I. REFERENSI 1. Modul Perancangan Campuran Beton tinggi Metode BW Shacklock II. III. TUJUAN Menentukan komposisi masing-masing campuran bahan yang diperlukan dalam merancang beton mutu tinggi fc-45 menggunakan metode BW Shacklock. DASAR TEORI Merancang suatu campuran beton merupakan suatu proses pemilihan bahan-bahan pembentuk (pengisi, perekat) beton dan menentukan masing-masing kadar/jumlahnya dengan tujuan untuk menghasilkan beton yang memenuhi persyaratan minimum, kekuatan, sifat tahan lama dan ekonomis. Pertimbangan yang mendasar dari pembuatan suatu beton adalah harga yang ekonomis tetapi dapat memenuhi persyaratan pemakaian. Syarat-syarat minimum untuk beton umumnya mengenai hal-hal sebagai berikut : 1. Kuat tekan minimum yang diperlukan untuk suatu struktur bangunan beton. 2. Faktor air semen (f.a.s) maksimum atau kadar semen minimum atau untuk keadaan cuaca tertentu disyaratkan kadar udara dalam beton minimum agar betonnya memiliki sifat tahan lama. 3. Jumlah semen maksimum untuk menghindar terjadinya retak susut dalam keadaan cuaca terbuka yang kelembabannya relatif rendah. 4. Jumlah semen maksimum untuk menghindar terjadinya retakan akibat pengaruh suhu tinggi. 5. Berat volume beton minimum yang biasanya disyaratkan untuk jenis bangunan beton tertentu. 89
Ada Beberapa Metode metode di dalam menentukan atau menghitung komposisi bahan campuran beton. 1. Beton Mutu Tinggi Dengan metode Shacklock 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 umumnya dipengaruhi oleh umur, bahan, dan perawatannya.kuat tekan beton biasanya dicamtumkan berdasarkan syarat kuat tekan rata-rata atau sering juga disebut kuat tekan karateristik, yang dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut : σbk =σ bm ( 1,64 x Sr ) σbk σbm : Kuat tekan karateristik : Kuat tekan rata-rata 1,64 : Konstanta ( Tetapan statistik untuk 5 % kegagalan ) Sr : 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 Ø = 15 cm dan t = 30 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. 90
IV. 3. Volume padat dan tanpa udara. 4. Bj Agregat tidak boleh < 2,6 gr/cm 3 5. Nominal Agregat Kasar 20 mm PROSEDUR PERANCANGAN 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 f c = 45 Mpa. b. Mengestimasi Kekuatan Tekan Rata-Rata yang akan Dicap Digunakan persamaan : f cr = f c + 1.64 Sd c. 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 PCC Tiga Roda. e. Tentukan Ukuran Agregat Maksimum Pada perancangan dengan metode ini, agregat kasar maksimum disarankan sebesar 20 mm. f. Estimasi Faktor Air Semen (W/C atau F.A.S) Menentukan nomor referensi Berdasarkan kekuatan tekan rata-rata, jenis agregat (batu pecah biasa), umur beton (28 hari), serta type semen Portland yang digunakan (semen portland type I) berdasarkan gambar 1a. 91
Gambar 1a.Hubungan antara kuat tekan beton dan nomor referensi untuk beton yang menggunakan semen Portland type I dan agregat batu pecah biasa Perkiraan Estimasi FAS atau W/C Berdasarkan nomor referensi yang didapat, maka faktor air semennya (fas) atau W/C (menggunakan tabel 3b). Gambat 3b. Hubungan antara fas (W/C) dan nomor referensi untuk beton yang menggunakan maksimum butir agregat 20mm dengan berbagai derajat kelecakan (workability) g. Tentukan Perbandingan Agregat terhadap semen (A/C) 92
