PERBANDINGAN EFISIENSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE ACI DAN METODE SNI UNTUK MUTU BETON K-250 (STUDI KASUS MATERIAL LOKAL)

PERBANDINGAN EFISIENSI DENGAN MENGGUNAKAN METODE ACI DAN METODE SNI UNTUK MUTU BETON K-250 (STUDI KASUS MATERIAL LOKAL) Jumiati Mahasiswa Program Studi D3 Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bengkalis Email: [email protected]

Alamsyah, ST, M. Eng Dosen Jurusan Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bengkalis Email: [email protected]

Dedi Enda, ST Dosen Jurusan Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bengkalis Email: [email protected]

INTISARI Perencanaan campuran beton (mix design) adalah suatu langkah yang sangat penting dalam pengendalian mutu beton. Rancang campur (mix design) merupakan suatu cara yang bertujuan smemberi gambaran mengenai kebutuhan bahan-bahan yang dibutuhkan tiap meter3 beton. Pada pengujian dan perencanaan ini menggunakan metode ACI dan SNI karena ingin mengetahui berapa niali efiseinsi yang dihasilkan. Perencanaan campuran beton (mix design) adalah suatu langkah yang sangat penting dalam pengendalian mutu beton. Rancang campur (mix design) merupakan suatu cara yang bertujuan smemberi gambaran mengenai kebutuhan bahan-bahan yang dibutuhkan tiap meter kubik beton. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kuat tekan beton yang dihasilkan dari perencanaan mutu beton dengan menggunakan metode ACI dan metode SNI. Untuk mencapai tujuan tersebut dapat dilakukan sebuah pengujian,sehingga dapat mengtahui perbandingan yang dihasilkan sesuai dengan metode yan digunakan. Hasil yang didapat dari pengujian ini yaitu pada metode ACI dengan Campuran semen=346,82 Kg, air=180 Kg,pasir= 602,28 Kg,kerikil=1166,498 Kg. Menghasilkan kuat tekan sebesar 582,47Kn. Sedangkan metode SNI dengan campuran semen = 325Kg, air= 185 Kg, pasir= 667,17 Kg, Kerikil=1135,99 Kg menghasilkan kuat tekan sebesar579,3 Kn.Sehingga di peroleh perbedaan kuat tekan SNI dan ACI adalah sebesar 3,17%. Kata Kunci:Mix design, kuat tekan beton, nilai efisiensi

A. PENDAHULUAN Beton sejak dulu dikenal sebagai material dengan kekuatan tekan yang memadai, mudah dibentuk, mudah diproduksi secara lokal, relatif kaku, dan ekonomis. Beton tersebut didapat dengan cara mencampurkan semen portland atau semen hidrolik, agregat halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan campuran tambahan sehingga membentuk pasta padat. Kualitas beton sangat dipengaruhi oleh bahan-bahan penyusunnya. Perencanaan campuran beton (mix design) adalah suatu langkah yang sangat penting dalam pengendalian mutu beton. Rancang campur (mix design) merupakan suatu cara yang bertujuan memberi gambaran mengenai kebutuhan bahanbahan yang dibutuhkan tiap meter kubik beton. Seiring dengan perkembangan pengetahuan tentang teknologi beton, berkembang pula banyak metode untuk perancangan campuran beton. Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk membuat perencanaan beton diantaranya metode American Concrete Institute (ACI), metode Road Note No. 4, metode SK. SNI T-15-1990-03.

Tentunya metode-metode tersebut dituntut untuk memperhatikan hal-hal sebagai berikut: kekuatan/keamanan terjamin, awet, serta mudah dalam proses pengerjaan. Berdasarkan uraian di atas maka penulis melakukan penelitian tentang Perbandingan efisiensi dengan menggunakan Metode ACI dan Metode SNI untuk mutu beton K-250. Penelitian ini memiliki tujuan untuk mengetahui dan membandingkan kuat tekan beton yang dibuat dengan dua metode perancangan beton yang berbeda yaitu metode ACI (American Concrete Institute), Adapun perumusan masalah yang akan dibahas dalam penyelesaian tugas akhir ini yaitu berapakah kuat tekan beton yang dihasilkan dari perancangan mutu beton dengan menggunakan metode ACI dan metode SNI. Manfaat dari penelitian tugas akhir ini adalah, Dapat dijadikan sebagai referensi untuk mencari nilai efisiensi menggunakan metode ACI maupun SNI. Adapun penelitan ini dilakukan dengan menggunakan material lokal.

