[Praktikum Beton Pekan ke-2] Kelompok 7 - Rancangan Campuran Beton Berdasarkan ACI Committee 211- Samuel Andromeda Samudra

ini saya

ini kelompok saya
 

Praktikum No. 8

Rancangan Campuran Beton

Berdasarkan ACI Committee 211

Pendahuluan
Komposisi/jenis beton yang akan diproduksi biasanya bergantung pada beberapa hal, yaitu:
  • sifat-sifat mekanis beton keras yang diinginkan, biasanya ditentukan oleh perencanaan struktur;
  • sifat-sifat beton segar yang diinginkan, biasanya ditentukan oleh jenis konstruksi, teknik pengecoran, dan pemindahan; serta
  • tingkat pengendalian di lapangan.
Perancangan campuran beton bertujuan untuk mendapatkan komposisi campuran beton yang ekonomis dan memenuhi persyaratan kelacakan, kekuatan, dan durabilitas. Untuk mendapatkan komposisi campuran beton tersebut perlu dilakukan proses "trial and error", yang dimulai dari suatu perancangan dan kemudian pembuatan campuran awal (trial mix). Sifat-sifat dari campuran awal kemudian diperiksa terhadap persyaratan yang ada, dan jika perlu, dilakukan penyesuaian sampai mendapatkan hasil memuaskan.
Hal utama yang harus diperhatikan dalam perancangan campuran beton adalah kekuatan beton yang disyaratkan, biasanya pada umur 28 hari. Kekuatan beton dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain rasio air-semen, tipe kandungan semen, durabilitas, kelecakan, kandungan air, pemilihan agregat, dan trial mix.

Perancangan Proporsi Campuran Beton
Kriteria:
  • Jenis konstruksi dinding dan balok
  • Tipe K-225
  • Ukuran maksimum agregat kasar 20 mm
  • Beton tanpa penambahan udara
  • Kondisi laboratorium kurang baik
1. Pemilihan nilai slump
Nilai slump akan menentukan karakteristik beton yang diinginkan. Pemilihan nilai slump pada pembuatan beton disesuaikan dengan kegunaan beton.

Tabel 1 Nilai Slump yang Disarankan untuk Berbagai Jenis Pengerjaan Konstruksi
Dalam perancangan kali ini, jenis konstruksinya yaitu dinding dan balok, amak nilai slump yang digunakan adalah 25-100 mm.

2. Pemilihan ukuran maksimum agregat kasar
Untuk volume agregat yang sama, penggunaan agregat dengan gradasi yang baik dan dengan ukutan maksimum yang besar akan menghasilkan rongga yang lebih sedikit daripada ukuran maksumum agregat yang lebih kecil. Hal ini akan menyebabkan penurunan kebutuhan mortar dalam setiap bolume satuan beton. Dasar pemilihan ukuran maksimum agregat biasanya dikaitkan dengan dimensi struktur. Contohnya 1/5 jarak terkecil antara 2 tepi bekisting, 1/3 tebal plat, 3/4  jarak bersih selimut beton, atau 2/3 jarak bersih antar tulangan. Dalam perancangan kali ini, ukuran maksimum agregatnya adalah 20 mm.

 3. Estimasi kebutuhan air pencampur dan kandungan udara
Jumlah air pencampur per satuan volume beton yang dibutuhkan untuk menghasilkan nilai slump tertentu bergantung pada ukuran maksimum agregat, bentuk dan gradasi agregat, serta jumlah kebutuhan kandungan udara pada campuran.

Tabel 2 Kebutuhan Air Pencampur dan Udara untuk Berbagai Nilai Slump dan Ukuran Maksimum Agregat

Dalam perancangan kali ini, diketahui ukuran maksimum agregat kasarnya 20 mm, tanpa penambahan udara, dan slump yang diinginkan adalah 75-100 mm, maka kebutuhan airnya 200 kg/m3 dengan udara yang tersekap 2%.

