari umumnya dikonversikan

sebagai berikut :

Tabel 12 - Nilai perbandingan kekuatan beton pada berbagai umur

Sifat beton Umur beton (hari)

3 7 14 21 28 90 365

Beton menggunakan semen Portland biasa

0,40 0,65 0,88 0,95 1,00 1,20 1,35

Beton menggunakan semen Portland dengan kekuatan awal tinggi

0,55 0,75 0,90 0,95 1,00 1,15 1,20



a. Pengujian kuat tekan beton

Kuat tekan dilakukan terhadap benda uji berbentuk kubus berukuran 150 mm x 150

mm x 150 mm, atau dengan benda uji bentuk silinder berdiameter 150 mm dan tinggi

300 mm. Kekuatan tekan beton dapat diketahui dari nilai tegangan maksimum pada

saat benda uji mampu memikul beban tekan maksimum .

fc = P/A

dengan pengertian,

fc = tegangan penampang beton

P = beban aksial tekan

A = luas penampang yang memikul beban

Gambar 21 - Benda uji kubus untuk uji kuat tekan

Gambar 22 - Benda uji silinder untuk uji kuat tekan



Model keruntuhan akibat beban aksial pada benda uji seperti pada gambar 19 dan 20

bagian b, menunjukkan mutu keseragaman campuran yang baik

Kekuatan tekan karakteristik dinyatakan sesuai dengan bentuk benda ujinya. Karena

adanya bentuk benda uji yang berbeda, maka dalam praktek biasa digunakan nilai-

nilai perbandingan kekuatan tekan benda uji sebagai berikut :

Tabel 13 - Perbandingan kekuatan tekan beton pada berbagai bentuk benda uji

Benda uji Perbandingan kekuatan tekan

Kubus 150 x 150 x 150 mm Kubus 200 x 200 x 200 mm Kubus 100 x 100 x 100 mm

Silinder 150 mm tinggi 300 mm

1,00 0,95 1,07 0,83

Tata cara pembuatan dan perawatan benda uji beton di laboratorium merupakan

1 Acuan SNI 2493:2011, Tata cara pembuatan dan perawatan benda uji

beton di laboratorium merupakan

2 Maksud untuk pembuatan dan perawatan benda uji beton di laboratorium sampai saat pengujian dilakukan dengan ketelitian dalam pengawasan bahan dan kondisi pengujian, menggunakan beton yang dipadatkan dengan cara ditusuk atau digetarkan

3 Ruang lingkup Mencakup cara persiapan benda uji, peralatan, dan cara kerjanya

4 Peralatan

a. Cetakan b. Batang penusuk/Penggetar internal/Penggetar Eksternal,



c. Alat Uji Slump d. Wadah Adukan / mesin pengaduk (mixer) e. Alat Uji Kadar Udara f. Timbangan g. Pengaduk Beton h. Palu karet i. Sekop

5 Prosedur

1. Siapkan cetakan yang akan digunakan

2. Timbanglah masing-masing bahan sesuai dengan jumlah bahan yang ditetapkan dari hasil rancangan campuran beton

3. Campurlah semua bahan yang telah ditimbang dengan menggunakan tangan atau mesin pengaduk (mixer)

Pengadukan dengan menggunakan mesin pengaduk (mixer) dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

Jalankan mesin aduk terlebih dahulu kemudian dimasukkan agregat kasar dan sejumlah air adukan, atau disesuaikan dengan tipe mesin adukan.

Apabila digunakan bahan tambahan untuk beton, bahan tersebut dicampurkan terlebih dahulu pada air adukan atau disesuaikan dengan petunjuk penggunaan.



Tambahkan bahan agregat halus, semen, dan seluruh sisa air adukan

Apabila penambahan bahan tersebut tidak dapat dilakukan pada saat mesin aduk berjalan, maka mesin aduk dapat dihentikan terlebih dahulu

Beton diaduk kembali setelah seluruh bahan masuk kedalam tempat pengaduk (mixer) selama 3 menit

Hentikan mesin selama 3 menit dan selama berhenti dalam pengadukan, tempat adukan (mixer) harus ditutup rapat

lanjutkan pengadukan kembali sampai rata betul selama 2 menit.

Lalu keluarkan campuran beton dari mesin pengaduk.