133

Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume 1, No 1, Des, 2012 hlmn 133-139

B. TINJAUAN PUSTAKA Beton sangat dipengaruhi oleh prilaku bahanbahan pembentuknya, terutama pasta semen (setelah mengeras), maka beton setelah mengeras mempunyai sifat yang getas, yaitu kuat dalam menahan tekanan tepi lemah dalam menahan tarikan. Oleh sebab itu, besaran kuat tekan merupakan suatu karakteristik beton yang bisa dikatakan paling penting, disamping sifat-sifat mekaniknya yang lain, Parameter-parameter yang mempengaruhi kualitas beton untuk mencapai kualitas yang baik yaitu: 1. Kualitas semen 2. Proporsi semen yang berkaitan dengan air dalam campuran 3. Kekuatan dan kebersihan agregat 4. Interaksi atau lekatan antara pasta semen dan agregat 5. Pencampuran yang memadai dari bahanbahan penyusun 6. Penempatan (placing), penyelesaian (finishing),dan pemadatan beton segar (fresh concrete) yang sesuai. 7. Perawatan (curing) dengan suhu tidak kurang dari 50F pada saat beton yang telah ditempatkan meningkat kekuatanya 8. Kadar klorida tidak melebihi 0,15% utuk beton bertulang yang terbuka terhadap klorida pada saat layan (service) dan ½-1% untuk beton yang terlindung kering (dry protected). Berdasarkan parameter-parameter tersebut di atas, untuk membuat beton yang berkualitas baik, tidaklah dengan hanya mencampurkan bahanbahan dasarnya hingga membentuk suatu benda padat, namun perlu diperhatikan juga perhitungan untuk memperoleh adukan beton (beton segar) yang baik dan beton yang dihasilkan juga baik. Beton adalah suatu material yang terbentuk dari campuran pasta semen (adukan semen dan air) dengan agregat (pasir dan kerikil), yang bisa ditambahkan suatu bahan additive atau admixture tertentu sesuai kebutuhan untuk mencapai kerja (performance) yang diinginkan. Material-Material Pembentuk Beton Semen Portland (PC) adalah sejenis bahan pengikat hidrolis berbentuk butiran-butiran yang

mengandung kapur (CaO), silikat (SiO2), alumina (Al2O3), dan besi (Fe2O3) yang bersifat hidrolis dan gips sebagai bahan pembantu. Semen ini dapat menghasilkan pasta yang dapat memiliki kekuatan seperti batu ketika mengering. Tri Mulyono, 2003. Agregat merupakan bagian beton yang menentukan besarnya produk akhir yang terdiri dari 60% sampai 80% dari volume beton dan harus di gradsaikan sedemikian rupa agar masa beton keseluruhan beton bekerja sebagai benda padat, homogen, kombinasi yang rapat. Tabel 1. Batas Gradasi Agregat Halus

Lubang ayakan (mm)

Persen Berat Butir yang Lewat Ayakan

10

100

Zona II 100

4,8

90-100

90-100

90-100

95-100

2,4

60-95

75-100

85-100

95-100

1,2

30-70

55-90

75-100

90-100

0,6 15-34 25-59 0,3 5-20 8-30 0,15 0-10 0-10 Sumber: SNI 03-2834-1993

60-79 12-40 0-10

80-100 5-50 0-15

Zona I

Zona III 100

Zona IV 100

Keterangan: 1. Daerah Gradasi I : Pasir Kasar 2. Daerah Gradasi II : Pasir Agak Kasar 3. Daerah Gradasi III : Pasir Agak halus 4. Daerah Gradasi IV : Pasir Halus

Tabel 2. Batas Gradasi Agregat Kasar Persen Berat Butir yang Lubang Lewat Ayakan ayakan (mm) 38–4,76 19–4,76 9,6–4,76 1 ½” (38) 95-100 100 100 ¾” (19) 35-70 95-100 100 3/8” (9,6) 10-40 30-60 50-85 N0.4 (4,8) 0-5 0-10 0-10 Sumber: SNI 03-2834-1993

