QWorksTeknologi beton dan rancangan campuran
Mutu beton yang tertulis di gambar harus diterjemahkan menjadi takaran semen, air, pasir, dan kerikil. Topik ini menyusun takaran untuk 1 m³ beton dengan metode volume absolut, lalu mengoreksinya terhadap kadar air agregat di lapangan.
Setelah topik ini Anda mampu
- Menghitung kuat tekan rata-rata perlu f'cr dari mutu rencana dan deviasi standar produksi.
- Memilih rasio air–semen, kadar air, dan volume agregat kasar dari tabel SNI 7656:2012.
- Menghitung proporsi 1 m³ beton dengan metode volume absolut.
- Mengoreksi takaran air dan agregat terhadap kadar air dan penyerapan agregat.
Berat jenis dan penyerapan agregat, analisis saringan dan modulus kehalusan (topik Pengujian agregat).
Statistik mutu beton, beton bertulang, perkerasan kaku, estimasi biaya (kebutuhan semen per m³).
2 pertemuan kuliah · sekitar 2 jam belajar mandiri ditambah praktikum
Menambah air ke adukan semen
Tukang sering menambah air agar adukan mudah dituang. Adukan memang jadi encer, tetapi air yang tidak bereaksi dengan semen meninggalkan pori setelah menguap. Makin banyak air per sak semen, makin banyak pori, makin lemah betonnya. Geser jumlah air untuk satu sak semen 50 kg.
Dari mutu rencana ke takaran per m³
Beton di lapangan bervariasi. Agar hampir semua hasil uji melampaui mutu rencana f'c, campuran dirancang untuk kuat rata-rata yang lebih tinggi, f'cr. Kuat beton terutama ditentukan rasio air–semen. Jumlah air ditentukan kemudahan pengerjaan (slump) dan ukuran agregat. Sisa volume diisi agregat.
Massa dalam kg per m³ beton. G = berat jenis curah kering oven (tanpa satuan); semen Gc sekitar 3,15. w = kadar air agregat, a = penyerapan, keduanya dalam persen massa kering. Nilai w − a positif berarti agregat menyumbang air bebas.
Tabel yang dipakai (beton tanpa tambahan udara)
| Kuat tekan 28 hari (MPa) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| w/c maksimum | 0,79 | 0,69 | 0,61 | 0,54 | 0,47 | 0,42 |
| Air (kg/m³) · ukuran maks (mm) | 9,5 | 12,5 | 19 | 25 | 37,5 | 50 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Slump 25–50 mm | 207 | 199 | 190 | 179 | 166 | 154 |
| Slump 75–100 mm | 228 | 216 | 205 | 193 | 181 | 169 |
| Slump 150–175 mm | 243 | 228 | 216 | 202 | 190 | 178 |
| Udara terperangkap (%) | 3,0 | 2,5 | 2,0 | 1,5 | 1,0 | 0,5 |
Ringkasan nilai SNI 7656:2012 Tabel 2 dan 3. Volume agregat kasar (Tabel 5) pada FM 2,40 untuk ukuran di atas: 0,50; 0,59; 0,66; 0,71; 0,75; 0,78, turun 0,02 setiap FM naik 0,20.
Urutan rancangan
- Tentukan f'cr dari f'c dan data deviasi standar produksi (bila tidak ada data, pakai tambahan kuat tekan dari spesifikasi).
- Pilih slump dan ukuran agregat maksimum, baca air pencampur dan udara.
- Pilih w/c dari kuat tekan dan dari syarat keawetan; pakai yang lebih kecil.
- Hitung semen, lalu agregat kasar dari FM pasir.
- Hitung volume absolut; sisa volume adalah pasir.
- Koreksi takaran terhadap kadar air agregat di lapangan, lalu buat campuran uji.
Acuan: SNI 7656:2012 Tata cara pemilihan campuran untuk beton normal, beton berat dan beton massa (adopsi ACI 211.1-91), Tabel 2, 3, 5; ACI 301 Pasal 4.2.3.3 (dirujuk SNI 2847:2019 Pasal 26.4.3) untuk f'cr; SNI 2847:2019 Tabel 19.3.2.1 untuk w/c maksimum menurut kelas paparan; Mindess, Young, dan Darwin, Concrete. Teks standar tidak disalin.
