640 likes | 666 Views
K E M E N T E R I A N PE K E R J A A N U M U M & PE R U M A H A N R A K Y A T 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 A I R. P U S D I K L A T J A L A N , P E R U M A H A N ,. P E M U K I M A N. D A N. P E N G E M B A N G A N. I N F R A S T R U K T U R. W I L A Y A H.
E N D
KEMENTERIANPEKERJAANUMUM&PERUMAHANRAKYAT BADANPENGEMBANGANSUMBERDAYAAIR PUSDIKLATJALAN,PERUMAHAN, PEMUKIMAN DAN PENGEMBANGAN INFRASTRUKTUR WILAYAH Modul3 Rancangan Campuran Beton (MIXDESIGN) Tatacarapembuatanrencanacampuranbetonnormal SNI0328342000 DIKLATPERKERASANKAKU 1
Definisi: • • • Prosesmemilihunsur-unsurbahancampuranbetonyangcocok; Dengankomposisiperbandingantertentu; Ekonomisdanmemenuhikriteriaminimumkelecakan (Workability), kekuatan (Strength), serta keawetan (Durability). DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 2
Batasan: • Betonnormaladalahbetonyangmempunyaiberatisi(2200-2500) kg/m3menggunakanagregatalamiyangdipecah; Kuattekanbetonyangdisyaratkanf'cadalahkuattekanyangditetapkanolehperencanastruktur(berdasarkanbendaujiberbentuksilinderdiameter150mm,tinggi300mm); • • Kuat yang tekanbetonyang diharapkandapat ditargetkanfcr,adalahkuattekan dicapaiyanglebihbesardarif'c rata-rata DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 3
FAKTOR-FAKTORYANGBERPENGARUH: FaktorAir-Semen(FAS) Keawetan(Durability) WorkabilitydanKadar Air DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 4
LangkahPengerjaan • ambilkuattekanbetonyangdiisyaratkan fc’ pada umur tertentu; • Contoh: Umur28harifc’ = 22,5 MPa 10kg/cm2 1 MPa = DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 5
hitungdeviasistandarmenurutketentuanbut 4.2.3.11); • ir DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 6
StandarDeviasi(PBI–71) Isipekerjaan deviasistandars(kg/cmrl sebutan jumlahbeton (m3) baiksekali baik dapatditerima kecil sedang besar <1000 1000-3000 >3000 45<s<55 35<s<45 25<s<35 55<s<65 45<s<55 35<s<45 65<s<85 55<s<75 45<s<65 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 7
hitungnilaitambah menurut M = 1,64 X Sr DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 8
Tabel1 Faktorpengaliuntukdeviasistandar biladatahasilujiyangtersediakurangdari30 JumlahpengujianFaktorpengalideviasistandar Kurangdari15Lihatbutir4.2.3.11)(5) 151.16 201.08 251.03 30ataulebih1.00 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 10
• hitungkuattekanbeton rata-rata yang ditargetkan f'cr menurut butir 4.2.3.1 3); • f'cr = f'c + 1,64 sr DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 11
•TetapkanjenisSemen; Jenissemenportland Pemakaian TIPEIP.C NormalPortlandCement Pembuatanbetonumumdimanasifatkhasdarijenissemenlaintidakdiperlukan,dantidakadaserangansulfat TIPEIIP.C ModifiedPortlandCement PembuatanbetonyangmemerlukanpanashidrasilebihrendahdaripanashidrasisementipeIdantahanterhadap pengaruhsulfatberkadarsedang.Misalnyapadakonstruksiberukuranbesarkarenadapatmemperkecilkenaikan suhuterutamabilapengecorandilakukanpadacuaca/suhuyangpanas. TIPEIIIP.C EarlyStrengthPortland Cement Pembuatanbetonyangmemerlukanpengerasanyanglebihcepat/kekuatanawalyangtinggi.Panasyangdikeluarkan+50%>dibandingkantipeI. TIPEIVP.CLow HeatPortland Cement Pembuatanbetonmassifyangluasdanbesarsepertidamyangmemerlukanpanashidrasirendah,+45%< dibandingkantipeI.Kekuatanbiasanyadicapaidalamwaktuyanglebihlama. TIPEVP.C SulphateResistancePortland Cement Pembuatanbetonyangmemerlukanketahananterhadappengaruhsulfatyangtinggi,menimbulkanpanashidrasi yang+30%lebihrendahdaritipeIdanpencapaiankekuatanyanglebihlama. Pozzolan PortlandCement SemeniniadalahsemenPortlandyangdicampurpozzolanalamataubuatan,sehinggamemilikisifattahansulfatdanpanashidrasiyanglebihrendah,cocokuntukbangunanair,lingkunganairlaut,atauditempatyang basah/lembab. DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 12