Air merupakan bahan dasar membuat beton yang diperlukan untuk bereaksi dengan semen serta sebagai pelumas antara butiran-butiran agregat yang agak mudah dikerjakan atau dipadatkan. Kekuatan dan daya tahan beton berkurang apabila air mengandung kotoran. Kotoran pada air dapat menyebabkan: 1. Gangguan pada hasil hidrasi pada pengikatan. 134

Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume 1, No 1, Des, 2012 hlmn 133-139

2. Gangguan terhadap kuat tekan beton dan ketahanan. 3. Perubahan volume. 4. Korosi. 5. Bercak-bercak pada permukaan beton.

cara pengujian standar, yaitu dengan menggunakan mesin uji kuat tekan beton. Beban yang diberikan akan dipikul oleh kubus 15 cm x 15 cm x 15 cm penampang sehingga memberikan tegangan sebesar :

Dari kuat tekan beton sebagai dasar perancangan, dapat menggunakan hasil uji kurang dari 28 hari berdasarkan data rekaman yang lalu untuk kondisi pekerjaan yang sama dengan karakteristik lingkungan dan kondisi yang sama. Jika menggunakan hal ini maka dalam perancangan harus dikonversi untuk umur 28 hari berdasarkan tabel di bawah ini. Tabel 3. Perbandingan kuat tekan beton pada umur Umur Beton 3 7 14 21 Semen Porland 0,46 0,70 0,88 0,96 Tipe 1

berbagai 28

=

Gambar 1. Pengujian kuat tekan beton

Dimana

1,00

Pemisahan Kerikil Kecendrungan butir-butir agregat untuk memisahkan diri dari campuran adukan beton yang disebut segregasi. Kecendrungan pemisah kerikil diperbesar dengan: 1. Campuran yang kurang air semen. 2. Terlalu banyak air. 3. Semakin besar butir kerikil. 4. Semakin kasar permukaan kerikil. Slump Beton Percobaan slump beton adalah suatu cara untuk mengukur kelecekan adukan beton, yaitu kecairan/kekentalan adukan yang berguna dalam pekerjaan beton. Difungsukan untuk jenis konstruksi perkerasan jalan. Pemeriksaan slump beton dimaksudkan untuk mengetahui konsistensi beton dan sifat mudah dikerjakan (workability) sesuai dengan syarat yang telah ditetapkan. Kuat Tekan Beton Kuat tekan merupakan salah satu kinerja utama beton. Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Kuat tekan beton diawali oleh tegangan maksimum P pada saat beton telah mencapai umur 28 hari. Nilai kuat tekan didapat melalui tata

P A

 : Kuat tekan benda uji beton (kg/cm2) P : Besarnya beban maksimum (kg) A : Luas penampang benda uji (cm2)

Standar deviasi (simpangan baku) adalah standar satuan skala untuk kelompok data yang diolah (di analisis) atau suatu nilai yang menunjukkan tingkat (derajat) variasi kelompok, bisa juga diartikan sebagai ukuran standar. Dimana nilai dari standar deviasi ini untuk mengetahui kuat tekan aktual yang dicapai oleh beton pada umur 28 hari ( K ). Untuk mengetahui standar deviasi kuat tekan beton dapat dihitung dengan rumus: S 

 ( Xi  X ) 2 n 1

Setelah didapat nilai standar deviasi maka dihitung nilai kuat tekan aktual K . Adapun kuat tekan aktual dapat dihitung dengan rumus, yaitu: Kaktual =  - 1,64 x k x S .Kaktual > Kkarakteristik (Kk) Dimana:

S : Standar deviasi Xi : Kuat tekan beton umur 28 hari (kg/cm2)  : Rata-rata kuat tekan beton umur 28 hari (kg/cm2) n : Jumlah sampel beton pada umur 28 hari 2 K :Kuat tekan aktual (kg/cm ) 135

Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume 1, No 1, Des, 2012 hlmn 133-139

Kk : Kuat tekan karakteristik (kg/cm2

=

1211,580  1371,210  1384,369 3 = 1322,86 Kg/m3

b. Pemeriksaan Berat Volume Agregat kasar. W 15100 Berat volume = 3 = 9832 V C. METODE PENELITIAN

=1535,801 (kg/m3) Rata-rata Keseluruhan

1507,710  1555,330  1409,620 = 3 = 1490,887 Kg/m3 2.