Setelah semua campuran beton dikeluarkan, bersihkan sisa-sisa adukan yang masih menempel pada mesin pengaduk (mixer);

Aduk kembali campuran beton dengan menggunakan sendok aduk atau sekop sampai didapatkan adukan yang rata;

4. Setelah adukan rata dan homogen, lakukan pengujian slump, bobot isi dan kadar

udara (pelaksanaan masing-masing pengujian, akan dibahas pada pembahasan tersendiri)

5. Setelah selesai pengujian slump, bobot isi dan kadar udara, masukkan kembali campuran beton kedalam wadah adukan. Aduk kembali dengan sendok aduk atau sekop sampai adukan rata dan homogen

6. Lakukan pencetakan benda uji Lakukan pencetakan benda uji dengan ketentuan sebagai berikut :

Sekop atau sendok aduk diletakkan dibawah permukaan bagian atas cetakan dimana adukan beton akan dituangkan.

Masukkan adukan beton kedalam cetakan secara berlapis sesuai dengan jenis benda uji



Padatkan beton dengan pemilihan metoda yang akan digunakan berdasarkan nilai slump, jika : • Nilai slump > 75 mm, pemadatan dilakukan dengan cara penusukan. • Nilai slump antara 25 mm dan 75 mm, pemadatan dilakukan dengan cara

penusukan atau penggetaran internal. • Nilai slump < 25 mm, maka pemadatan dilakukan dengan cara penggetaran.

Selanjutnya beton diratakan dengan menggunakan alat penusuk terlebih dahulu untuk pemadatan awal. Pada lapisan akhir, ditambahkan adukan beton sampai melebihi permukaan cetakan agar tidak perlu penambahan kembali setelah beton dipadatkan.

Pemadatan dengan cara penusukan

- Jika pemadatan dilakukan dengan penusukan maka diameter batang penusuk dan jumlah tusukan sebagai berikut :

Jenis Benda Uji Diameter Batang

Penusuk (mm)

Jumlah Pemadatan Tiap Lapis

Silinder dengan diameter (mm)

50 – 150

160

200

250

10

16

16

16

25

25

50

75

Prisma dengan luas permukaan (cm2)

160

160 – 310

320

10

10

16

25

1 x 7 cm2 luas permukaan

1 x 7 cm2 luas permukaan

Tusuklah lapisan yang paling bawah ditusuk hingga menembus ketebalannya.

Penusukkan dilakukan secara merata pada penampang permukaan cetakan

Untuk setiap lapisan atas, batang penusuk dibiarkan menembus sedalam 12 mm (untuk lapisan setebal 100 mm) atau 25 mm (untuk lapisan setebal > 100 mm) kedalam lapisan dibawahnya.

Setelah selesai penusukan (pada masing-masing lapisan), bagian luar dipukul-pukul secara ringan dengan palu karet agar lubang udara tertutup.

Setelah seluruh lapisan ditusuk, permukaan cetakan diratakan dengan alat perata hingga permukaan benda uji licin dan rata.

Pemadatan dengan cara penggetaran

Lamanya penggetaran tergantung pada tingkat kemudahan pengerjaan beton dan efektifitas dari alat getar. (Pada umumnya penggetaran cukup dilakukan sampai permukaan beton menjadi licin).

Penggetaran dilakukan terus menerus pada setiap lapis sampai diperoleh beton yang cukup padat.

Penggetaran yang berlebihan akan menyebabkan pemisahan agregat dan pasta semen.

Semua beton dituangkan kedalam setiap lapisan cetakan sebelum penggetaran dilakukan.



Khusus untuk pencetakkan benda uji berbentuk silinder, gunakan tiga sisipan penggetar pada titik yang berbeda untuk setiap lapisan.

Biarkan penggetar menembus melalui lapisan yang sedang digetar, dan kedalam lapisan dibawahnya.

Setelah masing-masing lapisan digetar, pukul bagian luar cetakan sebanyak 10 sampai 15 kali dengan palu/pemukul.

Permukaan dilicinkan selama penggetaran, jika digunakan alat getar eksternal (meja getar) atau sesudah penggetaran jika digunakan alat penggetar internal.

7. Setelah selesai pencetakan, tutuplah benda uji dengan bahan yang tidak mudah

menyerap air, tidak reaktif dan mudah digunakan tetapi juga harus dapat menjaga kelembaban sampai saat contoh uji dilepas dari cetakan

8. Lepaslah benda uji dari cetakan setelah 20 jam dan jangan lebih dari 48 jam setelah pencetakan

9. Lakukan perawatan benda uji sampai saat dilakukan pengujian

Perawatan Benda Uji

Permukaan cetakan bagian luar harus dijaga jangan sampai berhubungan langsung dengan air selama 24 jam pertama setelah beton dicetak, sebab dapat merubah air dalam adukan dan menyebabkan rusaknya benda uji.

Rendamlah seluruh benda uji dalam air yang mempunyai suhu 23 ± 2oC mulai pelepasan dari cetakan hingga saat pengujian dilakukan.

