makalah mix design

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam dunia teknik sipil, teknologi mengenai beton merupakan hal yang wajib untuk dipahami

secara teoritis maupun praktis mengingat bahwa beton merupakan salah satu material paling penting di

dalam dunia konstruksi menyangkut kegunaannya sebagai struktur dari sebuah bangunan. Beton

sendiri memiliki banyak nama dan jenisnya bergantung pada konstruksi apa yang akan dibuat. Dalam

makalah ini, saya akan membahas mengenai proses pembuatan Beton khususnya untuk beton Pracetak,

dimulai dari pengukuran berat setiap material penyusun, hingga proses Testing mutu beton sebagai

aplikasi dari mata kuliah Bahan Bangunan 2.

Teknologi pembuatan Beton, dapat dimulai dari menghitung perbandingan antara Agregat kasar

(Kerikil), Agregat halus (Pasir), Semen, dan Air secara teoritis. Setelah di dapat perbandingan, barulah

praktikum dilakukan dengan menimbang setiap material yang telah dihitung. Setelah proses

pengukuran massa, proses pencampuran material-material dalam mixer dilakukan, sampai pada proses

mencetak beton dalam silinder dan proses perawatan sehingga diharapkan saat melakukan pengujian,

mutu beton yang tercatat sesuai dengan apa yang di harapkan.

Dengan melakukan praktiku ini, diharapkan mahasiswa mampu untuk bisa menerapkan cara cara

membuat beton dan bisa menerapkannya dalam dunia pekerjaan nanti dengan menghasilkan beton

dengan kualitas tinggi.

1.2 Tujuan

Tujuan dari pengerjaan mix desain beton adalah untuk mengetahui informasi tentang komposisi

dari agregat halus, agregat kasar, semen serta air yang dipergunakan sebagai pedoman dalam

pembuatan beton dengan mutu tertentu, sehingga beton memiliki kualitas dan kuantitas yang sebaik-

baiknya.

1.3 Ruang Lingkup

Ruang lingkup pada praktikum ini meliputi perhitungan komposisi campuran mix design yang di

peroleh dari data hasil uji yang meliputi analisa ayak (agregat halus dan kasar), berat jenis dan

penyerapan air (agregat halus dan kasar), kadar air (agregat halus dan kasar), dan suhu pelaksanaan.

Serta mengklasifikasikan mutu beton.

1

BAB 2

PENGUJIAN DAN ANALISA

2.1 Analisa Ayak

2.1.1 Persiapan Alat dan Bahan

Alat

a. Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2 % dari berat benda uji.

b. Satu set saringan : 76,2 mm (3"); 63,5 mm (2 1/2"); 50,8 mm (2"); 37,5 mm (1 1/2"); 25 mm

(1"); 19,1 mm (3/4"); 12,5 mm (1/2"); 9,5 mm (3/8"); no. 4; no. 8; no.16; no.30; no.50; no.100;

no.200 (Standard ASTM).

c. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)oC.

d. Alat pemisah contoh.

e. Mesin pengguncang saringan (mesin penggetar).

f. Talam-talam.

g. Kuas, sikat kuningan, sendok dan alat-alat lainnya.

Bahan/Benda Uji

Benda uji diperoleh dari alat pemisah contoh atau cara perempat sebanyak :

1. Agregat halus :

Ø Ukuran maksimum no. 4 : berat minimum 500 gram.

Ø Ukuran maksimum no. 8 : berat minimum 100 gram.

2. Agregat kasar :

Ø Ukuran maksimum no. 3,5" : berat minimum 35 kg.

Ø Ukuran maksimum no. 3" : berat minimum 30 kg.





Ø Ukuran maksimum no. 3/4" : berat minimum 5 kg.

Ø Ukuran maksimum no. 1/2" : berat minimum 2,5 kg.

Ø Ukuran maksimum no. 3/8" : berat minimum 1 kg.

2

Bila agregat berupa campuran dari agregat halus dan kasar, agregat tersebut dipisahkan

menjadi 2 bagian dengan saringan no. 4. Selanjutnya agregat halus dan agregat disediakan sebanyak

jumlah seperti tercantum diatas.

Benda uji disiapkan lolos saringan no. 200, kecuali apabila butiran yang melalui saringan no.

200 tidak perlu diketahui jumlahnya dan bila syarat-syarat ketelitian tidak menghendaki pencucian.

2.1.2 Langkah Kerja

a. Benda uji dikeringkan dalam oven dengan suhu (110±5)oC, sampai berat tetap.

b. Saring benda uji lewat susunan saringan dengan ukuran saringan paling besar ditempatkan paling

atas. Saringan diguncang dengan tangan atau mesin pengguncang/penggetar selama 15 menit.

