MIX DESIGN PERANCANGAN ADUKAN BETON NORMAL Muhammad Haykal, S.T., M.Eng. [STRUCTURAL ENGINEER]
Penting... Ilmu itu ibarat air, hanya mengalir kepada orang yang rendah hati Berhenti mengatakan ah cuma begini karena akan menutup pintu keilmuan Anda untuk belajar lebih jauh Bersikaplah selalu seperti gelas kosong saat menuntut ilmu
PENDAHULUAN Mungkin Anda bingung, bagaimana sebagai engineer ketika anda berada dilapangan atau proyek, anda dapat merancang mix design campuran adukan beton menggunakan penerapan dasar-dasar mix design secara praktis tanpa harus menggunakan metode mix design cara ACI dan SNI? Apa Perbedaan dari ketiga cara tersebut? Apa keuntungan dan kekurangan dari penggunaan cara mix design adukan beton praktis, ACI dan SNI? Dari pada menebak-nebak, sebaiknya anda simak dan baca penjelasan berikut...
Pengantar & Pengertian Beton 1. Beton adalah suatu bahan konstruksi yang dibuat atau dibentuk berdasarkan material yang digunakan berupa air, semen, pasir, kerikil atau split. 2. Beton Normal adalah beton biasa yang memiliki kuat tekan berkisar 15 30 Mpa, serta memiliki berat 2.200 kg/m³ 2.500 kg/m³, dan berat jenis berkisar 2,30 2,40, yang akhir-akhir ini biasanya digunakan untuk pemakaian atau pembuatan bangunan struktur. 3. Akibat variasi kuat tekan serta variasi sifat bahan dasarnya, maka sebagai pelaksana engineer tentunya dituntut untuk dapat merancang perbandingan campuran adukan betonnya agar diperoleh mutu atau kualitas beton sesuai harapan.
Batasan Masalah 1. Perhitungan mix design cara praktis ini, dilakukan dan di analisis hanya berdasarkan jenis beton normal dengan mutu beton yang digunakan 21,7 Mpa (K250). 2. Metode perhitungan analisis mix design menggunakan cara ACI dan cara SNI, tidak ditampilkan pada penulisan buku elektronik ini. 3. Perhitungan mix design cara praktis ini dibuat agar mudah dipahami, dan diterapkan oleh para praktisi engineer tanpa harus menggunakan metode ACI dan metode SNI yang dikenal cukup kompleks tanpa menggunakan buku panduan serta beberapa buku referensi yang terkait dengan peraturan dan persyaratannya.
Selanjutnya bisa dilihat daftar komposisi beton sesuai standar yang berlaku di Indonesia berdasarkan SNI 7394-2008. Mutu Beton Semen (kg) Pasir (kg) Kerikil (kg) Air (liter) w/c ratio 7.4 MPa (K 100) 247 869 999 215 0.87 9.8 MPa (K 125) 276 828 1012 215 0.78 12.2 MPa (K 150) 299 799 1017 215 0.72 14.5 MPa (K 175) 326 760 1029 215 0.66 16.9 MPa (K 200) 352 731 1031 215 0.61 19.3 MPa (K 225) 371 698 1047 215 0.58 21.7 MPa (K 250) 384 692 1039 215 0.56 24.0 MPa (K 275) 406 684 1026 215 0.53 26.4 MPa (K 300) 413 681 1021 215 0.52 28.8 MPa (K 325) 439 670 1006 215 0.49 31.2 MPa (K 350) 448 667 1000 215 0.48
6. Berat bahan padat : volume absolut x berat jenis bahan x berat satuan Mix Design : Kebutuhan bahan yang diperlukan untuk membuat 1 m³ beton dilapangan. Rumus-rumus dasar terkait dasar-dasar perhitungan adukan beton : 1. Perbandingan : - berat >>>>>>>> timbangan. 2. Fas : - volume>>>>>>> wadah. 3. Berat satuan : 4. Berat jenis : 5. Berat bahan : volume bahan x berat satuan bahan
7. Volume bahan : 8. Volume absolut bahan : 9. Beton mampat, padat tanpa rongga akan diperoleh berat sendiri = berat jenis. 10. Beton dengan sedikit rongga didalamnya diperoleh berat sendiri < berat jenis. 11. Rongga : volume total volume padat 12. Porositas : =
Diketahui berat satuan bahan : 1. Air = 1000 kg/m³ 2. Semen = 1250 kg/m³ 3. Pasir = 1500-1600 kg/m³ jika tidak ada pengujian lab, dilapangan 4. Kerikil = 1500-1600 kg/m³ pakainya antara 1500-1600 kg/m³. Diketahui berat jenis bahan : 1. Air = 1 2. Semen = 3,15 3. Pasir = 2,5-2,6 jika tidak ada pengujian lab, dilapangan 4. Kerikil = 2,5-2,6 pakainya antara 2,5-2,6
Perlu diketahui bahwa sebelum anda menggunakan komposisi beton sesuai standar yang berlaku di Indonesia berdasarkan SNI 7394 2008, pastikan terlebih dahulu data yang ada di dalam tabel tersebut harus dicek volume padat atau absolutnya untuk memenuhi 1 m³. Bila data tersebut setelah di periksa volume padat atau absolutnya terbukti memenuhi 1 m³, maka dipastikan data yang ada di dalam tabel tersebut layak digunakan untuk kebutuhan membuat 1 m³ beton dilapangan. Sebagai contoh cek volume padat/absolut dari bahan tersebut sebagai berikut : 1. Semen = = 0,121 m³. 2. Pasir = = 0,271 m³. 3. Kerikil = = 0,407 m³. 4. Air = = 0,215 m³. + = 1,014 m³ dibulatkan = 1 m³.
