BAB IV PENGUJIAN MATERIAL DAN KUAT TEKAN BETON

Transkripsi

1 BAB IV PENGUJIAN MATERIAL DAN KUAT TEKAN BETON Umum Analisa data dilakukan dengan melakukan pengujian material di laboratorium. Dengan melakukan pekerjaan ini, akan didapatkan karakteristik bahan yang kemudian dijadikan dasar untuk membuat campuran beton. Langkah-langkah dalam pekerjaan ini meliputi pengujian agregat halus, pengujian agregat kasar, analisa saringan agregat halus dan agregat kasar, berat isi agregat halus dan agregat kasar dan pengujian semen portland. 4.1 Test Berat Jenis Agregat Halus Pelaksanaan : a. Berat labu = 212,7 gram b. Berat labu + air sampai batas = 711,5 gram c. Berat air = 711,5 212,7 = 498,8 gram d. Dimasukkan pasir = 300 gram kedalam botol = 711, = 1011,5 gram e. Berat air + botol + pasir SSD setelah dibuang udara = 895,7 gram f. Air yang ditambahkan = 1011,5 895,7 = 115,8 gram g. Berat jenis pasir = 300 = 2, 59 gram/cm 3 115,8 IV-1

2 4.2 Test Penyerapan Agregat Halus Pelaksanaan : a. Berat tempat = 108,1 gram b. Berat tempat + pasir SSD = 327 gram c. Berat pasir SSD = ,1 = 218,9 gram d. Diopen dalam suhu C selama 8 s/d 24 jam e. Ditimbang setelah kering oven = 312,3 gram f. Berat bersih setelah dikering oven = 312,3 108,1 = 204,2 gram g. Penyerapan agregat halus = 218,9 204,2 = 14,7 gram 14,7 = x 100 = 7, 19% 204,2 Pengaruh penyerapan agregat halus pada mix desain adalah terjadinya nilai slump diluar dari rencana. Pada saat agregat halus nilai penyerapannya terlalu tinggi maka slump akan mengalami kenaikan dan akan berpengaruh terhadap workability. 4.3 Test Kadar Air Agregat Halus Pelaksanaan : a. Berat tempat = 107 gram b. Berat pasir = 1000 gram c. Berat pasir + tempat = 1107 gram d. Berat pasir setelah dioven + 24 jam = 1087,5 gram e. Kadar air IV-2

3 = ,3 = 19,5 19,5 = x 100 = 1,98 % 980,5 Kadar air pada agregat halus sangat berpengaruh pada saat adjusment dari mix desain ke jobmix. Jadi kadar air agregat halus sebagai acuan untuk menentukan kebutuhan air sesuai kondisi material actual. 4.4 Berat Isi Pasir a. Berat Isi Pasir Kering 1. Berat tempat = 18,5 gram 2. Penimbangan 1 = 113,2 18,3 = 0,947 gr/mm 3 3. Penimbangan 2 = 132,5 18,5 = 1,14 gr/mm 3 4. Penimbangan 3 = 1,096 gr/m 3 0, ,14 + 1,096 3 Berat isi kering agregat halus rata-rata = = 1,061 gr / mm 3 b. Berat Isi Basah 1. Berat tempat = 308,5 gr 2. Berat isi = 1536,3 gr 3. Berat isi basah = ( 1536,3 308,5 ) 1000 = 1227,8 = 1, gram / mm 3 IV-3