2.1.3 Analisa

Setelah di lakukan pengujian dari agregat yang di pakai, di peroleh data, sbb :

1. Analisa Ayak Agregat Halus SNI 03-1968-1990

Tabel 2.1 Daftar Ayakan Agregat Halus

Gambar 1.1. Kurva

Gradasi

Agregat

Halus

3

2. Analisa Ayak Agregat Kasar SNI-03-1968-1990

Tabel 2.2. Daftar Ayakan Agregat Kasar

Gambar 1.2. Kurva Gradasi Agregat Kasar

4

2.2 Berat Jenis dan Penyerapan Air


Peralatan yang dipergunakan adalah sebagai berikut :

1. Timbangan, kapasitas 1 kg atau lebih dengan ketelitian 0,1 gram;

2. Piknometer dengan kapasitas 500 ml;

3. Kerucut terpancung, diameter bagian atas (40± 3) mm, diameter bagian bawah (90

± 3) mm dan tinggi (75 ± 3) mm dibuat dari logam tebal minimum 0,8 mm;

4. Batang penumbuk yang mempunyai bidang penumbuk rata, berat (340 ± 15) gram,

diameter permukaan penumbuk (25 ± 3) mm;

5. Saringan No. 4 (4,75 mm);

6. Oven, yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)°C;

7. Pengukuran suhu dengan ketelitian pembacaan 1°C;

8. Talam;

9. Bejana tempat air;

10. Pompa hampa udara atau tungku;

11. Pesikator.

2.2.2 Langkah Kerja

Urutan proses dalam pengujian ini adalah sebagai berikut :

1. Keringkan benda uji dalam oven pada suhu (110 ± _5)°C, sampai berat tetap yang dimaksud berat

tetap adalah keadaan berat benda uji selama 3 kali proses penimbangan dan pemanasan dalam oven

dengan selang waktu 2 jam berturutturut, tidak akan mengalami perubahan kadar air lebih besar

daripada 0,1 % dinginkan pada suhu ruang, kemudian rendam dalam air selama (24 ± 4) jam;

2. Buang air perendam dengan hati-hati, jangan ada butiran yang hilang, tebarkan agregat diatas talam,

keringkan di udara panas dengan cara membalik-balikan benda uji lakukan pengeringan sampai

tercapai keadaan kering permukaan jenuh;

3. Periksa keadaan kering permukaan jenuh dengan mengisikan benda uji ke dalam kerucut

terpancung, padatkan dengan batang penumbuk sebanyak 25 kali, angkat kerucut terpancung;

keadaan kering permukaan jenuh tercapai bila benda uji runtuh akan tetapi masih dalam keadaan

tercetak;

4. Segera setelah tercapai keadaan kering permukaan jenuh masukkan 500 gram benda uji ke dalam

piknometer; masukkan air suling sampai mencapai 90% isi piknometer, putar sambil di guncang

sampai tidak terlihat gelembung udara di dalamnya; untuk mempercepat proses ini dapat

5

dipergunakan pompa hampa udara, tetapi harus diperhatikan jangan sampai ada air yang ikut

terhisap, dapat juga dilakukan dengan merebus piknometer;

5. Rendam piknometer dalam air dan ukur suhu air untuk penyesuaian perhitungan kepada suhu

standar 25°C;

6. Tambahkan air sampai mencapai tanda batas;

7. Timbang piknometer berisi air dan benda uji sampai ketelitian 0,1 gram (Bt);

8. Keluarkan benda uji, keringkan dalam oven dengan suhu (110 ± 5)°C sampai berat tetap, kemudian

dinginkan benda uji dalam desikator;

9. Setelah benda uji dingin kemudian timbanglah (Bk);

10. Tentukan berat piknometer berisi air penuh dan ukur suhu air gunakan penyesuaian dengan suhu

standar 25°C (B).