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. h. Tentukan berat Semen Portland,Agregat dan Air. berdasarkan perbandingan bahan padat untuk 1 m 3 beton W BjAir C BjSemen A BjAgregat 1000 Catatan : Hitung BJ Agregat Gabungan = %Agregat Halus x BJ SSD Agregat Halus + %Agregat Kasar x BJ SSD Agregat Kasar i. Hitung Berat Bahan Setelah Dikoreksi Kadar Air Agregat di Lapangan Koreksi Kadar Air Catatan : Bila ingin diperoleh kelecakan (workability) yang baik, maka dalam rancangan beton dapat menggunakan admixture jenis plasticizer atau superplasticizer. 93
V. Data Dan Perhitungan 5.1 Data 1. Mutu Beton f c = 45 Mpa 2. Standar Deviasi = 60 kg/cm 2 = 6 MPa 3. Semen PCC dengan berat jenis = 2,98 4. Data Agregat Kasar : Nominal Butir : 20 mm, Maksimal Butir = 20mm BJ SSD = 2,5 gr/cm 3 Penyerapan air = 4,57% Kadar Air Lapangan = 4,905 % 5. Data Agregat Kasar : Ukuran Butir < 5,00 mm BJ SSD = 2,5 gr/cm 3 Penyerapan air = 5,59% Kadar Air Lapangan = 3,145 % 5.2 Perhitungan 1) Tentukan Kekuatan Tekan Karakteristik fc = 45 Mpa 2) Mengestimasi Kekuatan Tekan Rata-Rata yang akan Dicapai f cr = 45 + (1.64 x 6) =54.84 55 3) Tentukan Jenis Agregat Yang Digunakan Agregat jenis batu pecah biasa 4) Tentukan Jenis Semen yang Digunakan Semen PCC Tiga Roda 5) Tentukan Ukuran Agregat Maksimum Ukuran Maksimum Agregat 20 mm 94
6) Estimasi Faktor Air Semen (W/C atau F.A.S) Menentukan nomor referensi Berdasarkan gambar 1a, untuk seman Portland type I dan umur beton 28 hari dengan kekuatan tekan 55 Mpa diperoleh nomor referensi 25 Perkiraan Estimasi FAS atau W/C Dengan no referensi 25, maka faktor air semennya (fas) atau W/C sebesar 0.37 (menggunakan tabel 3b). Sedangkan tingkat kelecakannya adalah sangat rendah (Very Low). 7) Tentukan Perbandingan Agregat terhadap Semen (A/C) W/C = 0,36 maka A/C = 3,5 W/C = 0,38 maka A/C = 4,0 Maka jika W/C = 0,37 0,37 0,36 Maka A/C = 3,5 + (4,0 3,5) 3, 75 0,38 0,36 A= 3.75 C 95
8) Tentukan berat Semen Portland, Agregat, dan Air. Tentukan perbandingan bahan untuk 1 m 3 beton Diketahui : Bj air= 1 kg/cm 3, Bj semen = 2.98 kg/cm 3 Bj Agregat gabungan = (30% x 2,5) + (70% x 2,5) = 2,5 gr/cm 3 W BjAir 0.37C 1 + C BjSemen C 2.98 C = 454,545 kg + Sehingga didapat: W (air) A(Agregat) Agregat Halus Agregat Kasar A BjAgregat 3.75C 2.5 = 1000 1000 = 0.37 x C = 0.37 x 454,545 = 168,2 kg = 3.75 x C = 3.75 x 531.91 = 1704,54 kg = 30% x A = 30% x 1704,54 = 511,362 kg = 70% x A = 70% x 1704,54 = 1193,2 kg Menghitung Berat Bahan Setelah Dikoreksi Kadar Air Lapangan Koreksi Kadar Air Agregat Koreksi Air(%) Penyerapan Lapangan(%) Selisih(%) Agregat halus 5,59 4,905 0,685 Agregat kasar 4,57 3,145 1,425 Berat Bahan Setelah Dikoreksi Terhadap Kadar Air Proporsi bahan beton untuk 1 m 3 beton dengan fc 45 Semen = 454,545 kg Air = 168,2 + [(0,685%) x 511,362] + [(1,425%) x 1193,2 ]= 188,706 kg Agregat halus = 511,362- [(0,685%) x 511,362] = 507,859 kg 96
Agregat kasar = 1193,2 - [(1,425%) x 1193,2] = 1176, 197 kg V. Kesimpulan Proporsi bahan-bahan beton untuk pembuatan beton dengan mutu f c-45 untuk 1m 3 beton Berat bahan bahan beton (kg) Jenis bahan Agregat dalam kondisi SSD untuk 1 M 3 Agregat setelah dikoreksi kadar air lapangan untuk 1M 3 Air 168,2 188,706 Semen 454,545 454,545 Agregat halus 511,362 507,859 Agregat kasar 1193,2 1176, 197 97
98