4 4.5 Pengujian Analisa Saringan Dengan melakukan pengujian ini, maka akan kita peroleh gradasi butiran agregat halus. Tabel 4.1 Hasil Pengujian Analisa Saringan Agregat Halus Saringan Tertahan Persen Tertahan Akumulasi Saringan No. 4 0 No. 8 38,4 7,68 7,68 No ,4 10,08 No ,3 35,46 45,59 No ,8 22,36 67,9 No ,8 11,96 79,86 No ,8 87,66 Pan/debu 61,7 12, , , , ,9 + 79, ,66 FM = = 2, Dari hasil praktikum menunjukkan bahwa analisa saringan agregat halus berada pada gradasi zona 3. Kaitannya dengan mix desain antara gradasi zona 1 sampai dengan gradasi zona 4 adalah semakin bertambah zonanya maka kondisi pasir akan semakin halus.jika kondisi pasir halus maka akan membutuhkan komposisi semen lebih banyak. Hal ini nantinya akan berpengaruh terhadap w / c. 4.6 Test Berat Jenis dan Penyerapan Agregat Kasar (Screening) Pelaksanaan : a. Menimbang screening b. Talam ditimbang = 638 gram c. Tempat + berat screening = 5638 gram d. Kondisi kering SSD e. Berat tempat + screening SSD = 5657 gram IV-4

5 f. Penyerapan agregat = g. Penyerapan (berat air) = x 100 = 0,38% 5000 (Permukaan halus menyerap air sedikit, kalau kasar penyerapan banyak) h. Berat keranjang di dalam air = 609 gram (keranjang harus tenggelam) i. Material dimasukkan ke keranjang j. Berat screening + keranjang di dalam air = 3809 gram k. Berat screening di dalam air = = 3200 gram Perhitungan : a. Berat jenis (bulk specific grafity) Bk = = = = 2,74 gram Bj Ba b. Berat jenis kering permukaan jenuh (saturated surface dry) Bj = = = = 2,75 gram Bj Ba c. Berat jenis kering (apparent specific grafity) Bk = = = = 2,77 gram Bk Ba d. Penyerapan Bj Bk = x100 % = = x 100 = 0,38 gram Bk Dimana : Bk = berat benda uji kering oven (gram) Bj = berat benda uji kering permukaan jenuh (gram) Ba = berat benda uji kering permukaan jenuh di dalam air (gram) IV-5

6 4.7 Keausan Agregat Kasar Dengan Mesin Los Angeles Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan ketahanan agregat kasar terhadap keausan dengan menggunakan mesin Los Angeles. Berikut data perhitungan dari praktikum : Berat talam = 673 gram Berat talam + screening = 5673 gram Material dimasukkan terlebih dahulu, kemudian bola baja dipasang memanjang sepanjang cylinder tabung mesin los angeles.setelah diputar 500 x putaran per15 menit material screening disaring menggunakan ayakan no.12 dan yang tertahan ayakan no.12 ditimbang. Berat screening setelah terabrasi : = = 367 (367:5000) x 100% = 7.34 % Faktor keausan dari semula 5000 gram diputar dengan bola besi akhirnya terkikis atau mengalami keausan akibat benturan material dan bola baja. Akibat penpgikisan tersebut, kemudian material secara keseluruhan diayak menggunakan saringan no.12 untuk mengetahui berapa jumlah tertahan saringan no.12 dan berapa jumlah lolos ayakan no.12. Jadi didapat berapa persen tertahan dan beberapa persen mengalami keausan, dan syarat agregat kasar yang bagus prosentase abrasinya tidak boleh besar dari 25 %. IV-6

7 4.8 Test Berat Isi Agregat Kasar (Screening) Pelaksanaan : a. Berat tabung (1000 ml / 1 liter) = 308,5 gram (berat isi kering) b. Diratakan c. Berat kering + tabung = 2050 gram ,5 1741,5 = = = 1,74 gram Tabel 4.2 Hasil Pengujian Analisa Saringan Agregat Kasar Saringan Tertahan Persen Tertahan Akumulasi Saringan 1, /2 107,8 10,78 10,78 3/8 681,9 68,19 78,97 No ,5 20,45 99,42 Pan/debu 5,8 0, Pengujian Semen Portland Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis semen Portland. Berat jenis semen adalah perbandingan antara isi kering semen pada suhu kamar dengan berat isi kering suling pada 4 C yang isinya sama dengan isi semen. Peralatan yang digunakan untuk pengujian ini adalah sebagai berikut: a. Botol Le Chatelier. b. Kerosin bebas air atau naphta dengan jenis 62 API (American Pertrolium Institute). Benda uji semen Portland sebanyak 64 gram. Percobaan ini dilakukan di laboratorium Universitas Mercubuana, cara melakukan: IV-7

