LAPORAN 4

LAPORAN REKAYASA BETON

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung

Subjek : Perancangan Campuran Beton (Concrete mix design)Topik : Perancangan Campuran Beton

Kekuatan Tinggi Metode BW Shacklock

No. Uji : 12B

Halaman :1/1311/12/9

LAPORAN REKAYASA BETON

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung

Subjek : Perancangan Campuran Beton (Concrete mix design)Topik : Perancangan Campuran Beton

Kekuatan Tinggi Metode BW Shacklock

No. Uji : 12B

Halaman :7/1321/12/9

LAPORAN REKAYASA BETON

JURUSAN TEKNIK SIPIL

POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung

Subjek : Perancangan Campuran Beton (Concrete mix design)Topik : Perancangan Campuran Beton

Kekuatan Tinggi Metode BW Shacklock

No. Uji : 12B

Halaman :8/1381/12/9

I. REFERENSI

1. Pengantar Perancangan Campuran Beton

2. Perancangan Campuran Beton Mutu tinggi Metode BW Shacklock

II. TUJUAN

Menentukan komposisi-komposisi bahan yang akan di gunakan untuk merancang beton mutu tinggi dengan menggunakan metoda BW SHACKLOCK. III. DASAR TEORI

Sifat-sifat campuran beton kekuatan tinggi dengan kuat tekan lebih dari 40 MPa sangat dipengaruhi oleh sifat-sifat agregat selain itu dari rasio air-semen. Untuk mencapai kekuatan tinggi, maka perlu menggunakan rasio air-semen yang serendah mungkin, yang selalu mempengaruhi workability campuran dan memerlukan penggunaan teknik getaran khusus untuk pemadatan yang tepat. Dalam kondisi sekarang beton dengan kekuatan tekan yang diinginkan 28 hari sampai 70 MPa dapat dibuat dengan sesuai proporsi bahan menggunakan teknik getaran normal untuk memadatkan campuran beton.

Erntroy dan Grafik Empiris Shacklock ini: Erntroy dan Shacklock telah menyarankan grafik empiris, hubungan antara kuat tekan untuk 'nomor referensi' sewenang-wenang untuk beton yang dibuat dengan granit hancur, agregat kasar dan kerikil yang tidak teratur. Hubungan antara rasio air semen dan nomor referensi untuk 20mm dan 10mm agregat ukuran maksimum di mana berbeda empat derajat workability dianggap. Jangkauan derajat workability bervariasi dari sangat rendah untuk disamakan tinggi terhadap nilai-nilai faktor pemadatan dari 0,65 dan 0,95.

Hubungan antara semen agregat-dan air-semen rasio, untuk mencapai tingkat yang diinginkan workability dengan tipe tertentu dan ukuran maksimum agregat yang disusun dalam table untuk dua jenis semen. Keterbatasan dari tabel ini desain adalah bahwa mereka diperoleh dengan agregat mengandung 30 persen bahan melewati mm 4,75 IS saringan. Dengan demikian, jika bahan-bahan lain yang digunakan penyesuaian yang cocok harus dibuat. Agregat tersedia di situs dapat dikombinasikan sesuai dengan metode grafis untuk memenuhi kebutuhan di atas. Dalam pandangan variasi yang cukup besar dalam sifat-sifat agregat, secara umum direkomendasikan bahwa campuran sidang pertama harus dibuat dan penyesuaian yang cocok dalam proporsi grading dan campuran dilakukan untuk mencapai hasil yang diinginkan.Cara menurut metode Shacklock dalam merancang beton mutu tinggi dengan menggunakan pertolongan tabel dan grafik yang disusun berdasarkan data empiris hasil penelitian. Pada cara yang telah diuraikan sebelumnya terdapat hubungan antara kuat tekan dengan f.a.s, maka dalam cara ini terdapat hubungan antara kuat tekan dengan nomor petunjuk (nomor referensi).