2.2.3 Analisa

1. Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus

Tabel 2.3 Hasil Analisa Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus

6

2. Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar

Tabel 2.4. Hasil Analisa Uji Berat jenis dan Penyerapan Air Agregat Kasar

2.3 Kadar Air


Peralatan yang dipakai dalam pengujian kadar air adalah sebagai berikut :

1. Timbangan dengan ketelitian 0,1% berat contoh;

2. Oven, yang dilengkapi dengan pengatu suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5) °C;

3. Talam logam tahan karat berkapasitas besar untuk mengeringkan benda uji.

2.3.2 Langkah Kerja

Urutan proses pengujian adalah sebagai berikut :

1. Timbang dan catatlah berat talam (W1);

2. Masukan benda uji ke dalam talam kemudian timbang dan catat beratnya (W2);

3. Hitunglah berat benda uji (W3 = W2 – W1); 7

4. Keringkan benda uji beserta dalam oven dengan suhu (110 ± 5) °C sampai beratnya

tetap;

5. Setelah kerig timbang dan catat berat benda uji beserta alam (W4);

6. Hitunglah berat benda uji kering (W5 = W4 – W1).

2.3.3 Analisa

1. Kadar Air Agregat Halus

Tabel 2.5. Hasil Uji Kadar Air Agregat Halus

2. Kadar Air Agregat Kasar

Tabel 2.6. Hasil Uji Kadar Air Agregat Kasar

8

BAB 3

ANALISA MIX DESIGN

Perhitungan rancangan campuran beton metode DOE

1. Mutu Beton = 300 kg/cm2

2. Deviasi Standar = 60 kg/cm2

3. Nilai tambah (M) = 1,64 x SD= 1,64 x 60= 98,4 kg/cm2

4. Kuat Tekan Rata-rata = 1 + 3= 300 + 98.4= 398,4 kg/cm2

5. Jenis semen = Jenis 1 – PU ex Gresik6. Jenis agregat kasar = Batu Pecah ex PT.Line concrete.

Jenis agregat halus = Pasir Alami ex Mutilan7. Faktor Air Semen (w/c) = 0,78. Faktor air semen maksimum = 0,609. Slump = 30 -60 mm10. Ukuran maksimum agregat = 40 mm11. Kadar air bebas = 1/3 wk + 2/3 wh

= 1/3 (190) + 2/3 (160) = 63,333 + 106,667 = 170 kg/m3

12. Kadar air semen = 12 : 8= 393,61

13. Kadar semen maksimum = -14. Kadar semen minimum = 325 kg/m3

15. Faktor air semen yg disesuaikan = -17. Susunan besar butir pasir = Zone 218. Presentase agregat halus = 40 %19. Berat jenis relatif, agregat jenuh air permukaan kering:

= (%pasir x berat jenis pasir) + ( %batu pecah x berat jenis batu pecah)= (0,4% x 2,60) + (0,6% x 2,66)= 1,04 + 1,596= 2,636

20. Berat jenis beton segar = 2426 kg/m3

21. Kadar agregat gabungan = 20 – 12 – 11= 2426 – 170 – 393,61= 1862,39 kg/m3

22. Kadar agregat halus = 18 x 21= 0,4 x 21862,39= 744,956 kg/m³

9

23. Kadar agregat kasar = 21 – 22= 1862,39 – 744,956= 1117,434 kg/m3

FORMULIR MIX DESIGNSNI 03-2834-1993

No UraianTabel/GrafikPerhitungan

Nilai

1 Kuat tekan yang disyarakan Ditetapkan 300 kg/cm2

2 Deviasi standar (Sr) Tabel 60 kg/cm2

3 Nilai tambah / margin (M) SD x 1,64 98,4 kg/cm2

4 Kuat tekan rata-rata 1+3 398,4 kg/cm2

5 Jenis semen Ditetapkan Jenis 1 – PU ex Gresik

6 Jenis agregat kasar DitetapkanBatu Pecah ex PT.Line

concrete.Jenis agregat halus Ditetapkan Pasir Alami ex Mutilan

7 Factor air semen (w/c) Tabel 3.2 0,78 Factor air semen maksimum Tabel 3.1 0,609 Slump Ditetapkan 30 – 60 mm

10 Ukuran maksimum agregat Ditetapkan 40 mm11 Kadar air bebas Tabel 3.2 170 kg/cm3

12 Kadar semen 11:7 393,61 kg/cm3

13 Kadar semen maksimum Tidak Ditetapkan -14 Kadar semen minimum Ditetapkan 325 kg/cm3

15 Factor air semen yang disesuaikan Tidak ditetapkan -16 Susunan besar butir agregat halus Analisa saringan Zone 217 Gabungan butir kasar / halus Tabel 2.3 dan 2.4 60% dan 40%18 Persentase agregat halus Perhitungan 40 %