8 a. Isi botol Le Chatelier dengan kerosin atau naptha sampai antara skala 0,5 dan 1; bagian dalam botol di atas permukaan cairan dikeringkan. b. Masukkan botol ke dalam bak air dengan suhu konstan dalam waktu yang cukup lama untuk menghidari variasi suhu botol lebih besar 0,2"C. c. Setelah suhu air sama dengan suhu cairan dalam botol, baca skala pada botol (V1). d. Masukan benda uji sedikit demi sedikit ke dalam botol, jangan sampai terjadi ada semen yang menempel pada dinding dalam botol di atas cairan. e. Setelah semua benda uji dimasukkan, putar botol yang posisi miring secara perlahan-lahan sampai gelembung udara tidak timbul lagi pada permukaan cairan. f. Ulangi pekerjaan pada B. Setelah suhu air sama dengan suhu cairan dalam botol, baca skala pada botol (V2). Pelaksanaan : a. Minyak tanah diisi sampai batas scala 0 (V1) b. Masukkan semen kedalam licatelir berisi minyak tanah seberat 64 gram c. Putar-putar campuran minyak tanah dan semen sampai udara yang terjebak di dalam semen keluar sampai habis (V2) Perhitungan berat jenis semen. Berat jenis = Berat semen (64 ( V 2 V1) gram) Berat pan = 115 gram Berat semen dibacaan = = 179 gram IV-8

9 64 Berat jenis semen = = 3, 15 20,31 Keterangan : V1 V2 (V2-V1) D = Pembacaan pertama pada skala botol = Pembacaan kedua pada skala botol = isi cairan yang dipindahkan oleh semen dengan berat tertentu = berat isi air pada suhu 4 C (lgr/cm3) 4.10 Rancangan Campuran Beton Metode yang digunakan dalam merancang campuran beton menggunakan metode ACI (American Concrete Institut). Perhitungan Mix Design : 1. Kuat desak beton ditetapkan dengan kuat desak fc 25 Mpa = 300 kg/cm 2 pada umur 28 hari. 2. Deviasi standar Dari tabel 3.6 nilai devias standarnya 50 kg/cm 2 3. Nilai tambah (margin) Nilai tambah (margin) dipakai k = 1,64 untuk bagian cacat 5%. Jadi, M = 1,64 x S = 1,64 x 50 = 82 kg/cm 2 4. Kekuatan rata-rata yang hendak dicapai Kekuatan rata-rata yang hendak dicapai sebesar = σ bm yang ingin dicapai = σ bk + k. S = ,64 (50) IV-9

10 = 382 kg/cm 2 = 31,1 Mpa = 382 x 0,83 : 10,19 = 31,1 Mpa 5. Jenis semen Jenis semen ditentukan yaitu semen portland merek Tiga Roda 6. Jenis agregat halus dan kasar Jenis agregat halus alami, agregat kasar batu pecah (screening) 7. Faktor Air Semen (FAS) Faktor air semen ditentukan dari tabel 3.3 Perhitungan faktor air semen : Interpolasi : 0,40 X 0,48 346, ,3 = 346, ,40 X = 346,4 285,3 0,40 0,59 = 46,4 61,1 0,40 X = 0, 19 = (0,4 x 61,1) 61,1 X = 46,4 x (-0,19) = 24,44 61,1 x = -8,816 = 61,1 x = 8, ,44 = 61,1 x = 33,256 x = 0,54 8. Susunan butir agregat halus termasuk di daerah gradasi zona 3 9. Slump Tinggi slump ditentukan 7,5 mm 100 mm IV-10