Ruang penyimpanan harus bebas dari getaran terutama pada waktu 48 jam pertama setelah benda uji disimpan.

Perawatan benda uji dapat juga dilakukan dengan cara merendam didalam air yang jenuh kapur atau disimpan didalam ruang lembab atau dalam lemari lembab.

Benda uji harus dijaga dari tetesan air atau aliran air dari luar.

Khusus benda uji untuk kuat lentur, minimum 24 jam sebelum diuji harus direndam dahulu dalam air yang jenuh kapur dengan suhu 23 ± 2oC.Setelah itu keluarkan benda uji dari tempat perendaman beberapa saat sebelum dilakukan pengujian agar permukaannya cukup kering terlebih dahulu.

Data hasil pekerjaan diisikan dalam formulir berikut :



PEMBUATAN DAN PERAWATAN BENDA UJI DI LABORATORIUM

No. ……………. :

Jenis Contoh :

Jumlah Contoh :

Terima tanggal :

Diuji Tanggal :

Diuji oleh :

Diperiksa oleh :

No. Kode

Campuran Jenis Benda

Uji Jumlah Benda

Uji Jenis

Perawatan Jenis

Pemadatan

Tanggal Pembukaan

Cetakan KET

CATATAN LAIN :

Cara uji kuat tekan beton dengan benda uji silinder

1 Acuan SNI 1974:2011, Cara uji kuat tekan beton dengan benda uji silinder

2 Maksud untuk menentukan kuat tekan beton berbentuk silinder atau kubus yang dibuat dan dirawat di laboratorium. Kekuatan tekan beton adalah beban persatuan luas yang menyebabkan beton hancur

3 Ruang lingkup Mencakup peralatan, dan cara kerjanya penetapan kuat tekan beton benda uji berbentuk silinder yang dicetak baik di laboratorium maupun di lapangan



4 Peralatan

a. Timbangan b. Mesin tekan c. Satu set alat pelapis

5 Prosedur

1. Letakkan benda uji pada mesin tekan secara sentris

2. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2 sampai 4 kg/cm2 perdetik



3. Lakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan catatlah beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji.

4. Gambar bentuk pecah dan catatlah keadaan benda uji

1 2 3 4 5 Cone / Kerucut Kerucut dan kolumnar Kerucut dan geser Geser Kolumnar



5. Perhitungan KTB = P/A

Keterangan : KTB = Kuat tekan beton (kg/cm2) ; P = Beban maksimum (kg) ;

A = Luas penampang benda uji (cm2

6. Contoh data hasil pengujian diisikan dalam formulir berikut :

PENGUJIAN KUAT TEKAN BETON

No. Pengujian : xxx-xxx-xx-07

Jenis Contoh : Silinder Beton

Jumlah Contoh : 3 contoh

Terima tanggal : 27 Februari 2007

Diuji Tanggal : 27 Februari 2007

Diuji oleh : Ivan S

Diperiksa oleh : Hadi GS

Tanggal Tanggal Umur Berat Berat Dimensi Luas Gaya Kuat

Nomor Benda Uji

Pembuatan Pengujian ( hari ) B. Uji Isi P L atau D* T Bidang Tekan Tekan Keterangan

( kg ) ( kg/dm3) (cm) (cm) (cm) ( cm2 ) ( ton ) ( MPa )

A-1 20-2-07 27-2-07 7 13,1 2,472 30 15 - 176,6 74,50 42,2

A-2 20-2-07 27-2-07 7 13,1 2,472 30 15 - 176,6 74,00 41,9

A-3 20-2-07 27-2-07 7 13,2 2,49 30 15 - 176,6 74,10 41,9

* Coret yang tidak perlu CATATAN LAIN



b. Kuat tarik lentur

Kuat tarik lentur disebut juga kuat tarik tidak langsung sebagai alternatif karena

sulitnya melakukan uji kuat tarik dengan gaya aksial secara langsung, dan biasanya

digunakan dalam perencanaan tebal perkerasan beton semen (rigid pavement).

Pengujian kuat tarik lentur dilakukan seperti ditunjukkan Gambar 21 di bawah ini.

British Standard menetapkan ukuran benda uji 150 mm x 150 mm x 750 mm (6 x 6 x

30 in). Tetapi jika ukuran maksimum agregat < 25 mm, ukuran benda uji adalah 100

mm x 100 mm x 500 mm (4 x 4 x 20 in). Sedangkan ASTM, menetapkan ukuran 152

mm x 152 mm x 508 mm (6 x 6 x 20 in).