Kuat tekan beton biasanya dicamtumkan berdasarkan syarat kuat tekan rata-rata atau sering juga disebut kuat tekan karateristik, yang dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut :fcr = fc + 1.64 Sd dimana :

fcr: Kuat tekan karateristik

fc: Kuat tekan rata-rata

1,64 : Konstanta ( Tetapan statistik untuk 5 % kegagalan )

Sd : Standard deviasi (Dengan jumlah benda uji minimum 20 buah)

Beberapa hal yang membedakan antara metode ACI mutu tinggi dengan metode Shacklock diantaranya :a. Untuk Metode ACI mutu tinggi :

1. Sampel Berbentuk sililnder dengan = 15 cm dan t = 15 cm.

2. Agregat dalam kondisi kering oven.

3. Volume padat beton + udara

b. Untuk metode Shacklock :

1. Sampel berbentuk kubus dengan ukuran (15x15x15) cm.

2. Agregat dalam kondisi SSD.

3. Volume padat dan tanpa udaraNilai Agregat / SemenTipeAgregat kasarSplit biasaSplit granitUkuranmax agregat20 mm10 mm20 mm10 mmWorkabilityERSRRSERSRRSERSRRSERSRRSFAS0.303.02.43.32.90.323.82.53.24.02.63.62.30.344.53.02.53.92.64.63.22.64.22.82.30.365.23.53.02.54.63.12.65.23.63.12.64.73.22.72.30.384.03.42.95.23.53.02.54.13.52.95.23.63.02.60.404.43.83.23.93.32.74.53.83.24.03.32.90.424.94.13.54.33.63.04.94.23.54.43.63.10.445.34.53.84.73.93.35.34.53.74.83.93.30.464.84.05.14.23.64.84.05.14.23.60.485.24.45.44.53.85.14.25.54.53.80.505.54.74.84.05.44.54.74.0Aggregate cement ratio dengan semen portlandNilai Agregat / SemenTipeAgregat kasarSplit biasaSplit granitUkuranmax agregat20 mm10 mm20 mm10 mmWorkabilityERSRRSERSRRSERSRRSERSRRSFAS0.322.62.92.50.343.42.22.83.62.43.20.364.12.72.33.52.44.32.92.43.92.50.384.83.22.82.34.22.92.44.93.42.92.44.53.02.50.405.53.73.22.74.93.32.82.35.53.93.32.75.03.42.92.40.424.23.63.03.73.02.64.23.63.05.53.83.22.70.444.64.03.44.13.52.94.74.03.34.23.53.00.465.04.33.74.53.83.25.14.33.64.63.83.20.485.54.74.04.94.13.55.54.63.95.04.13.40.505.04.35.24.43.74.94.15.34.43.7Aggregate cement ratio dengan semen yang cepat mengeras

IV. DATA MATERIAL1. Semen dengan berat jenis = 3.00 kg/cm32. Berat jenis agregat gabungan = 2.55 kg/cm33. Sebelum di oven : Agregat halus = 1000 gramAgregat kasar = 1000 gram

Setelah dioven : Agregat halus = 935.36 gram

Agregat kasar = 971.25 gram

4. % Agregat halus = 45.5 % Agregat kasar = 54.55. fc= 50 Mpa6. Semen Portland type I V. PROSEDUR PELAKSANAAN CAMPURAN BETON MUTU TINGGI Prosedur pelaksanaan campuran beton mutu tinggi dengan menggunakan metode shacklock, dapat diuraikan sebagai berikut :

a) Tentukan Kekuatan Tekan Beton ( Kekuatan Spesifik )

Umumnya didapatkan dari data perencanaan struktur beton dengan umur 28 hari. Maka pada perencanaan ini didapatkan fc = 50 Mpa.b) Mengestimasi Kekuatan Tekan Rata-Rata yang akan Dicapai

Digunakan persamaan :

fcr = fc + 1.64 Sd

= 50 + (1.64 x 6) = 59.84 MPac) Tentukan Jenis Agregat Yang Digunakan

Pada perancangan dengan metode ini, agregat kasar yang digunakan yaitu batu pecah biasa (agregat irregular).d) Tentukan Jenis Semen Portland Yang Digunakan

Pada perancangan dengan metode ini, jenis semen Portland yang digunakan yaitu semen Portland type I.

e) Tentukan Ukuran Agregat Maksimum.

Pada perancangan dengan metode ini, agregat kasar maksimum disarankan sebesar 20 mm. Ukuran agregat kasar maksimum didapat dari hasil analisa ayak.f) Estimasi Faktor Air Semen (W/C atau F.A.S)

Menentukan nomor referensiBerdasarkan kekuatan tekan rata-rata (fcr = 59.84 Mpa), jenis agregat (batu pecah biasa), umur beton (28 hari), serta type semen Portland yang digunakan (semen portland type I) berdasarkan gambar 1a, maka nomor referensi yang digunakan adalah 12.