11 10. Ukuran agregat maksimum Ukuran agregat maksimum ditentukan 10 mm 11. Kadar air bebas Kadar air bebas didapat dari tabel 3.2 yaitu 200 kg/m Kadar semen Kadar semen = 200 = 370, 37 kg/m 3 0, Kadar semen maksimum Jika kadar semen maksimum tidak ditetapkan, dapat diabaikan. 14. Menentukan volume semen 370,37 = = 117, 57 3, Menentukan volume agregat kasar Perhitungan volume agregat kasar : Modulus kehalusan = 2,99 Extrapolasi dari tabel 3.4 : 3 0,44 2,99 2,8 0,46 3 2,99 3 2,8 0,44 x = 0,44 0,46 0,01 0,44 x = 0,2 0,02 (0,2 x 0,44) 0,2 x = -0,01 x 0,02 0,088 0,2 x = 0,0002 IV-11

12 0,2 x = 0,0882 x = 0,441 Dimana : Volume total agregat kasar = 0,441 Berat isi agregat kasar = 1741 kg Jadi berat agregat kasar = 1741 x 0,441 = 767,781 kg/m Menentukan volume agregat halus Dimana : Volume semen = Berat Semen BJ. Semen = 370,37 3,15 = 117,57 liter Berat Kerikil 767,781 Volume kerikil/split = = = 279, 1 BJ. Kerikil 2,75 dm 3 /liter Air = 200 liter Total = volume semen + volume kerikil + volume air = 117, , = 596,67 liter BJ. Agregat halus = 2,59 gr/cm 3 Jadi, volume total agregat halus yang dibutuhkan = ( ,67) x 2,59 = 1044,62 Tabel 4.3 Analisis Hasil Perhitungan Mix Designi (ACI Methode) No Uraian Data 1 Mutu beton yang diminta (umur 28 hari) 25 Mpa 2 Standar deviasi 50 kg/cm 2 3 Slump yang dikehendaki 7-10 cm 4 Ukuran maksimum agregat kasar 10 mm 5 W/C ratio 0,54 6 Jumlah semen yang diperlukan 370,37 7 Jumlah air yang diperlukan 200 liter 8 Jumlah split yang diperlukan 767,781 kg 9 Jumlah pasir yang diperlukan 1044,62 kg IV-12

13 Bahan Campuran Benda Uji Silinder 1 m 3 beton 1 adukan uji Agregat halus (kg) 1032,93 5,57 Agregat kasar (kg) 780,981 4,21 Semen portland (kg) 370,37 1,99 Air (lt) 198,49 1, Menentukan kadar udara dalam beton Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui kadar udara yang dikandung beton yang diinginkan sebagai bahan bangunan. Kandungan udara beton memepengaruhi kekuatan beton dan kecepatan pembekuan dari beton tersebut. Banyaknya kandungan udara yang diperlukan tergantung dari penggunaan beton yang dikehendaki, sehingga dengan pemeriksaan dapat kita ketahui apakah udara yang terkandung dalam beton masih dalam batas batas persyaratanyang diizinkan. Bila beton tersebut memiliki kandungan udara yang melebihi batas persyaratan, maka kekuatan beton akan berkurang karena terdapat banyak rongga tetapi mudah dalam pengerjaannya. Persyaratan kandungan udara pada beton adalah sebagai berikut : Melebihi 6,5 %, maka kekuatan beton tersebut berkurang, karena banyak terdapat rongga. IV-13