• tentukanjenisagregatkasardanagregathalus, agregatinidapat dalambentuktak dipecahkan (pasir atau koral) atau dipecahkan, DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 13
PERKIRAANKEKUATANTEKAN(N/mm2)BETONDENGANFAKTORAIR-SEMEN0,5 DANJENISSEMENSERTAAGREGATKASARYANGBIASADIPAKAIDIINDONESIA Jenissemen Jenisagregat Kasar Kekuatantekan(MPa) Padaumur(hari) Bentukuji 3 7 28 91 SemenPortland- TipeIAtau Batutakdipecahkan BatuPecah 17 19 23 27 33 37 40 45 Silinder Sementahansulfat TipeII,V Batutakdipecahkan BatuPecah 20 23 28 32 40 45 48 54 Kubus SemenPortland Batutakdipecahkan BatuPecah 21 25 28 33 38 44 44 48 Silinder TipeIIIBatutakdipecahkan BatuPecah 25 30 31 40 46 53 53 60 Kubus Catatan: 1Mpa=1N/mm2=10Kg/cm2 Kuattekansilinder(150mmx300mm)=0,83kuattekankubus(150x150x150)mm 14
• • tentukanfaktorairSemenmenurutbutir4.2.3.2 tetapkanfaktorair-semenmaksimummenurutbutir4.2.3.22)(dapatditetapkansebelumnyaatautidak).Jikanilaifaktorair-semenyangdiperolehdi ataslebihkecildariyang dikehendaki, maka yang dipakai yang terendah; DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 15
0,56 16
•tetapkan slump (tabel 3); Slump(Mm) 0-10 10-30 30-60 60-180 _ ukuranbesarbutiragregat Jenisagregat --- --- --- -- maksimum (mm) 10 Batutakdipecahkanbatupecah 150 180 180 205 205 230 225 250 20 Batutakdipecahkanbatupecah 135 170 160 190 180 210 195 225 40 Batutakdipecahkanbatupecah 115 155 140 175 160 190 175 205 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 17
• tetapkanukuranagregatmaksimumjikatidak ditetapkanlihatbutir4.2.3.4; • tentukannilaikadar air bebas menurut butir 4.2.3.5 dari Tabel 3 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 18
Kadarairbebasditentukansebagaiberikut; Agregattakdipecahdanagregatdipecahdigunakannilai-nilaidalamTabel3,danGrafik1atau2; Agregatcampuran(takdipecahdandipecah),dihitungmenurutrumus dengan: Wh:adalahperkiraanjumlahairuntukagregathalus Wk:adalahperkiraanjumlahairuntukagregatkasarpadaTabel3 2/3Wh+1/3Wk DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 19
• hitungjumlahsemenyangbesarnyaadalahkadar airbebasdibagifaktorair-semen; jumlahsemenmaksimumjikatidakditetapkan,dapatdiabaikan; tentukanjumlahsemenSeminimummungkin.jikatidaklihattabel4,5,6jumlahsemenyang diperolehdariperhitunganjikaperludisesuaikan; • • DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 20
Tabel4 Persyaratanjumlahsemenminimumdanfaktorairsemenmaksimumuntukberbagaimacampembetonandalamlingkungankhusus KONDISILINGKUNGAN Jumlahsemenminimumperm3beton(kg) NilaiFAS maksimum Betondidalamruangbangunan a.Keadaankelilingnon-korosif b.Keadaankelilingkorosifdisebabkanolehkondensasiatauuap-uapkorosif 275 325 0.60 0.52 Betondiluarbangunan a.Tidakterlindungdarihujandanterikmataharilangsung b.Terlindungdarihujandanterikmataharilangsung 325 275 0.60 0.60 Betonyangmasukkedalamtanah a.Mengalamikeadaanbasahdankeringberganti-ganti bMendapatpengaruhsulfatalkalidaritanahatauair tanah 325 375 0.55 0.52 Betonyangkontinueberhubungandenganair a.Airtawar b.Airlaut 275 375 0.57 0.52 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 21
• tentukanfaktorair-semenyangdisesuaikan,jikajumlahsemen berubahkarenalebihkecildarijumlahsemenminimumyang ditetapkan(ataulebihbesardarijumlahsemenmaksimumyang disyaratkan), maka faktor air-semen harus diperhitungkan kembali; DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 22
• tentukansusunanbutiragregathalus(pasir)kalauagregathalus sudahdikenaldansudahdilakukananalisaayakmenurutStandar yangberlaku,makakurvadaripasirinidapatdibandingkandengan kurva-kurvayangterteradalamGrafik3sampaidengan 6 atau gabungkan pasir-pasir tersebut seperti pada tabel 9 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 23