Gambar 23 - Benda uji balok untuk uji kuat tarik lentur

Nilai kuat tarik lentur dari suatu pengujian dihitung sebagai berikut : fs = P.l/b.d2 dengan pengertian, fs = tegangan tarik lentur P = beban total maksimum l = panjang bentang d = tinggi balok b = lebar balok

Cara uji kuat lentur beton normal dengan dua titik pembebanan

1 Acuan SNI 4431:2011, Cara uji kuat lentur beton normal dengan dua titik pembebanan

Rol pembebanan

Rol penahan

Rol penahan

L = 4d – 5d



2 Maksud untuk menentukan kekuatan lentur contoh uji beton melalui pengujian balok sederhana yang dibebani pada dua titik pembebanan

3 Ruang lingkup Mencakup peralatan, ketentuan dan persyaratan, cara pengujian dan prosedur pengujian dan perhitungan

4 Peralatan

a. Mesin uji tekan yang dilengkapi dengan dua buah blok tumpuan dan satu buah

blok beban ; b. Timbangan ; c. Jangka sorong.

5 Prosedur

1. Contoh uji: balok uji lentur dengan panjang balok empat kali lebar balok. Jumlah

benda uji dengan campuran yang sama untuk satu kali pengujian minimum sebanyak tiga buah

2. Ukur dan catat dimensi penampang benda uji lentur beton dengan jangka sorong, ukur dan catat panjang benda uji pada keempat rusuknya kemudian timbang dan catat berat benda uji

3. Lakukan langkah seperti pada bagan alir pengujian dibawah ini:



Gambar garis-garis perletakan dan pembebanan:

4. Perhitungan hasil uji:

a. Untuk pengujian dimana bidang patah terletak di daerah pusat (daerah 1/3 jarak titik perletakan bagian tengah), maka kuat lentur beton dihitung menurut rumus 1:



2.

.

hb

LPl

b. Untuk pengujian dimana bidang patahnya benda uji ada diluar pusat (daerah 1/3 jarak titik perletakan bagian tengah), dan jarak antara titik pusat dan titik patah kurang dari 5% dari jarak antara titik perletakan maka kuat lentur beton dihitung menggunakan rumus 2:

2.

..3

hb

aPl

Keterangan:

l = kuat lentur benda uji (MPa) ; P = beban tertinggi (ton) ; L = jarak antara dua garis perletakan (mm) ; B = lebar tampang lintang patah arah horisontal (mm) ; H = lebar tampang lintang patah arah vertikal (mm) ; a = jarak rata-rata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar yang

terdekat, diukur pada 4 tempat pada sisi tarik dari bentang (mm).

c. Untuk benda uji yang patahnya di luar pusat (daerah 1/3 jarak titik perletakan bagian tengah) dan jarak antara titik pembebanan dan titik patah lebih dari 5% bentang, hasil pengujian tidak digunakan.



5. Contoh data hasil pengujian diisikan dalam formulir berikut :



E. LATIHAN

Buatlah campuran beton dengan ketentuan sebagai berikut :

Kuat tekan yang disyaratkan = 22,5 N/mm2 untuk umur 28 hari, benda uji berbentuk

silinder 15 x 30 cm sebanyak 15 buah dan jumlah yang mungkin tidak memenuhi

syarat = 5 % (K = 1,64 ).

Deviasi standar ditetapkan 4 Mpa

Semen yang dipakai semen Portland tipe 1

Tinggi slump disyaratkan 30 – 60 mm

Nilai FAS maks. 0,60

Kadar semen min. 275 kg/m3

Hasil Analisa saringan agregat kasar dan halus

No.saringan (mm)

% lolos kumulatif

Ag. halus Ag.kasar

38 100 100

19 100 57

9.6 100 35

4.8 98 5

2.4 90 0

1.2 79

0.6 52

0.3 18

0.15 5

Gradasi 2 Maks. 40 mm

Data fisik agregat

Sifat Agregat Ag. Halus Ag. Kasar

Berat Jenis ( JKP ) 2,50 2,66

Penyerapan Air (%) 3,10 1,63

Kadar Air (%) 6,50 1,06



F. RANGKUMAN




spesifikasi.