Pemeriksaan kadar air yang dipakai rata-rata aggregat 6,515% b. Contoh perhitungan W - W5 Kadar Air = 3 ×100 % W5 (3000 - 2991) = ×100 % (2991) = 0,301 % Pemeriksaan kadar air yang dipakai untuk perencanaan beton normal yaitu Rata-rata kadar air agregat kasar adalah 0,402 %

Gambar 2. Bagan Alir Penelitian.

D. HASIL DAN PEMBAHASAN Adapun nilai dari pengujian kuat tekan beton pada umur 28 hari untuk mutu beton K250 dengan menggunakan Metode ACI DAN SNI. Melakukan beberapa pengujian antara lain: 1. Pemeriksaan Berat Volume a. Pemeriksaan Berat Volume Agregat halus. W 3452 Berat volume = 3  V 2913 = 1185,033 (kg/m3) Rata-rata Kesaluruhan

Pemeriksaan Kadar Air Agregat a. Contoh Perhitungan agregat halus: W - W5 Kadar air = 3 ×100 % W5 (2500 - 2281) = = 9,601 % 2281

3.

Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Apparent Specific-gravity 493 ,12 gr = =  2,339 ( 493 ,12  682 ,12  964 , 400 ) Bulk Specific-gravity kondisi kering oven =

=

493 ,12 gr  2 , 265 (500  682 ,12  964 , 400 )

136

Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume 1, No 1, Des, 2012 hlmn 133-139

Bulk Specific-gravity kondisi SSD 500 gr  2 , 297 (500  682 ,12  964 , 400 ) Persentase Penyerapan 500  493 ,12 = = x100 %  1,395 % 493 ,12

=

=

Berat jenis rata-rata aggregat halus adalah 2,390 dan water Absorption rara-rata Agregat adalah 2,289%. 4.

Pemeriksaan Ketahanan Aus Agregat Kasar Menggunakan Mesin Abrasi Los Angeles W 1  w2 x100% Keausan Agregat = w1

5.

Hasil Pemeriksaan Kadar Lumpur (Metode Pencucian yang Lolos Ayakan No. 200 1000 - 979  100 % Kadar Lumpur = 1000 = 2,10% Rata-rata pengujian kadar lumpur = 2,10 + 2,70 + 3,10 3 = 2,70%

6.

Hasil Pengujian Gradasi/Saringan Agregat

% Tertahan =

225  100% = 9% 2500 % Lolos = 100 % - 9% = 91% 240,37 Modulus halus butir (MHB) = = 2,403 100 =

Gambar 3. Grafik Batas Gradasi Aggregat Halus

7.

Hasil Perencanaan Campuran Beton Perencanaan campuran beton (mix design) dilakukan setelah semua data dari hasil pemeriksaan dan analisa mengenai agregat halus dan agregat kasar dihasilkan. Dari data-data tersebut dapat diketahui komposisi material yang diperlukan dan perbandingan yang dihasilkan antara semen, agregat halus, agregat kasar dan air yang diperlukan dalam satu campuran beton dengan mutu yang direncanakan. Untuk perencanaan campuran beton dapat dilihat pada lampiran 1.G1 dan lampiran 1.G2. Komposisi 1 m3 untuk 30 Sampel Campuran Beton Normal Metode SNI Tabel 4. Komposisi Akhir Perencanaan Beton Normal Metode SNI Volume Tiap m3 Semen (kg) 325 Sumber: Hasil Pengujian Takaran dalam 1 m3

Air (Liter) 185

Pasir (kg) 667,17

Granit (kg) 1135,99

Komposisi 1 m3 untuk 30 Sampel Campuran Beton Normal Metode ACI Tabel 5. Komposisi Akhir Perencanaan Beton Normal Terendam Air Asin Volume Tiap m3 Takaran dalam 1 m3

Semen (kg)

Air (Liter)

Pasir (kg)

Granit (kg)

346,82

180,00

601,30

1166,50

Sumber: Hasil Pengujian

137

Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume 1, No 1, Des, 2012 hlmn 133-139

Pengadukan beton dan pengujian slump. Tabel 6. Hasil Pengujian Slump Beton

8.

Pengujian kuat tekan beton.