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 24
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 25
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 26
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 27
Tabel.9 Contohperhitungancarapenyesuaiansusunanbesarbutirpasiruntukmemperolehsusunanbesarbutiryangmemenuhisyaratdenganjalanmenggabungkan2macampasirdalam2macamcampuranmasing-masing47%(IV)+53%(V)dan36%(IV)+64%(V) Urutanlubangmataayakan(mm) PasirIVbagianyanglolosayakan(%)YIV PasirVbagianyanglolosayakan(%)YV GabunganpasirIVdanV 47%IV+53%V GabunganpasirIVdanV 36%IV+64%V Bagianlolosayakan(%) 47/100YIV Bagianlolosayakan(%) 53/100YV Bagianlolos ayakan(%) YIV gabungan Bagianlolosayakan(%) 36/100YIV Bagianlolosayakan(%) 64/100YV Bagianlolos YVI ayakan(%) gabungan 96 100 100 47 53 100 36 64 100 48 100 100 47 53 100 36 64 100 24 100 62 47 53 80 36 40 76 12 100 50 47 16 63 36 19 55 06 85 10 40 5 45 31 6 37 03 60 0 27 0 27 22 0 22 0.15 30 0 14 0 14 11 0 11 0.075 0 0 0 0 0 0 0 0 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 28
• tentukansusunanagregatkasarmenurutgrafik7,8,atau9bila lebih dari satu macam agregat kasar, gabungkan seperti tabel 10. DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 29
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 30
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 31
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 32
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 33
Ukuran mata ayakan (mm) Kerikil(1) 19-39mm Kerikil(II) 9,6-39mm Kerikil(Ill) 4,8-9,6mm Kerikilgabungan (VII)57°/o(1)+29°/o(II)+14°/o(Ill) Tinggalayakan(O/o) LewatY1 Tinggalayakan(O/o) LewatY11 Tinggalayakan(O/o) LewatY111 (O/o) 57/100x Y1 (O/o) 29/100x Y1 (O/o) 14/100x Y1 (O/o) gabungan Yv11 kerikil 76 100 100 100 57 29 14 100 38 95 95 100 54 29 14 97 19 5 5 100 3 20 14 45 9.6 0 0 95 0 1 13 24 4.8 0 0 5 0 0 1 1 2.4 0 0 0 0 0 0 0 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 34
• tentukanpersentasepasirdenganperhitunganataumenggunakan grafik13sampaidengan15;Dengandiketahuiukuranbutiragregat maksimummenurutbutir10,slumpmenurutbutir9,faktorair- semenmenurutbutir15dandaerahsusunanbutir-butir16,maka jumlahpersentasepasiryangdiperlukandapatdibacapadagrafik. JumlahiniadalahjumlahSeluruhnyadaripasirataufraksiagregat yanglebihhalusdari5mm.Dalamagregatkasaryangbiasadipakai Indonesiaseringkalidijumpaibagianyanglebihhalusdari5mm dalamjumlahyanglebihdari5persen.Dalamhalinimakajumlah agregathalusyangdiperlukanharusdikurangi; di DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 35
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 37
DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN)DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 38
• hitungberatjenisrelatifagregatmenurutbutir4.2.3.6; • • Beratjenisrelatifagregatditentukansebagaiberikut: diperolehdaridatahasilujiataubilatidaktersediadapatdipakainilaidibawahini: • • • • agregattakdipecah agregatdipecah :2,5 :2,6atau2,7 beratjenisagregatgabungan(Bjag)dihitungsebagaiberikut: Bjag=(persentaseagregathalus)x(beratjenisagregathalus)+(persentaseagregatkasar)x (beratjenisagregatkasar) DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 39
• tentukanberatisibetonmenurutgrafik 16sesuaidengankadarair bebasyangsudah ditemukandariTabel 3 dan berat jenis relatif dari agregat gabungan menurut butir 18, DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 40
• hitungkadaragregatgabunganyangbesarnyaadalahberat jenis beton Dikurangi jumlah kadar semen dan kadar air bebas; DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 42
• hitungkadaragregathalusyangbesarnyaadalahhasil kali persen pasir butir 18 dengan agregat gabungan butir 21; DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 43