Gambar 1a. Hubungan antara kuat tekan beton dan nomor referensi untuk beton yang menggunakan semen Portland type I dan agregat batu pecah biasa

Perkirakan Estimasi FAS atau W/CBerdasarkan nomor referensi yang didapat, maka factor air semennya (fas) atau W/C sebesar 0.34 (menggunakan tabel 3b). Sedangkan tingkat kelecakannya adalah ekstrim rendah (extremely low). Untuk mengetahui konversi derajat kelecakan (workability) terhadap nilai slump beton.

Gambar 3b. Hubungan antara fas (W/C) dan nomor rferensi untuk beton yang menggunakan maksimum butir agregat 20 mm dengan berbagai derajat kelecakan (Workability).

g) Tentukan Perbandingan Agregat terhadap Semen (A/C)

Diketahui semen portland type 1, jenis agregat batu pecah biasa, ukuran butir 20 mm , derajat kelecakan EL (Extremely Low), dan W/C=0.34, sehingga kita dapat menentukan perbandingan agregat terhadap semen (A/C) dengan menggunakan tabel 1.a = 4.5. Jadi A = 4.5 C.Tabel 1.a. Perbandingan agregat terhadap semen (A/C) yang diperlukan untuk mendapatkan derajat kelecakan (workability) dengan fas yang berbeda-beda, untuk beton yang menggunakan semen Portland type I.Nilai Agregat / SemenTipeAgregat kasarSplit biasaSplit granitUkuranmax agregat20 mm10 mm20 mm10 mmWorkabilityERSRRSERSRRSERSRRSERSRRSFAS0.303.02.43.32.90.323.82.53.24.02.63.62.30.344.53.02.53.92.64.63.22.64.22.82.30.365.23.53.02.54.63.12.65.23.63.12.64.73.22.72.30.384.03.42.95.23.53.02.54.13.52.95.23.63.02.60.404.43.83.23.93.32.74.53.83.24.03.32.90.424.94.13.54.33.63.04.94.23.54.43.63.10.445.34.53.84.73.93.35.34.53.74.83.93.30.464.84.05.14.23.64.84.05.14.23.60.485.24.45.44.53.85.14.25.54.53.80.505.54.74.84.05.44.54.74.0h) Tentukan berat Semen Portland, Agregat, dan Air.

a. Tentukan perbandingan bahan padat untuk 1 m3 beton

Diketahui :

Bj air (1 kg/cm3), Bj semen (3.00 kg/cm3)

Bj Agregat gabungan = 2.57 kg/cm3

EMBED Equation.3

+ + = 1000

C = 412.485 kgSehingga didapat:

W (air) = 0,34 x 412.485 = 140.245 Lt

A(Agregat) = 4,5 x 412.485 = 1856.182 kgb. Menghitung Berat Bahan

W (Air) = 140.245 LtC (Semen) = 412.485 kg

Aggregat halus = 45.5% x 1856.182 = 842.707 kg

Aggregat kasar = 1856.182 843.399 = 1013.475 kg

c. Menghitung Berat Bahan Setelah Dikoreksi Kadar Air Lapangan

Data :

a. Sebelum di oven : Agregat halus = 1000 gram

Agregat kasar = 1000 gram

b. Setelah dioven : Agregat halus = 935.36 gram

Agregat kasar = 971.25 gram

c. Kadar air di Lapangan

Agregat halus = = 6.91 %

Agregat kasar = = 2.96 %Koreksi kadar air

Agregat

Koreksi air (%)PenyerapanLapangan (%)Selisih (%)Agregat halus5.806.911.11Agregat kasar2.772.900.13Berat Bahan

Semen = 412.485 kg/m3

Air = 140.245 - [(1.11/100) x 842.707] - [(0.13/100)x1013.475]= 132.208 liter Agregat halus = 842.707 + [(1.11/100) x 842.707] = 852.060 kg/m3

Agregat kasar = 1013.475 - [(0.13/100)x1013.475] = 1014.793 kg/m3Catatan :

jika hasil trial batch tidak sesuai dengan sifat-sifat beton yang direncanakan maka rancang dan rencanakan ulang.

Bila ingin diperoleh kelecakan (workability) yang baik, maka dalam rancangan beton dapat menggunakan bahan admixture jenis plasticizer atau superplasticizer.Tabel 1.b Formulir Perancangan Campuran Beton metoda B. W. ShaclockFORMULIR PERANCANGAN CAMPURAN BETON METODA B. W. SHACLOCK

No.