Dalam praktek ada beberapa metode rancangan campuran beton yang telah dikenal,

antara lain metode rancangan campuran beton dengan cara DOE ini di Indonesia

dikenal sebagai standar perencanaan oleh Departemen Pekerjaan Umum dan dimuat

dalam Standar SNI 03-2834-2000, "Tata cara pembuatan rencana campuran beton

normal". Sedangkan SNI 7656:2012, “Tata cara pemilihan campuran untuk beton

normal, beton berat dan beton massa” mengacu pada ACI



BAB 3 PENUTUP

SIMPULAN

Dalam evaluasi kegiatan belajar, perlu dilakukan evaluasi kegiatan kediklatan, yaitu

evaluasi hasil pembelajaran modul ini dan isi materi pokok tersebut kepada para

peserta, pengajar maupun pengamat materi atau Narasumber, berupa soal/kuisioner

tertulis :

1. Untuk evaluasi bagi peserta, maka pengajar/widyaiswara melakukan evaluasi

berupa orientasi proses belajar dan tanya jawab maupun diskusi

perorangan/kelompok dan/atau membuat pertanyaan ujian yang terkait dengan

isi dari materi modul tersebut.

2. Untuk evaluasi untuk pengajar/widyaiswara diakukan oleh para peserta dengan

melakukan penilaian yang terkait penyajian, penyampaian materi, kerapihan

pakaian, kedisiplinan, penguasaan materi, metoda pengajaran, ketepatan waktu

dan penjelasan dalam menjawab pertanyaan, dan lain-lain.

3. Demikian juga untuk evaluasi penyelenggaraan Diklat, yaitu peserta dan

pengajar/widyaiswara akan mengevaluasi Panitia/Penyelenggara Diklat terkait

dengan penyiapan perlengkapan diklat, sarana dan prasarana untuk belajar,

fasilitas penginapan, makanan dll.

4. Evaluasi materi dan bahan tayang yang disampaikan pengajar kepada peserta,

dilakukan oleh peserta, pengajar/widyaiswara maupun pengamat

materi/Narasumber untuk pengkayaan materi.

UMPAN BALIK DAN TINGKAT LANJUT Untuk mencapai suatu kekuatan beton tertentu, rancangan yang dibuat harus

melahirkan suatu proporsi bahan campuran yang nilainya ditentukan oleh faktor air-

semen (fas), tipe semen, pemilihan agregat dan kadar semen.

Proporsi yang dihasilkan oleh rancangan harus optimal, dalam arti penggunaan bahan

yang minimum dengan tetap mempertimbangkan kriteria teknis. Selanjutnya dari

hasil perancangan ini proporsi dari setiap material akan ditentukan sebagai acuan

dalam meproduksi campuran beton di batching plant.



KUNCI JAWABAN

Buatlah campuran beton dengan ketentuan sebagai berikut :

Kuat tekan yang disyaratkan = 22,5 N/mm2 untuk umur 28 hari, benda uji

berbentuk silinder 15 x 30 cm sebanyak 15 buah dan jumlah yang mungkin tidak

memenuhi syarat = 5 % (K = 1,64 ).

Deviasi standar ditetapkan 4 Mpa

Semen yang dipakai semen Portland tipe 1

Tinggi slump disyaratkan 30 – 60 mm

Nilai FAS maks. 0,60

Kadar semen min. 275 kg/m3

Hasil Analisa saringan agregat kasar dan halus

No.saringan (mm)

% lolos kumulatif

Ag. halus Ag.kasar

38 100 100

19 100 57

9.6 100 35

4.8 98 5

2.4 90 0

1.2 79

0.6 52

0.3 18

0.15 5


Data fisik agregat

Sifat Agregat Ag. Halus Ag. Kasar

Berat Jenis ( JKP ) 2,50 2,66

Penyerapan Air (%) 3,10 1,63

Kadar Air (%) 6,50 1,06



Jawaban:

Keterangan formulir rancangan campuran beton:

1. Kuat tekan yang disyaratkan sudah ditetapkan 22,5 N/mm2 untuk umur 28 hari

FORMULIR ISIAN RANCANGAN CAMPURAN BETON

No Uraian Tabel / Grafik / Perhitungan

Nilai

1 Kuat Tekan yang disyaratkan Ditetapkan 22,5 Mpa pada 28 hari, bagian

(Benda uji Kubus / Silinder) cacat 5 persen, k = 1,64

2 Deviasi Standar Butir 4.3.2.1.1.(2) 4 Mpa atau tanpa data tabel 1 …………Mpa

3 Nilai Tambah (margin) Butir 4.2.3.1.2 1,64 x 4 Mpa = 6,5 Mpa

4 kekuatan rata-rata yang ditargetkan Butir 4.2.3.1.3 22,5 +6,5 = 29 Mpa

5 Jenis semen Ditetapkan Portland tipe 1

6 Jenis Agregat : Kasar batu pecah Halus alami (batu tak dipecah)

7 Faktor Air-Semen bebas Tabel 2 Ambil nilai terendah Grafik 1 atau 2 0,6

8 Faktor Air-Semen maksimum Butir 4.2.3.2.2 -

9 Slump Ditetapkan Butir 4.2.3.3 30 - 60 mm

10 Ukuran Agregat maksimum Ditetapkan Butir 4.2.3.4 40 mm

11 Kadar Air bebas Tabel 3

Butir 4.2.3.5 170 Kg/m3

12 Jumlah Semen 11 : 8 atau 7 283 Kg/m3

13 Jumlah Semen Maksimum Ditetapkan - Kg/m3

14 Jumlah Semen Minimum Ditetapkan 275 Kg/m3 Butir 4.2.3.2 (pakai bila lebih besar dari 12, lalu Tabel 4,5,6 hitung 15 )

15 Faktor Air-Semen yang disesuaikan -

16 Susunan besar butir agregat halus grafik 3 s/d 6 daerah gradasi susunan butir no.2

17 Susunan agregat kasar atau Grafik 7,8,9 atau tabel 7 gabungan grafik 10, 11, 12 -

18 Persen agregat halus Grafik 13 s/d 15 atau

perhitungan 32,80%

19 Berat jenis relatif agregat gabungan diketahui / dianggap 2,61

20 Berat isi beton Grafik 16 2,380 Kg/m3

21 Kadar agregat gabungan 20 - (12 + 11) 2380 - 170 - 283 = 1927 Kg/m3

22 Kadar agregat halus 18 x 21 32,8 % x 1927 = 632,1 Kg/m3

23 Kadar agregat kasar 21- 22 1927 - 632,1 = 1295 Kg/m3

24 Proporsi campuran : ( / m3 )

- Semen 283 kg - Air 170 kg - Agregat halus 632,1 kg - Agregat kasar 1295 kg

25 Koreksi Proporsi campuran : ( / m3 )

- Semen 283 kg - Air 155,62 kg - Agregat halus 653,6 kg - Agregat kasar 1288 kg



2. Deviasi standar ditetapkan 4 MPa

3. Cukup jelas

4. Cukup jelas

5. Jenis semen ditetapkan tipe 1

6. Jenis agregat diketahui :

Agregat halus pasir alami

Agregat kasar berupa batu pecah

7. Faktor air semen bebas

Dari tabel 2 diketahui untuk agregat kasar batu pecah dan semen tipe 1

kekuatan tekan silinder 28 hari yang diharapkan dengan FAS 0,5 adalah 37

Mpa, harga ini dipakai untuk membuat kurva yang harus diikuti menurut

grafik 1 dalam usaha mencari faktor air semen yang direncanakan sebagai

berikut :

Dari titik kekuatan tekan 37 Mpa tarik garis datar hingga memotong garis

tengah yang menunjukkan FAS 0,5.

Melalui titik potong ini lalu gambarkan kurva yang berbentuk kira-kira sama

dengan kurva disebelah atas dan bawahnya (garis putus-putus). Kemudian

dari titik kekuatan tekan beton yang direncanakan (dalam hal inii 29 Mpa)

tarik garis datar hingga memotong kurva garis putus-putus yang dibuat.

Dari titik potong ini tarik garis tegak ke bawah hingga memotong sumbu X

(absiska) dan baca FAS yang diperoleh dalam hal ini didapatkan 0,60.

8. FAS maks. Dalam hal ini ditetapkan 0,60, bila FAS yang diperoleh dari grafik 1 tidak

sama dengan FAS maks. Maka gunakanlah nilai FAS yang terkecil.

9. Slump ditetapkan setinggi 30 – 60 mm.

10. Ukuran agregat maksimum dari tabel diperoleh sebesar 40 mm.

11. Kadar air bebas : untuk mendapatkan kadar air bebas pakailah tabel 3, ukuran

agregat gabungan yang menggunakan pasir alami (batu tak dipecahkan) dengan

batu pecah ukuran maks. 40 mm dengan slump 30 – 60 mm, maka kadar air bebas

harus diperhitungkan antara 160 – 190 kg/m3 , memakai rumus sebagai berikut :

2/3 Wh + 1/3 Wk

dimana :

Wh = perkiraan jumlah air untuk agregat halus (batu tak dipecahkan)

Wk = perkiraan jumlah air untuk agregat kasar (batu dipecahkan)

Maka didapat :

2/3 (160) + 1/3 (190) = 170 kg/m3



12. kadar semen : cukup jelas yaitu : 170 : 0,60 = 283 kg/m3

13. kadar semen maks : tidak ditetapkan jadi dapat diabaikan

14. kadar semen minimum : diitetapkan 275 kg/m3, seandainya kadar semen yang

didapat dari perhitungan 12 belum mencapai syarat minimum yang ditetapkan,

maka gunakan kadar semen minimum yang ditetapkan dan FAS harus

disesuaikan.