14 Kurang dari 3 %, maka akan menambah fraksi antara agregat sehingga dalam proses pemadatan akan sulit dilaksanakan. Dengan pemeriksaan ini diharapkan dapat mengetahui kadar udara yang terkandung di dalam beton segar, diharapkan juga : Mengontrol hasil pemeriksaan dengan rancangan perhitungan sebelumnya. Dapat menerangkan prosedur pemeriksaan kadar udara dalam beton. 1. Peralatan a. Air meter, lengkap dengan tongkat pemadat dari baja Ø 16 mm, dan panjang 60 cm. b. Pipet yang terbuat dari karet 2. Bahan Adukan beton yang dipakai untuk keperluan penentuan kadar udara di dalam beton di ambil langsung dari mesin pengaduk dengan menggunakan bahan yang tidak menyerap air, kemudian adukan beton diaduk kembali sebelum dilakukan pemeriksaan kadar udaranya. Pelaksanaan : 1. Persiapkan peralatan dan bahan yang diperlukan 2. Bersihkan alat air meter dari kotoran yang menempel di dalamnya. 3. Isi bejana air meter dengan adukan beton dalam 3 lapisan, setiap lapisan berisi kira-kira 1/3 dari isi bejana, pada masing-masing lapisan dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali secara merata. 4. Ketuk-ketuk bejana air meter pada lantai yang dilapisi kain hingga permukaan adukan beton mengkilat oleh air semen. IV-14

15 5. Ratakan permukaan adukan beton dan bersihkan bejana dari kelebihan adukan beton yang masih melekat. 6. Letakkan penutup bejana dan kencangkan klam penutupnya. 7. Pompa Hand Pump hingga jarum penunjuk manometer melewati garis yang telah ditentukan yaitu : Initial Pressure Line yang berwarna merah. 8. Tunggu kira-kira 5 detik, buka keran (valve) pressure adjusting hingga jarum penunjuk tepat pada garis Initial Pressure Line. 9. Tekan gagang keran ke bawah. 10. Baca penurunan jarum penunjuk setelah gagang keran ditekan ke bawah, angka yang ditunjukkan oleh jarum penunjuk itu adalah harga kadar udara dalam beton (%). Misal : Kadar udara dalam beton = 4 % Catatan : Pemeriksaan kadar udara dalam beton paling sedikit dilakukan dua kali percobaan. Harga rata-rata hasil pemeriksaan / pembacaan merupakan hasil akhir. Dalam pemeriksaan ini, koreksi udara dalam agregat diabaikan (karena nilainya kecil sekali). IV-15

16 Hasil Pelaksanaan Pemeriksaan : I II Tinggi muka air pada bacaan pertama (h1) Tinggi muka air pada bacaan kedua (h2) 4,6 0,9 4,8 1,3 Perhitungan : I II Kandungan Udara dalam Beton = (h1 +h2) % 3,7 3,5 Kandungan Udara dalam Beton rata-rata (%) 3,60 Kandungan Udara hasil pemeriksaan = 3,60 % Kandungan Udara rencana = 2 % - 6% Batas ideal kandungan udara dalam beton adalah : 2 6 % Jadi, kandungan udara memenuhi syarat sebesar 3,55 % sehingga beton dapat dipergunakan. Apabila kadar udara kurang dari 2%, berarti beton terlalu keras sehingga akan terpengaruh dilapangan, dimana beton yang telah mengeras akan retak-retak karena kurangnya ruang bagi molekul molekul beton untuk bergerak padasaat pemuaian. IV-16

17 4.11 Kuat Tekan Beton Tabel 4.4 Beton Mutu Fc 25 Non Additive No Tanggal Cor Test (2014) (2014) Umur Test (hari) Mutu Slump Kode Benda Uji Berat (Kg) Benda Uji Ukuran (cm) Luas Penampang Beban (KN) Kuat Tekan (kg/cm2) Kuat Tekan Rata-rata Fc 25 non additive /TM-TA/FC 25-8/NON ADD/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 non additive /TM-TA/FC 25-8/NON ADD/UMB Silinder D 15 T , IV Fc 25 non additive /TM-TA/FC 25-8/NON ADD/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 non additive /TM-TA/FC 25-8/NON ADD/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 non additive /TM-TA/FC 25-8/NON ADD/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 non additive /TM-TA/FC 25-8/NON ADD/UMB Silinder D 15 T , Bab IV : Pengujian Material dan Kuat Tekan Beton IV-17