Uraian

Tabel/ Grafik/ Perhitungan

Hasil

A.

Data Perencanaan

1

Target Kuat Tekan Minimal (f'c), Mpa

Ditetapkan

50.0

Kubus 28 hari

2

Konstanta Nilai Faktor Cacat (k)

Ditetapkan

1.64

k=1.64, Jika 5% dari minimal

20 benda uji kurang dari (1)

3

Standar Deviasi (Sd), Mpa

Ditetapkan

6.0

Sesuai dg kemampuan Pelaks.

4

Target Kuat Tekan Rata-Rata (f'cr), Mpa

(1) + {(2) x (3)}

59.84Kubus 28 hari

5

Derajat Kelecakan

Tabel 3bELEL; VL; L atau M

6

Kadar Semen Maksimum, kg/m3

Ditetapkan

412.485Jika Ditentukan

B.

Data Semen Portland7

Type

Ditetapkan

I

Type I atau Type III

8

Berat Jenis

Diuji/ Ditetapkan

3.00C.

Data Bahan Agregat Kasar9

Jenis

Ditetapkan

Bt. pecahBt. Pecah Biasa atau Granit

10

Ukuran Butir, mm

Diuji

20Nominal/ Maksimum

11

Berat Jenis SSD, gr/cm3

Diuji

2.6012

Penyerapan Air, %

Diuji

2.7713

Kadar Air, %

Diuji

2.96D.

Data Bahan Agregat Halus14

Gradasi memenuhi BS 882-1982

Ditetapkan

2

Zona: 1 / 2 / 3 / 4

15

Berat Jenis SSD, gr/cm3

Diuji

2.5016

Penyerapan Air, %

Diuji

5.8017

Kadar Air, %

Diuji

6.91E.

Gabungan Agregat (Halus+Kasar)18

Maksimum Butir untuk Spesifikasi (mm)

Ditetapkan

20Road Note 4: 10 atau 20 mm

19

Proporsi Agregat Halus, (%)

Dihitung

45.520

Proporsi Agregat Kasar, (%)

Dihitung

54.521

Berat Jenis SSD Gabungan, gr/cm3

=(11)*(19)+(15)*(20)

2.57F.

Mengestimasi W/C dan A/C22

Tentukan Nomor Refference

(7);(9);(1);Gb.1a;1b;2a;2b

1223

W/C atau fas

(10);(4);Gb.3a;3b

0.34Derajat Kelecakan: EL

24

A/C

(7);(9);(18);(23);Gb.3a or 3b

4.5

G.

Mengestimasi Komposisi Bahan Campuran25

Kadar Semen (C), kg/m3

(W/bjw)+(A/bja)+(C/bjc)=1000

412.48526

Kadar Air Bebas (W), kg/m3

=(23)*(25)

140.24527

Kadar Agregat Halus (Ac), kg/m3

=(24)*(25)*(19)

852.060Agregat Kondisi SSD

28

Kadar Agregat Kasar (Af), kg/m3

=(24)*(25)*(20)

1030.82Agregat Kondisi SSD

29

Kadar Semen yang disesuaikan, kg/m3

Bandingkan (25) dan (6)

412.485Ambil nilai yang paling kecil

Jenis Bahan Campuran

Komposisi 1 M3 Beton

Komposisi 1 M3 Beton

0.2

M3 Beton

Agregat SSD

Kadar Air Agregat Terkoreksi

Kadar Air Agregat Terkoreksi

1

Semen Portland, kg

412.485412.48582.52

Air, liter

140.245129.573263

Agregat Halus, kg

842.707852.061170.4Kering Udara

4

Agregat Kasar, kg

1013.4751014.793203Kering UdaraJumlah Total Bahan

2408.912240.912481.9V. KESIMPULANProporsi bahan-bahan untuk 1 m3 beton fc 50 MPa.

Jenis bahan

Agregat dalam kondisi SSD (kg)Agregat setelah dikoreksi kadar air lapangan (kg)Semen412.485412.485Air140.245129.573Agregat halus

842.707852.061Agregat kasar

1013.4751014.793

Dosen Pembimbing Penanggung Jawab

Ir. Jul Endawati, M.T Dio Fariz Hasya

12

_1167285903.unknown

_1451063492.unknown

_1451063924.unknown

_1451336943.unknown

_1451063838.unknown

_1354134774.unknown

_1167285816.unknown