15. FAS yang disesuaikan dalam hal ini diabaikan karena syarat minimum semen

sudah terpenuhi.

16. Susunan besar butir agregat halus dari tabel 1 diperoleh termasuk dalam daerah

susunan butir no 2 Cukup jelas

17. Persen bahan yang lebih halus dari 4,8 mm:

Ini dicari dari grafik 15, untuk kelompok ukuran butiran maks. 40 mm dengan

susunan butir no 2, maka persen agregat halus diiperoleh antara 30 – 37,5 %. Nilai

yang dipakai dapat diambil dari kedua nilai ini (biasanya nilai rata-rata sebesar 35

%), atau dengan cara perhitungan sebagai berikut :

Spesifikasi Agregat Gabungan

No. Saringan (mm)

Ukuran maks. 9,6 mm

Ukuran maks. 19 mm

Ukuran maks. 40 mm

38 100 100 100

19 100 100 50 – 75

9.6 100 45 – 75 36 – 60

4.8 30 – 75 30 – 48 24 – 47 *

2.4 20 – 60 23 – 42 18 – 38

1.2 16 – 46 16 – 34 12 – 30

0.6 12 – 34 9 – 27 7 – 23

0.3 4 – 20 2 – 12 3 – 15

0.15 0 – 6 0 – 1.5 0 – 5



No.saringan (mm)

% lolos kumulatif

Ag. halus Ag.kasar

38 100 100

19 100 57

9.6 100 35

4.8 98 5

2.4 90 0

1.2 79

0.6 52

0.3 18

0.15 5


18. Persentasi agregat /m3 ( menggunakan rumus ) :

Misal : diambil saringan no. 4,8 ( dari data didapat ukuran maks. Agregat 40 mm)

Yo = (24 + 47) / 2 = 35,5

Y1 = 98

Y2 = 5

Maka :

35,5 = 98 x ( X/100) + 5 x (100 – X) / 100

35,5 = 0,98X + 5 – 0,05X

30,5 = 0,93 X

X= 32,8 -> proporsi : Agregat halus = 32,8 %

Agregar kasar = (100 – 32,8 ) = 67,2 %

19. Berat jenis relatif agregat : ini merupakan merupakan berat jenis gabungan antara

ag. Halus dengan ag. Kasar, dari perhitungan 18 kita sudah mendapatkan

persentasi ag. Halus dan ag. Kasar, maka Bj relatif agregat adalah :

( 0,328 x 2,50) + (0,672 x 2,66) = 2,61

20. Berat isi beton : diperoleh dari grafik 16 dengan jalan membuat grafiik baru yang



sesuai dengan nilai berat jenis agregat relatif yaitu 2,61. Titik potong grafik baru

tadi dengan tegak yang menunjukkan kadar air bebas (dalam hal ini 170 kg/m3),

menunjukkan nilai berat isi beton yang direncanakan. Dalam hal ini didapatkan

angka sekitar 2,380 kg/m3

21. Kadar agregat gabungan = berat isi beton dikurangi jumlah kadar semen dan kadar

air bebas ;

2380 – 283 – 170 = 1927 kg/m3

22. Kadar agregat halus : cukup jelas

23. Kadar agregat kasar : cukup jelas

24. Proporsi campuran

Dari langkah no.1 sampai no. 23 kita dapatkan susunan campuran beton teoritis

untuk tiap m3 sebagai berikut :

semen portland = 283 kg

kadar air bebas = 170 kg

agregat halus = 32,8 % x 1927 = 632,1 kg

agregat kasar = 1927 – 632,1 = 1295 kg

25. Dari tabel 2 dapat dilihat bahwa kadar air ag. Halus lebih besar dari

penyerapannya, sehingga dalam agregat halus terdapat kelebihan air sebesar :

( 6,50 – 3,10 ) x ( 632,1/ 100) = 21,50 kg

sedangkan agregat kasar kadar airnya lebih kecil dari penyerapan, sehingga

terdapat kekurangan air sebesar :

(1,63 – 1,08) x ( 1295/100) = 7,12 kg

dengan menambahkan atau mengurangkan hasil-hasil perhitungan tadi, maka

akan kita dapatkan susunan proporsi campuran yang seharusnya kita timbang (

dengan ketelitian 5 kg) yaitu :

- semen portland = 283 kg

- air : 170 – 21,50 + 7,12 = 155,62 kg

- ag. Halus : 632,1 + 21,50 = 653,6 kg

- ag. Kasar : 1295 – 7,12 = 1288 kg

Total = 2380,22 kg

Catatan : Silahkan membuat jawaban atau kata kunci dari jawaban setiap butir pertanyaan yang terdapat pada modul