18 Tabel 4.5 Beton Mutu Fc 25 Additive 0,2% dari Berat Semen No Tanggal Cor Test (2014) (2014) Umur Test (hari) Mutu Slump Kode Benda Uji Berat (Kg) Benda Uji Ukuran (cm) Luas Penampang Beban (KN) Kuat Tekan (kg/cm2) Kuat Tekan Rata-rata Fc 25 additive 0.2% dari berat semen /TM-TA/FC 25-10/ADD-0.2/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.2% dari berat semen /TM-TA/FC 25-10/ADD-0.2/UMB Silinder D 15 T , IV Fc 25 additive 0.2% dari berat semen /TM-TA/FC 25-10/ADD-0.2/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.2% dari berat semen /TM-TA/FC 25-10/ADD-0.2/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.2% dari berat semen /TM-TA/FC 25-10/ADD-0.2/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.2% dari berat semen /TM-TA/FC 25-10/ADD-0.2/UMB Silinder D 15 T , Bab IV : Pengujian Material dan Kuat Tekan Beton IV-18

19 Tabel 4.6 Beton Mutu Fc 25 Additive 0,4% dari Berat Semen No Cor Tanggal Test Umur Test Mutu Slump Kode Benda Uji Berat (Kg) Benda Uji Ukuran (cm) Luas Penampang Beban (KN) Kuat Tekan (kg/cm2) Kuat Tekan Rata-rata Fc 25 additive 0.4% dari berat semen /TM-TA/FC 25-12/ADD-0.4/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.4% dari berat semen /TM-TA/FC 25-12/ADD-0.4/UMB Silinder D 15 T , IV Fc 25 additive 0.4% dari berat semen /TM-TA/FC 25-12/ADD-0.4/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.4 % dari berat semen /TM-TA/FC 25-12/ADD-0.4/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.4% dari berat semen /TM-TA/FC 25-12/ADD-0.4/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.4% dari berat semen /TM-TA/FC 25-12/ADD-0.4/UMB Silinder D 15 T , Bab IV : Pengujian Material dan Kuat Tekan Beton IV-19

20 Tabel 4.7 Beton Mutu Fc 25 Additive 0,6% dari Berat Semen No Cor Tanggal Test Umur Test Mutu Slump Kode Benda Uji Berat (Kg) Benda Uji Ukuran (cm) Luas Penampang Beban (KN) Kuat Tekan (kg/cm2) Kuat Tekan Rata-rata Fc 25 additive 0.6% dari berat semen /TM-TA/FC 25-14/ADD-0.6/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.6% dari berat semen /TM-TA/FC 25-14/ADD-0.6/UMB Silinder D 15 T , IV Fc 25 additive 0.6% dari berat semen /TM-TA/FC 25-14/ADD-0.6/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.6% dari berat semen /TM-TA/FC 25-14/ADD-0.6/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.6% dari berat semen /TM-TA/FC 25-14/ADD-0.6/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.6% dari berat semen /TM-TA/FC 25-14/ADD-0.6/UMB Silinder D 15 T , Bab IV : Pengujian Material dan Kuat Tekan Beton IV-20

21 Tabel 4.8 Beton Mutu Fc 25 Additive 0,8% dari Berat Semen No Cor Tanggal Test Umur Test Mutu Slump Kode Benda Uji Berat (Kg) Benda Uji Ukuran (cm) Luas Penampang Beban (KN) Kuat Tekan (kg/cm2) Kuat Tekan Rata-rata Fc 25 additive 0.8% dari berat semen /TM-TA/FC 25-16/ADD-0.8/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.8% dari berat semen /TM-TA/FC 25-16/ADD-0.8/UMB Silinder D 15 T , IV Fc 25 additive 0.8% dari berat semen /TM-TA/FC 25-16/ADD-0.8/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.8% dari berat semen /TM-TA/FC 25-16/ADD-0.8/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.8% dari berat semen /TM-TA/FC 25-16/ADD-0.8/UMB Silinder D 15 T , Fc 25 additive 0.8% dari berat semen /TM-TA/FC 25-16/ADD-0.8/UMB Silinder D 15 T , Bab IV : Pengujian Material dan Kuat Tekan Beton IV-21