 4. Pemilihan nilai perbandingan air-semen
Semakin kecil nilai perbandingan air-semen, semakin besar kuat tekan betonnya, karena beton yang memiliki nilai perbandingan air-semen yang rendah akan mempunyai pori-pori yang lebih kecil.
 
Tabel 3 Hubungan Rasio Air-Semen dan Kuat Tekan Beton

Nilai kuat beton yang digunakan pada Tabel 3 adalah nilai kuat tekan beton rata-rata yang dibutuhkan, dengan rumus:
fm = fc' + 1,64 Sd
dimana:
fm = nilai kuat beton rata-rata
fc' = nilai kuat tekan yang disyaratkan
Sd = standar deviasi berdasarkan Tabel 4
Tabel 4 Klasifikasi Standar Deviasi untuk Berbagai Kondisi Pengerjaan
Dalam perancangan kali ini, nilai standar deviasinya diasumsikan sebesar 3 dan fc' = 225 kg/cm2, maka diperoleh perbandingan air-semen sebesar 0,584.

5. Perhitungan kandungan semen
Berat semen yang dibutuhkan adalah berat air yang dibutuhkan dibagi dengan perbandingan air-semen. Diperoleh berat semen yang dibutuhkan adalah 342,5 kg/m3.


6. Estimasi kandungan agregat kasar
Semakin halus agregat halusnya dan semakin besar ukuran maksimum agregat kasarnya, maka semakin banyak volume agregat kasar yang dapat dicampurkan untuk menghasilkan campuran beton dengan kelecakan yang baik.
Tabel 5 Volume Agregat Kasar per Satuan Volume Beton untuk Beton dengan Slump 75-100 mm
Tabel 5 memperlihatkan bahwa volume agregat kasar yang diperlukan per satuan volume beton ditentukan oleh ukuran maksimum agregat kasar dan modulus kehalusan agregat halus. Untuk campuran dengan nilai slump selain 75-100 mm, volume agregat kasar dapat diperoleh dengan mengoreksi nilai yang ada pada Tabel 5 dengan angka koreksi pada Tabel 6.
Tabel 6 Faktor Koreksi untuk Nilai Slump yang Berbeda
Dalam perancangan kali ini, diketahui modulus kehalusan agregat halus sebesar 3,3 dan ukuran maksimum agregat kasar adalah 20 mm, maka volume agregat kasar per satuan volume beton sebesar 0,60.

7. Estimasi kandungan agregat halus
 Penghitungan jumlah agregat halus yang dibutuhkan ada 2 cara, yaitu penghitungan berat (weight method) dan penghitungan volume absolut (absolute volume method).

Tabel 7 Estimasi Awal untuk Berat Jenis Beton Segar
Untuk cara penghitungan berat, estimasi awal berat jenis beton diperoleh melalui Tabel 7. Estimasi ini berdasarkan data beton dengan jumlah semen =v 325 kg/m3, slump 75-100 mm, dan berat jenis agregat = 2,7.

Jika berat semen (Ws) tidak sama dengan 325 kg/m3, maka berat jenis beton (X) dikoreksi dengan rumus:
Jika berat air (Wa) tidak sama dengan berat air yang dibutuhkan untuk menghasilkan slump 75-100 mm, maka berat jenis beton (X) dikoreksi dengan rumus:

Jika berat jenis agregat (γag) tidak sama dengan 2,7, maka berat jenis beton (X) dikoreksi dengan rumus:
Selain menggunakan tabel di atas, estimasi awal berat jenis beton dapat diperoleh melalui persamaan:

Keterangan:
γa = Bulk specific gravity (SSD) rata-rata dari kombinasi agregat halus dan kasar

A = kandungan udara (%)

C = kandungan semen (kg/m3) 

γag = berat jenis semen

W = kandungan air

Untuk perhitungan dengan cara volume absolut, volume agregat halus didapat dengan mengurangi volume satuan beton dengan volume total dari komposisi pembentuk beton yang sudah diketahui (air, udara, semen, dan agregat kasar). Volume agregat halus kemudian dikonversi menjadi berat dengan mengalikannya dengan berat jenis agregat halus. Perumusannya:
 