19Berat jenis relatif, agregat jenuh air permukaan kering

Perhitungan 2.636

20 Berat jenis beton segar 2426 kg/cm3

21 Kadar agregat gabungan 20 – 12 – 11 1862,39 kg/cm3

22 Kadar agregat halus 18 x 21 744,956 kg/cm3

23 Kadar air kasar 21 – 22 1117,434 kg/cm3

Kentuan tekan per m3 betonSemen = 393,61 kg/cm3

Air = 170 + 5 = 175 kg/cm3

Pasir = 744,956 kg/cm3

Batu Pecah = 1117,434 kg/cm3

Koreksi kandungan airSemen = 393,61 kg/cm3

Air = 134,786 kgPasir = 783.693 kg

10

Batu Pecah = 1118,708 kg

BAB 4

PENUTUP

4.1 Lampiran

Lampiran Tabel dan Grafik

Tabel 3.1 Hubungan antara jumlah semen minimum dan nilai fas maksimum untuk berbagai macam pekerjaan

Lingkungan Pemakaian BetonJumlah Semen minimum per m3 beton (kg)

Nilai Faktor Air Semen Maksimum

Beton didalam ruangan bangunan :a. Keadaan sekeliling non korosifb. Keadaan sekeliling korosif disebabkan oleh kondensasi atau

uap korosi

275325

0,600,50

Beton diluar ruangan bangunan :a. Tidak terlindung dari hujan dan terik matahari langsungb. Terlindung dari hujan dan terik matahari langsung

325275

0,600,60

Beton yang masuk kedalam tanah :a. Mengalami keadaan basah dan kering berganti-gantib. Mendapat pengaruh sulfat alkali dari tanah atau air

325375

0,600,50

Beton yang kontinyu berhubungan dengan air :a. Air tawarb. Air laut

275375

0,570,50

Tabel 3.2 Perkiraan kekuatan tekan (N/mm2) beton

Jenis semen Jenis agregat kasarKekuatan tekan (N/mm)

Pada umur (hari)3 7 28 91

Bentuk benda uji

Semen Portland Tipe I atau Semen tahan

Sulfat Tipe II, V

Batu tak dipecahkanBatu pecah

17 23 33 4019 27 37 45

Silinder


20 28 40 48 23 32 45 54

Kubus

Semen Portland Tipe III


21 28 38 4425 33 44 48

Silinder


25 31 46 5330 40 53 60

kubus

11

Tabel 3.3 Perkiraan jumlah kadar air bebas untuk mengaduk 1m3 beton untuk berbagai kondisi kelecakan

Slump (mm) 0-10 10-30 30-60 60-180V.B (detik) 12 6-12 3-6 0-3

Ukuran Maxsimum dari Agregat

(mm)

Jenis Agregat

Kadar Air-bebas dalam (Kg/m3)

10AlamiBatu pecah

150180

180205

205230

225250

20AlamiBatu Pecah

135170

160190

180210

190225

40AlamiBatu Pecah

115155

140175

160190

175205

12

DAFTAR PUSTAKA

1. http://rizaldyberbagidata.blogspot.com/2012/06/analisa-ayaksaringan-agregat-halus-dan.html. Diakses 01 Juli 2015

2. http://em-ridho.blogspot.com/2012/01/laporan-praktikum-pengujian-berat-jenis.html. Diakses 01 Juli 2015

3. http://labkecilkimia.blogspot.com/2014/02/cara-pengujian-kadar-air-metode-oven.html. Diakses 05 Juli 2015

4. http://cakitpit.blogspot.com/2012/09/contoh-pembuatan-mix-design-beton.html. Diakses 05 Juli 2015

5. http://eprints.undip.ac.id/34148/6/1655_chapter_II.pdf. Diakses 05 Juli 20156. SNI DT – 91- 0008 – 2007 Tata Cara Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan Beton, oleh

Departemen Pekerjaan Umum.

7. SNI -03-1968-1990 Tata Cara Pengujian Analisa Ayak oleh Departemen Pekerjaan Umum.

8. SNI -03-1970-1990 Tata Cara Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air oleh Departemen

Pekerjaan Umum.

9. SNI-03-1971 -1990 Tata Cara Pengujian Kadar Air, oleh Badan Standar Nasional.

10. Drs. Kusdiyono, M.T. 2012. Bahan Bangunan 2. Semarang. Politeknik Negeri Semarang.

13

http://eprints.undip.ac.id/34148/6/1655_chapter_II.pdf

http://cakitpit.blogspot.com/2012/09/contoh-pembuatan-mix-design-beton.html

http://labkecilkimia.blogspot.com/2014/02/cara-pengujian-kadar-air-metode-oven.html

http://em-ridho.blogspot.com/2012/01/laporan-praktikum-pengujian-berat-jenis.html

http://rizaldyberbagidata.blogspot.com/2012/06/analisa-ayaksaringan-agregat-halus-dan.html

makalah mix design

Documents