Jadi kebutuhan bahan yang digunakan untuk membuat 1 m³ beton dilapangan : semen = 384 kg pasir = 692 kg kerikil = 1039 kg air = 215 kg + Total = 2330 kg Jadi campuran adukan beton dilapangan untuk 1 m³ dengan menggunakan mutu beton K250 atau 21,7 Mpa memiliki berat total 2330 kg.
Dari hasil analisa volume padat atau absolutnya diperoleh komposisi campuran bahan memenuhi kebutuhan 1 m³ dilapangan. dengan hasil tersebut maka dapat disimpulkan bahwa komposisi beton sesuai standar yang berlaku di Indonesia berdasarkan SNI 7394 2008 pada tabel diatas, dapat dipastikan bahwa data yang ada pada tabel tersebut layak digunakan sebagai kebutuhan bahan yang diperlukan untuk membuat 1 m³ beton dilapangan. Sehingga dengan hasil yang diperoleh dapat dipastikan bahwa untuk memenuhi kebutuhan bahan 1 m³ perancangan adukan beton dilapangan dengan mutu beton K250 atau 21,7 Mpa, diperlukan kebutuhan bahan : semen = 384 kg; pasir = 692 kg; kerikil = 1039 kg; dan air = 215 kg. Hasil tersebut terbukti dan valid berdasarkan analisa dari perhitungan diatas. Apabila saat anda menganalisa dan menghitung data pada tabel diatas hasilnya tidak memenuhi kebutuhan bahan 1 m³ beton dilapangan, maka data tersebut dapat dipastikan belum layak dipergunakan sesuai dengan kebutuhan 1 m³ beton dilapangan.
Kontrol perbandingan volume : semen = : = 1 pasir = : = 1,45 dibulatkan menjadi 1 kerikil = : = 2,18 dibulatkan menjadi 2 air = : = 0,69 Jadi beton K250 atau 21,7 Mpa memiliki komposisi bahan dalam tiap m³ adalah 1 : 1 : 2 atau 1 Semen : 1 Pasir : 2 Krikil. Perlu diingat dan dipahami, bila ada pelaku konstruksi yang menjawab untuk membuat 1 m³ beton mutu K250 atau 21,7 Mpa dilapangan menggunakan perbandingan volume 1 semen : 2 Pasir : 3 kerikil adalah salah.
Terlebih lagi jika ada pelaku konstruksi yang beranggapan beton K175, K200, K225 ataupun K250 adalah perbandingannya yaitu 1 semen : 2 pasir : 3 kerikil adalah salah. Dalam perbandingan volume beton, perbandingan air dilapangan tidak disebutkan. Yang disebutkan hanya perbandingan semen : pasir : kerikil. Dilapangan perbandingan volume air tidak disebutkan karena hanya dikira-kira saja perbandingannya. Sebab jika musim hujan agregat dilapangan berupa pasir dan kerikil dalam kondisi jenuh basah, kemudian ditambahkan air maka akan bertambah encer komposisi adukan beton tersebut. Begitu juga sebaliknya, apabila musim kemarau kemudian ditambahkan air 1 liter belum tentu cukup untuk membuat adukan beton tersebut. Hal ini karena kondisi agregat dilapangan berupa pasir dan kerikil dalam kondisi jenuh kering. Sehingga dalam hal ini, perbandingan jumlah air hanya dikira-kira saja atau menyesuaikan. Oleh karena itu, perbandingan air atau jumlah air dilapangan tidak disebutkan meskipun telah diketahui dengan pasti dari hasil analisa bahwa perbandingan air yang diperlukan sebesar 0,69 untuk mutu beton K250 atau 21,7 Mpa.