• hitungkadaragregatkasaryangbesarnyaadalahkadaragregat gabunganbutir21dikurangikadaragregathalusbutir22;dari langkah-langkahtersebutdiatasbutir1sampaibutir23sudahdapat diketahui susunan campuran bahan-bahan untuk campuran beton. DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 44
• proporsicampuran,kondisiagregatjenuhkeringpermukaan; • koreksiproporsicampuranmenurutperhitunganpadabutir4.2.3.8; • buatlahcampuranuji,ukurdancatatlahbesarnyaslumpsertakekuatantekanyang sesungguhnya,perhatikanhalberikut: • (l)jikahargayangdidapatsesuaidenganhargayangdiharapkan,makasusunancampuranbetontersebutdikatakanbaik,jikatidak, makacampuranperludibetulkan; (2)kalauslumpnyaternyataterlalutinggiataurendah,makakadarairperludikurangiatauditambah(demiklanjugakadarsemennya, karenafaktorairsemenharusdijagaagartetaptakberubah); (3)jikakekuatanbetondaricampuraniniterlalutinggiataurendah,makafaktorairsemendapatatauharusditambahataudikurangi sesuaidenganGrafik1atau2. • • DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 45
CONTOH>>>>>>>>> ContohPerhitungan Rancangan Campuran Beton DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 46
CONTOH>>>>>>>>> • • Buatlahcampuranbetondenganketentuansebagaiberikut: Kuattekanyangdisyaratkan=22,5N/mm2untukumur28hari, bendaujiberbentuksilinder15x30cmsebanyak15buahdanjumlah yangmungkintidakmemenuhisyarat=5%(K=1,64). Deviasistandarditetapkan4Mpa • • • • • SemenyangdipakaisemenPortlandtipe Tinggislumpdisyaratkan30–60mm NilaiFASmaks.0,60 Kadarsemenmin.275kg/m3 1 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 47
CONTOH>>>>>>>>> No.saringan(mm) %loloskumulatif Ag.halus Ag.kasar 38 100 100 19 100 57 9.6 100 35 4.8 98 5 Tabel1. HasilAnalisasaringanagregatkasardanhalus 2.4 90 0 1.2 79 0.6 52 0.3 18 0.15 5 Gradasi2 Maks.40mm DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 48
CONTOH>>>>>>>>> Tabel2. Data sifat fisik agregat SifatAgregat Ag.Halus Ag.Kasar BeratJenis(JKP) 2,50 2,66 PenyerapanAir(%) 3,10 1,63 KadarAir(%) 6,50 1,06 DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 49
FORMULIRISIANRANCANGANCAMPURANBETON No Uraian Tabel/Grafik/Perhitungan Nilai 1 KuatTekanyangdisyaratkan Ditetapkan 22,5Mpapada28hari,bagian (BendaujiKubus/Silinder) cacat5persen,k=1,64 2 DeviasiStandar Butir4.3.2.1.1.(2) 4Mpaatautanpadata tabel1 …………Mpa 3 NilaiTambah(margin) Butir4.2.3.1.2 1,64x4Mpa=6,5Mpa 4 kekuatanrata-ratayangditargetkan Butir4.2.3.1.3 22,5+6,5=29Mpa 5 Jenissemen Ditetapkan Portlandtipe1 6 JenisAgregat:Kasar batupecah Halus alami(batutakdipecah) 7 FaktorAir-Semenbebas Tabel2 Ambilnilaiterendah Grafik1atau2 0,6 8 FaktorAir-Semenmaksimum Butir4.2.3.2.2 - 9 Slump Ditetapkan Butir4.2.3.3 30-60mm 10 UkuranAgregatmaksimum Ditetapkan Butir4.2.3.4 40mm 11 KadarAirbebas Tabel3 Butir4.2.3.5 170Kg/m3 12 JumlahSemen 11:8atau7 283Kg/m3 13 JumlahSemenMaksimum Ditetapkan -Kg/m3 14 JumlahSemenMinimum Ditetapkan 275Kg/m3 Butir4.2.3.2 (pakaibilalebihbesardari12,lalu Tabel4,5,6 hitung15) 15 FaktorAir-Semenyangdisesuaikan - 16 Susunanbesarbutiragregathalus grafik3s/d6 daerahgradasisusunanbutirno.2 17 Susunanagregatkasaratau Grafik7,8,9atautabel7 gabungan grafik10,11,12 - 18 Persenagregathalus Grafik13s/d15atau perhitungan 32,80% 19 Beratjenisrelatifagregatgabungan diketahui/dianggap 2,61 20 Beratisibeton Grafik16 2,380Kg/m3 21 Kadaragregatgabungan 20-(12+11) 2380-170-283=1927Kg/m3 22 Kadaragregathalus 18x21 32,8%x1927=632,1Kg/m3 23 Kadaragregatkasar 21-22 1927-632,1=1295Kg/m3 24 Proporsicampuran:(/m3) -Semen 283kg -Air 170kg -Agregathalus 632,1kg -Agregatkasar 1295kg 25 KoreksiProporsicampuran:(/m3) -Semen 283kg -Air 155,62kg -Agregathalus 653,6kg -Agregatkasar 1288kg DIKLATPERKERASANKAKU–Modul3.RancanganCampuranBeton(MIXDESIGN) 50