3 contoh, dari dasar ke terapan
Beton untuk balok gedung dirancang f'c = 25 MPa. Batching plant punya catatan 20 hasil uji dengan deviasi standar s = 4,0 MPa. Tentukan f'cr dan rasio air–semen.
Koreksi deviasi standar
- Faktor
- k = 1,08 untuk 20 uji
- Hasil
- k·s = 1,08 × 4,0 = 4,32 MPa
Kuat tekan rata-rata perlu
- Rumus 1
- 25 + 1,34 × 4,32 = 30,79 MPa
- Rumus 2
- 25 + 2,33 × 4,32 − 3,5 = 31,57 MPa
- Hasil
- f'cr = 31,57 MPa (yang terbesar)
Rasio air–semen
- Tabel 3
- 30 MPa → 0,54; 35 MPa → 0,47
- Interpolasi
- 0,54 − (31,57 − 30)/5 × 0,07
- Hasil
- w/c = 0,518
Lanjutan contoh 1. Slump rencana 75–100 mm, agregat kasar maksimum 19 mm dengan berat isi kering padat 1.600 kg/m³, pasir FM 2,70. Hitung air, semen, dan agregat kasar per m³.
Air pencampur dan udara
- Tabel 2
- slump 75–100 mm, 19 mm → W = 205 kg/m³, udara 2,0 %
Semen
- Rumus
- C = W / (w/c)
- Hasil
- C = 205 / 0,5181 = 395,7 kg/m³ (7,91 sak)
Agregat kasar
- Tabel 5
- 19 mm: FM 2,60 → 0,64; FM 2,80 → 0,62
- Interpolasi
- b/b0 = 0,630
- Hasil
- CA = 0,630 × 1.600 = 1.008,0 kg/m³ (kering oven)
Lanjutan contoh 2. Berat jenis curah kering: semen 3,15, kerikil 2,68, pasir 2,64. Penyerapan kerikil 0,5 % dan pasir 0,7 %. Di lapangan kerikil berkadar air 2 % dan pasir 6 %. Hitung pasir dan takaran lapangan.
Volume absolut bahan yang sudah diketahui
- Air
- 205 / 1000 = 0,20500 m³
- Semen
- 395,7 / 3.150 = 0,12562 m³
- Kerikil
- 1.008,0 / 2.680 = 0,37612 m³
- Udara
- 2 % = 0,02000 m³
- Jumlah
- 0,72674 m³
Pasir
- Volume
- 1 − 0,72674 = 0,27326 m³
- Hasil
- FA = 0,27326 × 2.640 = 721,4 kg/m³
Koreksi kadar air
- Kerikil basah
- 1.008,0 × 1,02 = 1.028,2 kg
- Pasir basah
- 721,4 × 1,06 = 764,7 kg
- Air bebas agregat
- 1.008,0 × 1,5 % + 721,4 × 5,3 % = 53,4 kg
- Air takaran
- 205 − 53,4 = 151,6 kg/m³
Kerjakan dengan angka soalmu
Rancang campuran untuk proyek Anda. Ketik angka soalmu sendiri, lalu lihat data soal, hasil, pemeriksaan, dan langkah hitungannya. Tanpa login untuk materi dasar.
Yang perlu diingat
- Rancang untuk f'cr, bukan f'c; tambahannya bergantung pada deviasi standar dan jumlah data.
- Kuat tekan dikendalikan w/c; ambil yang lebih kecil dari syarat kekuatan dan keawetan.
- Air pencampur ditentukan slump dan ukuran agregat maksimum, bukan oleh mutu.
- Agregat kasar dari Tabel 5: makin besar FM pasir, makin sedikit kerikil.
- Metode volume absolut: semua volume bahan dijumlahkan menjadi 1 m³; sisanya pasir.
- Koreksi takaran lapangan: tambah massa agregat basah, kurangi air bebas yang dibawanya.
- Rancangan di atas kertas selalu diuji dengan campuran uji sebelum dipakai.
f'cr = maks(f'c + 1,34ks; f'c + 2,33ks − 3,5)
C = W / (w/c); CA = (b/b0) × berat isi kering padat
Vpasir = 1 − ΣMi/(Gi·1000) − udara
Wtakar = W − ΣMkering(w − a)
Materi beta. Topik ini belum ditinjau ahli per bidang. Rumus dan contoh sudah diuji terhadap hitungan manual, tetapi tetap periksa dengan standar aslinya sebelum dipakai untuk pekerjaan.