DAFTAR PUSTAKA

SNI 03-2834-2000, "Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal", Badan

Standar Nasional, 2000

SNI 7656:2012, “Tata cara pemilihan campuran untuk beton normal, beton berat dan

beton massa”, Badan Standar Nasional, 2012

SNI 1972:2008, “Metode pengujian slump beton”, Badan Standar Nasional 2008

SNI 2493:2011, “Tata cara pembuatan dan perawatan benda uji beton di

laboratorium”, Badan Standar Nasional, 2011

SNI 1974:2011, “Cara uji kuat tekan beton dengan benda uji silinder”, Badan Standar

Nasional, 2011

SNI 4431:2011, “Cara uji kuat lentur beton normal dengan dua titik pembebanan”,

Badan Standar Nasional, 2011

GLOSARIUM



agregat halus

pasir alam sebagai hasil desintegrasi secara alami dari batu atau pasir yang

dihasilkan oleh industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir terbesar 5,0 mm

agregat kasar

kerikil sebagai hasil desintegrasi alami dari batu atau berupa batu pecah yang

diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5 mm –

40 mm

beton

campuran antara semen Portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus,

agregat kasar dan air dengan atau tampa bahan tambah membentuk massa padat;

beton normal

beton yang mempunyai berat isi (2200 – 2500) kg/m3 menggunakan agregat alam

yang dipecah;

bahan tambah

bahan yang ditambahkan pada campuran bahan pembuatan beton untuk tujuan

tertentu.

berat jenis

perbandingan antara berat dari satuan volume dari suatu material terhadap berat air

dengan volume yang sama pada temperatur yang ditentukan. Nilai-nilainya adalah

tanpa dimensi

berat jenis curah kering

perbandingan antara berat dari satuan volume agregat (termasuk rongga yang

impermeabel dan permeabel di dalam butir partikel, tetapi tidak termasuk rongga

antara butiran partikel) pada suatu temperatur tertentu terhadap berat di udara dari

air suling bebas gelembung dalam volume yang sama pada suatu temperatur tertentu

berat jenis curah (jenuh kering permukaan)

perbandingan antara berat dari satuan volume agregat (termasuk berat air yang

terdapat di dalam rongga akibat perendaman selama (24±4) jam, tetapi tidak

termasuk rongga antara butiran partikel) pada suatu temperatur tertentu terhadap

berat di udara dari air suling bebas gelembung dalam volume yang sama pada suatu



c

temperatur tertentu berat jenis semu (apparent) perbandingan antara berat dari

satuan volume suatu bagian agregat yang impermiabel pada suatu temperatur

tertentu terhadap berat di udara dari air suling bebas gelembung dalam volume yang

sama pada suatu temperatur tertentu

berat isi agregat

berat agregat persatuan isi;

kuat tekan beton yang disyaratkan f’c

kuat tekan yang ditetapkan oleh perencana struktur (berdasarkan benda uji

berbentuk silinder diameter 150 mm, tinggi 300 mm);

kuat tekan beton yang ditargetkan fcr

kuat tekan rata rata yang diharapkan dapat dicapai yang lebih besar dari f, ;

kadar air bebas

jumlah air yang dicampur ke dalam beton untuk mencapai konsistensi tertentu,

tidak termasuk air yang diserap oleh agregat;

factor air semen

angka perbandingan antara berat air bebas dan berat semen dalam beton;

slump

salah satu ukuran kekentalan adukan beton dinyatakan dalam mm ditentukan

dengan alat kerucut abram (SNI 03-1972-1990 tentang Metode Pengujian Slump

Beton Semen Portland);

pozolan

bahan yang mengandung silica amorf, apabila dicampur dengan kapur dan air akan

membentuk benda padat yang keras dan bahan yang tergolongkan pozolan adalah

tras, semen merah, abu terbang, dan bubukan terak tanur tinggi

semen Portland-pozolan

campuran semen Porland dengan pozolan antara 15%-40% berat total camnpuran

dan kandungan SiO2 + Al2O3+Fe2O3 dalam pozolan minimum 70%;

semen Portland tipe I

semen Portland untuk penggunaan umum tanpa persyaratan khusus;

semen Portland tipe II

semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahan terhadap sulfat



dan kalor hidrasi sedang;

semen Portland tipe III

semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan tinggi pada

tahap permulaan setelah pengikatan terjadi;

semen Portland tipe V

semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahan yang tinggi

terhadap sulfat;

diklat perkerasan kaku |2017...baca dengan cermat bagian demi bagian, dan tandailah konsep-konsep...

Documents