Keterangan:
Ac = kandungan agregat kasar (kg/m3) 
γf = bulk specific gravity (SSD) agregat halus 
γc = bulk specific gravity (SSD) agregat kasar 
γ = berat jenis semen

Hasil Perancangan:

No
Parameter
Nilai/Satuan
Penetapan Variabel Perencanaan
1
Kategori Jenis Struktur
= k225
2
Slump rencana
= 75- 100 cm
3
Rencana Kuat tekan beton
= 229,8 kg/cm2
4
Modulus kehalusan agregat halus [pasir]
= 3,3
5
Ukuran maksimum agregat kasar
= 2 cm
6
Berat jenis agregat halus [pasir] - SSD
= 2,4631
7
Berat jenis agregat kasar [kerikil] - SSD
= 2,53405
8
Berat volume/isi agregat kasar
= 14685,5 kg/m3
Perhitungan Komposisi Unsur Beton
9
Rencana air adukan beton : W
= 200 kg
10
Prosentase udara terperangkap
= 2 %
11
Perbandingan W/C
= 0,584
12
Perbandingan W/C maksimum
= -
13
Berat Semen yang diperlukan : [9]/[11]
= 342,5 kg
14
Volume agregat kasar perlu bagi 1 m3 beton
= 60 %
15
Berat agregat kasar [kerikil] perlu : [14] x [8]
= 881,1 kg/m3 beton
16
Volume semen : 0,001 x [13]/ 3,15
= 0,109 m3
17
Volume air : 0,001 x [9]
= 0,2 m3
18
Volume agregat kasar [kerikil] : 0,001 x [15] / [6]
= 0,358 m3
19
Volume udara [10]
= 0,02 m3
20
Volume perlu agregat halus/m3[pasir] :
1m3-[(16)+(17)+(18)+(19)]m3
= 0,313 m3
Komposisi Berat Unsur Adukan/m3 Beton
21
Semen : [13]
= 342, 5 kg
22
Air : [9]
= 200 kg
23
Agregat kasar kondisi SSD : [15]
= 881,1 kg
24
Agregat halus kondisi SSD : [20] x [7] x 1000
= 793, 158 kg
25
Faktor semen [ 1 zak = 50 kg] : [21]/50
= 6,85 zak/m3beton
Komposisi Jumlah Air dan Berat Unsur untuk Perencanaan Lapangan
26
Kadar air agregat kasar [kerikil] : mk
= 5,212 %
27
Absorpsi agregat kasar [kerikil] kondisi SSD : ak
= 5,3591 %
28
Kadar air agregat halus [pasir] : mh
= 5,055 %
29
Absorpsi agregat halus [pasir] kondisi SSD : ah
= 9,965 %
30
Tambahan air adukan dari agregat kasar :
[23] x ([ak-mk]/[1+mk])
= 1,23 kg
31
Tambahan agregat kasar untuk kondisi lapangan : [30]/1000x[6]x1000
= 3,029 kg
32
Tambahan air adukan dari agregat halus :
[24]x([ah-mh]/[1+mh])
= 37 kg
33
Tambahan agregat halus untuk kondisi lapangan : [32]/1000x[7]x1000
= 93,76 kg
Komposisi Campuran Beton Kondisi Lapangan/m3
34
Semen : [13]
= 342,5 kg
35
Air : [22]+[30]+[32]
= 238,23 kg
36
Agregat kasar kondisi lapangan : [23]+[31]
= 884,129 kg
37
Agregat halus kondisi lapangan : [24]+[33]
= 886,918 kg
Komposisi Unsur Campuran Beton/Kapasitas Mesin Molen : 0,03 M
38
Semen
= 13,649152 kg
39
Air
= 9,5900695 kg
40
Agregat kasar kondisi lapangan
= 36,204982 kg
41
Agregat halus kondisi lapangan
= 35,1645822 kg
Data- Data Setelah Pengadukan / Pelaksanaan
42
Sisa air campuran (jika ada)
=     kg
43
Penambahan air selama pengadukan (jika ada)
=     kg
44
Jumlah air sesungguhnya yang digunakan
=     kg
45
Nilai slump hasil pengukuran
= 10 cm
46
Berat isi beton basah waktu pelaksanaan
=     kg
  Tabel 8 Hasil Perancangan Campuran Beton


Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

[Praktikum Beton Pekan ke-3] Kelompok 7 - Pembuatan, Perawatan, dan Capping Beton - Samuel Andromeda Samudra

Gambar
ini saya ini kelompok saya Hasil Rancangan Campuran Beton: berdasarkan Praktikum Beton Pekan ke-2 1. Kategori jenis struktur = K-225 2. Semen = 13,649 kg 3. Air = 9,590 kg 4. Agregat Kasar = 36,205 kg 5. Agregat Halus =  35,165 kg Alat: Mesin pengaduk (molen)   Cetakan kerucut Tongkat pemadat Penggaris Vibrator 6 buah bekisting   Bahan: Semen, Air, Agregat Halus, dan Agregat Kasar sesuai hasil rancangan Prosedur: Siapkan bekisting dalam keadaan bersih, pastikan tidak ada celah antar keping bekisting. Campurkan semua bahan penyusun beton ke dalam mesin pengaduk hingga merata. Uji slump campuran yang sudah teraduk. Masukkan campuran ke dalam keenam bekisting, setiap memasukkan campuran hingga 1/3 volume, ratakan campuran dengan vibrator. Ulangi hingga bekisting penuh. Dokumentasi: Praktikum No. 9 Perawatan ( Curing ) Beton Silinder Referensi: ASTM C31 - Making and Curing Concrete Test Speciments Tujuan: Membant
Baca selengkapnya

Pengujian Impact

Gambar
Uji impact adalah pengujian dengan menggunakan pembebanan yang cepat (rapid loading). Pengujian impak merupakan suatu pengujian yang mengukur ketahanan bahan terhadap beban kejut. Inilah yang membedakan pengujian impak dengan pengujian tarik dan kekerasan, dimana pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan. Pengujian impak merupakan suatu upaya untuk mensimulasikan kondisi operasi material yang sering ditemui dalam perlengkapan transportasi atau konstruksi dimana beban tidak selamanya terjadi secara perlahan-lahan melainkan datang secara tiba-tiba, contoh deformasi pada bumper mobil pada saat terjadinya tumbukan kecelakaan. Pada uji impact terjadi proses penyerapan energi yang besar ketika beban menumbuk spesimen. Energi yang diserap material ini dapat dihitung dengan menggunakan prinsip perbedaan energi potensial. Dasar pengujiannya yakni penyerapan energi potensial dari pendulum beban yang berayun dari suatu ketinggian tertentu dan menumbuk benda uji sehingga benda uji mengalami d
Baca selengkapnya

Peleburan Baja dalam Electric Arc Furnace

Gambar
Pengertian  Electric Arc Furnance  (EAF) Tanur Busur Listrik (EAF) adalah peralatan / alat yang digunakan untuk proses pembuatan logam / peleburan logam, dimana besi bekas dipanaskan dan dicairkan dengan busur listrik yang berasal dari elektroda ke besi bekas di dalam tanur. Ada dua macam arus listrik yang bisa digunakan dalam proses peleburan dengan EAF, yaitu arus searah ( direct current  ) dan arus bolak – balik (  alternating current ). Dan yang biasa digunakan dalam proses peleburan adalah arus bolak-balik dengan 3 fase menggunakan  electroda graphite . Salah satu kelebihan EAF dari  basic oxygen furnance  adalah kemampuan EAF untuk mengolah scrap menjadi 100 % baja cair. Menurut survei sebanyak 33% dari produksi baja kasar  (crude steel)  diproduksi menggunakan Tanur busur listrik (EAF). Sedangkan kapasitas porduksi dari EAF bisa mencapai 400 ton. Kelebihan lain dari EAF ini adalah energi yang dikeluarkan busur listrik terhadap logam bahan baku sangant besar, menyebabkan
Baca selengkapnya