Umur Beton (Hari) 3 7 14 21 28

Tabel 8. Hasil Berat Isi Beton Normal Berat Isi Beton Berat Isi Beton Rata-Rata Rata-Rata Satuan Sebelum direndam Sesudah direndam (Metode ACI) (Metode ACI) gr 7614,333 7699,667 gr 7677,333 7741,333 gr 7658,667 7734,000 gr 7803,333 7821,000 gr 7779,033 7869,200

Berat sampel(kg ) Volume sampel(m 3 ) a. Data Pemeriksaan

Berat isi =

Umur Beton (Hari) 3 7 14 21 28

Satuan gr gr gr gr gr

Tabel 7 Hasil Berat Isi Beton Berat Isi Beton Berat Isi Beton Rata-Rata Rata-Rata Sebelum direndam Sesudah direndam (gr) Metode SNI (gr) Metode SNI 7745,333 7852,333 7746,000 7866,667 7663,333 7776,000 7837,000 7936,667 7802,767 7909,933

b. Perhitungan: Berat isi =

Metode Metode SNI Metode ACI

Jenis Benda Uji Beton Normal Beton Normal

Tinggi slump (cm) 10 11

Gambar 4. Grafik Berat Isi Beton Normal Sebelum dan Setelah Terendam (Metode SNI) Sumber: Hasil Pengujian

Dari hasil pengujian yang dilakukan mendapatkan nilai efsieansi antara SNI sebesar 0,19414 dan untuk ACI sebesar 0,17696.

7,882kg = 2345,833 kg/m3 3 0,00336m

Untuk pemeriksaan berat isi beton normal beton normal terendam air tawar dapat dilihat pada Tabel 4.4 dan untuk pemeriksaan berat isi beton normal terendam air masin pada tabel 4.5 di bawah ini

Sumber: Hasil Pengujian

138

Jurnal Ilmiah Mahasiswa Volume 1, No 1, Des, 2012 hlmn 133-139

Gambar 5. Grafik Hasil rata-rata berat isi

E. KESIMPULAN Adapun kesimpulan yang dapat penulis ambil dari hasil analisa dan pembahasan yang dilakukan oleh penulis berdasarkan data pengujian di Laboratorium Uji Bahan Politeknik Bengkalis maka penulis mengambil kesimpulan diantaranya: Formula campuran 1 m3 untuk beton normal Metode ACI: Semen = 346,82 kg Air = 180 kg Pasir = 602,28 kg Kerikil = 1166,498kg 1. Formula campuran 1 m3 untuk beton normal Metode SNI Semen = 325 kg Air = 185 kg Pasir = 667,17 kg Kerikil = 1135,99 kg 2. Hasil dari kuat tekan umur beton 28 hari SNI adalah 582,47kN dan SNI sebesar 579,3kN

Departemen kimpraswil, 2003,” Teknologi Dalam Praktek”, SNI 03-4804-1998. Departemen kimpraswil, 2003,” Teknologi Dalam Praktek”, SNI 06-2412-1991. Departemen kimpraswil, 2003,” Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton normal”. ACI 318-89 Mulyono Tri,2003, “ Teknologi Beton”, Penerbit Andi yogyakarta, Tahun 2003 Nawy. E. G,2010 ” Beton Bertulang”, ITS, Press, Surabaya. Supartono, FX,2001,“ Beton Dasar Dan Unsur Kekuatannya”, Tren T.S era milinium baru, JHON HI – TEACH, Jakarta. Tengku usman,2010, “Perbandingan Kuat Tekan Beton K-250 Pada Beton Yang Menggunakan Agregat Kasar Batu Kerikil Alam (Koral) Dengan Batu Kerikil Pecah (Split)”. Tugas Akhir Program Studi D3 Teknik Sipil Politeknik Bengkalis. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terimakasih banyak kepada bapak Alamsyah ST,E,Eng. dan bapak Dedi Enda ST. yang telah memberi masukan dan pendapat dalam menyelesaikan Tugas Akhir kepada penulis dan tidak lupa pula penulis mengucapkan terimakasih kepada dosen penguji yang Telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul Perbandingan efisiensi dengan menggunakan perbandingan dengan menggunakan metode ACI Dan Metode SNI. Dan tidak lupa juga penulis ucapkan terima kasih kepada “Ahmad Yani, suraten, safri, ikhsan wahyudi, martinis,” yang telah memberikan semangat dan motivasinya

E. REFERENSI Departemen Kimpraswil, ”Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton normal”. SNI-032834-1993. Departemen kimpraswil,2003, ” Teknologi Beto Dalam Praktek”, SII 0052-80. Departemen kimpraswil, 2003, “Teknologi Dalam Praktek”, SNI 03-1968. 139