Dalam pembuatan beton mutu K250 atau 21,7 Mpa dilapangan, digunakan ember yang mempunyai volume tertentu sehingga dapat di pahami sebagai berikut : 1 ember semen : 1 ember pasir : 2 ember kerikil : 0,69 ember air, atau 1 m³ semen : 1 m³ pasir : 2 m³ kerikil : 0,69 m³ air. Bila standarnya 1 zak semen, dapat dipahami sebagai berikut dari hasil hitungan sebelumnya : semen : pasir : kerikil : air 384 kg : 692 kg : 1039 kg : 215 kg 1 : 1 : 2 : 0,69 40 kg : 40 kg : 80 kg : 27,6 kg
Kesimpulan Dari percobaan hasil analisa sebelumnya, dapat diambil kesimpulan bahwa penggunaan cara analisa praktis mix design adukan beton ini sangat baik dan tepat untuk penggunaan langsung dan praktis dilapangan. Keuntungan dari cara praktis mix design ini adalah mudah digunakan, fleksibel, mudah dipahami sesuai dengan kondisi dilapangan tanpa harus menggunakan pembacaan grafik ataupun pembacaan tabel tertentu dari peraturan yang dianjurkan serta referensi lainnya. Kekurangan dari cara praktis ini yaitu perlunya cara atau metode perhitungan khusus, guna menyelidiki kebutuhan bahan untuk membuat 1 m³ adukan beton terkait mutu beton itu sendiri apabila data dari tabel SNI 7394 2008 diatas tidak valid serta tidak memenuhi kebutuhan 1 m³ beton dilapangan, ataupun datanya tidak diperoleh secara pasti.
Cara mix design metode ACI dan SNI memerlukan pembacaan tabel serta grafik dari peraturan yang dianjurkan, sehingga cara ini dikenal tidak fleksibel dilapangan seperti cara praktis diatas. Cara ACI dan SNI sedikit lebih rumit penggunaannya ketimbang cara praktis diatas, sehingga untuk metode ACI dan SNI sangat memerlukan ketelitian serta pemahaman yang cukup mendalam dan detail untuk memperoleh jumlah kebutuhan-kebutuhan bahan pokok dari beton yang ada. Metode ACI dan SNI sangat valid dan memenuhi syarat bila digunakan untuk analisa kebutuhan bahan beton berdasarkan kuat tekan sebenarnya dilab. Dalam penggunaan cara ACI dan SNI, pasir dan kerikil dianggap dalam keadaan jenuh kering muka, sehingga dilapangan yang pada umumnya keadaan agregatnya tidak jenuh kering-muka maka harus dilakukan koreksi terhadap kebutuhan bahannya. Koreksi harus selalu dilakukan minimum satu kali per hari.
Referensi Satyarno, iman. 2013. Materi kuliah Teknologi Beton Lanjut semester 1. Siswanto, fauzie. 2013. Materi kuliah Teknologi Beton Lanjut semester 1. SNI 7394 2008. Tata Cara Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan Beton Untuk Konstruksi Bangunan Gedung dan Perumahan. Tjokrodimuljo, Kardiyono. 2007. Teknologi Beton, Biro Penerbit KMTS FT UGM, Yogyakarta.
Tentang Penulis Muhammad Haykal adalah alumni Sarjana Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta yang juga Aktif pada beberapa perencanaan struktur dan evaluasi perencanaan struktur push over yang bersifat freelance. saat ini penulis sedang proses menyelesaikan studi Pascasarjana Teknik Sipil bidang Teknik Struktur di Universitas Gadjah Mada. (Yogyakarta, 12 Januari 2015). Anda diperbolehkan untuk mengirimkan lewat pos dan email dan memberikan buku elektronik ini kepada siapa saja yang Anda inginkan, selama Anda tidak mengubah, atau mengedit isinya dan format digitalnya. Sebenarnya, kami akan sangat senang bila Anda membuat duplikat buku elektronik ini sebanyak-banyaknya. Tetapi bagaimanapun, hak untuk membuat buku dalam bentuk cetak atas naskah ini untuk dijual adalah tindakan yang tidak dibenarkan. Kiranya buku ini masih jauh dari kesempurnaan. oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan.