LANGKAH-LANGKAH PENGUJIAN MATERIAL BETON

DTEXSIL 2013: PENGUJIAN MATERIAL BETON: Di halaman kali ini kita akan membahas tentang pengujian atau penelitian material beton. Beton sendiri mungkin sudah sangat umum kita temui dalam keseharian kita. Setiap ada bangunan, entah itu jalan, gedung, jembatan dan lain-lain umumnya menggunakan beton.Dalam hal ini, ada bagian yang harus kita perhatikan dengan baik. penggunaan beton yang aman tidaklah digunakan begitu saja, namun haruslah terlebih dahulu kita mengetahui dengan pasti kualitas dan kekuatan beton itu. Jangan sampai penggunaan beton yang tujuan awalnya adalah baik, tetapi justru kemudian malah membawa petaka atau bencana bagi kita dan bagi banyak orang. Sebelum hal itu terjadi, baiklah terlebih dahulu kita waspada, setidaknya memperhatikan cara penggunaan beton yang baik dan benar. Namun demi keselamatan dan keamanan bersama sebaiknya kita memperhatikan kualitas dari beton tersebut yaitu dengan melakukalakukan pengujian pada beton sebelum digunakan. Untuk informasi yang lengkap mengenai pengujian beton, mulai dari kalsifikasinya hingga tingkat kualitas yang layak digunakan. Secara garis besar penelitian beton terdiri dari empat tahap yaitu...

•    PENGUJIAN MATERIAL

Tahap ini mendahului keseluruhan dari rangkaian penelitian, yaitu mencakup penyediaan material dan observasi sifat-sifat fisik dan komposisi kimia material secara lebih detail. Adapun material yang dimaksud adalah agregat kasar, agregat halus, semen dan air. Untuk agregat kasar dan halus, observasi yang dilakukan adalah meliputi beberapa sifat fisik, yaitu Specific Gravity, Absorbtion, Unit Weight, Soil Content, Fineness Modulus, Organic Impurity, Material Content < 200 # Sieve dan Soundness. Untuk air, dilakukan pengujian kimia menyangkut komposisi kimia dan kelayakannya untuk digunakan sebagai material beton (Pengujiannya dapat dirujuk ke Laboratorium KIMIA). Sedang penelitian terhadap semen tidak dilakukan lagi, karena telah distandarisasi dari pabrik. Tetapi pengamatan fisik tetap perlu dilakukan untuk melihat apakah semen masih layak dipakai atau tidak.

•     PENGUJIAN FINE AGREGATE

Agregat halus yang digunakan dapat berupa Pasir Alami (Uncrushed) atau Pasir Hasil Pemecahan Batu (Crushed). Proses pengujian pasir adalah mengikuti prosedur standard ASTM 1995.

 

PENELITIAN  MATERIAL
Material	Item	Standard	Reference
FINE AGREGATE	Specific gravity	ASTM C128	ASTM C 29, 70, 125, 127, 670, 702, D75 & E12
	Absorbtion	ASTM C128	ASTM C 29, 70, 125, 127, 670, 702, D75 & E12
	Unit Weight	ASTM C29	ASTM C 125, 127, 128, 138, 670, 702, D 75, 123, E11,      AASHTO  T19
	Soil Content	ASTM C142	ASTM C 33, 117 & E11
	Fineness Modulus	ASTM C136	ASTM C117, 125, 670, 702, D75, E11, E380 & AASHTO T27
	Organic Impurity	ASTM C40	ASTM C33, 87, 702, D75 & D1544
	Material Content < 200 #  sieve	ASTM  C117	ASTM  C136, 670, 702, D75, E11 & AASHTO T11
	Soundness	ASTM C88	ASTM C33, 136, 670, 702, D75, 3665, E11, 100 & 323.

PROSEDUR PENGUJIAN

a.  SPECIFIC GRAVITY ( ASTM C 128 )

Tujuan     : Menentukan berat jenis pasir pada kondisi SSD

Bahan      : Pasir

Peralatan : Timbangan analitis, labu takar 1000 cc, hair dryer atau kipas angin, oven dan wadah/nampan segiempat

Prosedur   :

1.   Rendam pasir kira-kira 1000 gram selama 24 jam

2.   Buang air rendamannya, kemudian keringkan SSD dengan hair dryer .

3.   Setelah mendapatkan kondisi SSD, timbanglah 500 gram kemudian masukkan kedalam labu takar dan tambahkan air sampai mencapai batas volume 1000 ml pada labu takar. Jangan lupa sebelumnya timbang dahulu berat labu takar.

4.   Timbang labu takar beserta isinya yaitu pasir dan air (w₁).

5.   Kosongkan labu takar dan isi kembali dengan air sampai volume 1000 ml. Timbang berat air dan labu takar (w₂)

6.   Berat jenis pasir dapat diketahui dengan rumus sebagai berikut :

Berat jenis = 500/500-(w₁- w₂)  

dimana  :   w₁ Berat labu berisi pasir dan air

     w₂ Berat labu berisi air

b. UNIT WEIGHT ( ASTM C 29 )

Tujuan     : Menentukan berat volume pasir SSD (pasir di lapangan)

Bahan      : Pasir SSD

Peralatan : Kontainer dengan volume 10 ltr, timbangan analitis, tamping rod f 16 mm dan panjang 600 mm dan wadah/nampan segi empat

Keadaan Dipadatkan

Prosedur :

1.   Masukkan pasir kedalam container dengan dilakukan pemadatan setiap sepertiga dari volume kontainer tersebut, yaitu dengan 25 kali tusukan tiap pemadatan.

2.   Setelah kontainer penuh, keluarkan pasir dari kontainer tersebut kemudian timbang beratnya.

 

Keadaan Lepas

Prosedur :

1.   Masukkan pasir kedalam container tanpa dilakukan pemadatan.

2.   Setelah kontainer penuh, keluarkan pasir dari kontainer tersebut kemudian timbang beratnya.

Berat volume pasir dapat diketahui dengan rumus sebagai berikut :

Berat volume = w/V   

dimana :  w     berat pasir dalam kontainer

       V     volume kontainer

c.  ABSORBTION ( ASTM C 128 )

Tujuan     : Menentukan kadar air resapan pasir

Bahan      : Pasir dalam kondisi SSD

Peralatan : Timbangan analitis, cetok, hair dryer/kipas angin, oven dan wadah.

Prosedur :

1.   Ambil pasir dari lapangan secukupnya, kemudian rendam dalam wadah selama 24 jam

2.   Buang air rendamannya, kemudian keringkan SSD dengan hair dryer atau kipas angin.

3.   Setelah kondisi SSD, timbang 500 gram kemudian dioven selama 24 jam.

4.   Dinginkan pasir yang telah dioven, timbang beratnya ( w₁ ).

5.   Kadar air resapan pasir dapat diketahui dengan rumus berikut :

Absobtion = 500-w₁/w₁x100%        

dimana  :    w₁   Berat pasir setelah dioven

d.  SOIL CONTENT ( ASTM C 142 )

Tujuan      : Menentukan kadar lumpur dalam pasir.

Bahan       : Pasir

Peralatan   : Timbangan, wadah atau nampan, ayakan no. 4 dan oven

Prosedur

1.   Timbang pasir sebanyak 1000 gr ( w₁ ). Masukkan ke dalam wadah, tambahkan air dan biarkan terendam selama 24 ± 4 jam.

2.   Aduk dengan tangan agar partikel yang melekat pada agregat dapat terlepas. Jangan menggunakan kuku atau benda keras agar benda uji tidak rusak ( retak dan hancur ).

3.   Cuci benda uji dibawah ayakan no.200 sampai bersih. Kemudian oven sampai beratnya konstan lalu timbang beratnya ( w₂ ).

4.   Kadar lumpur dapat ditentukan dengan formula berikut :

  Kadar lumpur = w₁- W₂/ w₁ x 100%

dimana :     w₁    berat benda uji

  W₂   berat setelah di oven

e.  FINENESS MODULUS ( ASTM C 136 )

Tujuan     : Menentukan modulus kehalusan pasir

Bahan      : Pasir

Peralatan : Satu set ayakan untuk pasir, oven, timbangan dan penggetar ayakan

Prosedur

1.   Keringkan pasir secukupnya dengan oven, kemudian timbanglah sebanyak 500 gr.

2.   Ayak dengan menggunakan set ayakan diatas mesin penggetar ayakan.

3.   Timbang pasir yang tertahan pada masing-masing ayakan.

4.   Modulus kehalusan diperoleh dengan menjumlahkan persentase yang tertahan pada tiap-tiap ayakan ( kumulatif tertahan ) dibagi 100.

Modulus kehalusan = Komulatif tertahan/100

f.  ORGANIC IMPURITY ( ASTM C 40  )

Tujuan     : Menentukan kebersihan pasir terhadap bahan-bahan organik

Bahan      : Pasir dan Larutan NaOH 3% sebanyak 200 cc

Peralatan : Botol bening / gelas ukur 350 cc

Prosedur   :

1.   Isi botol dengan pasir sebanyak 130 cc

2.   Tambahkan NaOH sebanyak 200 cc.

3.   Botol dikocok dan diamkan selama 24 jam.

4.   Bandingkan warna yang terjadi dengan warna standard.

5.   Pasir tersebut memenuhi syarat bila warna yang terjadi tidak lebih tua dari warna standard pembanding.

g.  MATERIAL CONTENT < 200# SIEVE ( ASTM C 117 )

Tujuan     : Menentukan jumlah material < 75-mm (lolos ayakan no.200).

Bahan      : Pasir

Peralatan : Timbangan, ayakan no. 200, wadah/ nampan dan oven

Prosedur   :

1.   Agregat secukupnya dioven selama 24 jam. Setelah kering timbang 500 gr ( w₁ )

2.   Masukkan benda uji kedalam wadah dan cuci dengan air.

3.   Buang air cuciannya dengan disaring ayakan no.200.

4.   Lakukan beberapa kali pencucian sampai air cuciannya bening.

5.   Agregat yang tertahan pada ayakan dioven sampai kering selama 24 jam, kemudian timbang beratnya ( w₂ ).

6.   Jumlah partikel < 75-mm diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut :

A = (w₁- W₂)/ w₁ x 100%      

dimana :    A      Persentase partikel < 75-mm

    w₁         Berat agregat sebelum dicuci

    w₂         Berat agregat setelah dicuci

h.  SOUNDNESS ( ASTM C 88 )

Tujuan     : Memberikan keterangan mengenai sifat kekal agregat terhadap pengaruh cuaca khususnya dalam hal ketahanannya.

Bahan      : Pasir dan Larutan garam Sodium Sulfat atau magnesium sulfat

Peralatan : Satu set ayakan dengan seri 4, 5, 8, 16, 30, 50, dan 100, wadah yang tahan terhadap larutan, pengatur temperatur, timbangan dan oven.

Prosedur   :

1.   Ayaklah sejumlah agregat halus sesuai dengan seri ayakan tersebut diatas, sehingga masing-masing fraksi yang tertinggal tidak kurang dari 100 gr.

2.   Masukkan tiap-tiap fraksi tersebut kedalam wadah dan direndam dengan larutan Sodium Sulfat atau Magnesium Sulfat selama 16 sampai 18 jam. Perhatikan agar larutan menggenangi benda uji paling kurang ½ in dan tutup agar tidak terjadi penguapan.

3.   Setelah perendaman, angkat benda uji dan tiriskan 15 – 20 menit kemudian oven dengan suhu 110 ± 5 ^oC sampai beratnya konstan.

4.   Dinginkan benda uji sampai mencapai suhu kamar, kemudian siapkan untuk direndam lagi dengan larutan.

5.   Lakukan perendaman dan pengeringan sampai beberapa kali, setelah itu ayak sesuai dengan nomor ayakannya untuk mendapatkan persen bagian yang hilang dari benda uji.


Demikianlah penjelasan saya mengenai langkah-lanhkah pengujian beton. semoga bermanfaat. Terimakasih .

Lihat juga mengenai:

• CONTOH RENCANA ANGGARAN BIAYA MCK UMUM!

SIFAT-SIFAT TANAH DALAM MENERIMA BEBAN

Persoalan tanah secara garis besar diklasifikasikan sebagai berikut:

1.  Hal  keseimbangan atau stabilitas

2.  Hal deformasi elastis dan plastis

3.  Hal drainase.

Dalam memperhitungkan stabilitas tanah, perlu diketahui hal-hal sebagai berikut :

a.   Beban/muatan yang bekerja pada tanah dimana hal ini tergantung dari tipe/macam struktur dan berat tanah.

b.   Besar dan distribusi tekanan akibat muatan terhadap tanah dimana tanah dianggap sebagai material yang isotropis, sehingga tekanan dapat dihitung secara matematik.

c.   Perlawanan dari tanah dapat diketahui dengan cara pengambilan contoh tanah untuk penyelidikan di laboratorium agar bisa diketahui karakteristiknya atau dengan cara SONDIR.

Deformasi dapat diperhitungkan dalam keadaan plastis atau elastis. Untuk maksud tersebut perlu diketahui hal-hal berikut:

a.  Muatan yang bekerja (beban Kerja)

b.  Besar dan distribusi tekanan yang berpengaruh

c.  Besar dan perbedaan penurunan

Sebelum melakukan perencanaan pondasi suatu bangunan, perlu terlebih dahulu diketahui sifat-sifat tanah. Beberapa sifat-sifat yang penting untuk diketahui adalah :

a.   Permeabilitas (Permeability), yaitu kemampuan tanah dilewati air melalui pori-porinya. Sifat ini penting dalam kontruksi bendung urugan (earth dam) dan persoalan drainase.

b.   Konsolidasi (Consolidation), yaitu perubahan isi pori tanah akibat beban yang bekerja. Sifat ini dipergunakan untuk menghitung settlement bangunan.

c.   Tegangan Geser (shear strength), yaitu kemampuan  tanah menahan tekanan–tekanan tanpa mengalami keruntuhan. Sifat ini diperlukan dalam perhitungan stabilitas pondasi/dasar yang dibebani, stabilitas tanah isian timbunan di belakang bangunan penahan tanah dan stabilitas timbunan.

PEMERIKSAAN KONSOLIDASI

Pemeriksaan konsolidasi dimaksudkan untuk menentukan sifat pemampatan suatu jenis tanah yang diakibatkan oleh adanya tekanan vertikal (berupa berat konstruksi diatasnya atau tanah isian) dan sifat pemampatan ini ditandai oleh adanya perubahan isi/volume tanah dan keluarnya air dari dalam pori tanah. Pada lapisan yang terdiri dari pasir akan terjadi setlement (penurunan) yang hampir menyeluruh dalam waktu singkat setelah bekerjanya beban/tekanan, namun penurunan yang terjadi umumnya kecil. SEdang pada lapisan yang terdiri dari butiran halus (lempung), penurunan terjadi dalam waktu yang cukup lama, oleh karena itu penelitian konsolidasi umumnya dilakukan terhadap lapisan tanah berbutir halus (lempung). Besarnya penurunan tergantung pada kecenderungan sifat tanah dapat dirembesi dan juga tergantung pada koefesien rembesan dan koefesien konsolidasi :

C_v    = k / ( g_w . m_v )                   

m_v  = a_v / ( 1 + e_o )       

a_v = ( e – e_o )/Dp  =  De / Dp  =  de / dp  

Dimana :

C_v        = Koefesien Konsolidasi (cm²/det)

k     = Koefesien Rembesan

g_w          = Berat isi air.

m_v    = Koefesien Pengecilan isi

a_v    = koefesien penempatan

e     = Angka pori sebelum ada tambahan

        tekanan

e_o      = angka pori sesudah ada tambahan

        tekanan

∆p    = tambahan tekanan

Selanjutnya dapat ditulis sebagai berikut :

mv    = a_v / ( 1 + e_o )

         = De / Dp ( 1 + e_o )  =  1 / Dp  = Dh / h     

dimana :

h   = Tebal contoh tanah sebelum penambahan beban.

∆h     = selisih tebal contoh sebelum dan sesudah adanya penambahan beban

Koefesien pengecilan isi m_v akan ikut menambah pemampatan dalam setiap penambahan tekanan. Bila diketahui tinggi/tebal tanah asli adalah ‘h’ dan penambahan tekanan disebut ‘∆p’, maka diperoleh satu persamaan penurunan sebagai berikut :

 Dimana  :

Cc   =  Compresion Index (Index Pemampatan) menurut Terzaghi yang dapat ditentukan demikian.

Cc  = 0.009 (LL – 10)

LL  = Batas cair dari tanah dalam prosen

TEORI KONSOLIDASI DARI TERZAGHI

Terzaghi memberikan suatu teori yang merupakan dasar yang telah disederhanakan untuk menentukan distribusi tekanan hidrostatis yang bekerja dalam lapisan-lapisan  yang berkonsolidasi didalam waktu tertentu sesudah bekerjanya beban/muatan dan ini dikenal dengan sebutan derajat konsolidasi (U). Distribusi tekanan hidrostatis yang bekerja dalam lapisan tanah pada interval waktu yang berbeda, dapat dilakukan sebagai berikut :

                 

               

dimana :

U    = derajat konsolidasi

T    = faktor waktu (time faktor)

 

h  = Jalan air terpanjang  tanah yang berkonsolidasi dan ini tergantung dari pada sifat keluarnya air dari lapisan tersebut. 

Derajat Konsolidasi

  

Dari persamaan diatas, dihitung harga-harga U dan T_v sebagai berikut :

U (%)   20      40       60       80     90

Tv     0.031   0.126    0.287    0.567    0.848

Menurut teori konsolidasi dari Terzaghi, konsolidasi seluruhnya terdiri dari dua bagian, yaitu  :

1. Primary Consolidation

Penurunan ini terjadi karena adanya air yang mengalir keluar yang berarti adanya perubahan tegangan efektif.

2. Secondary Consolidation

Penurunan yang terjadi secara terus-menerus setelah primary consolidation, berlangsung dalam waktu yang cukup lama dan nilainya kecil.

Penurunan berlangsung karena adanya penyesuaian dari satu sama lain dari susunan butir tanah.

Susunan butir tanah             susunan Butir tanah

Sebelum konsolidasi             sesudah konsolidasi selesai

 

                     

PEMAMPATAN TANAH

Pemampatan terjadi akibat beban diatas permukaan,  deformasi partikel tanah, relokasi partikel dan keluarnya air pori atau udara dalam pori. Secara umum pemampatan pada tanah yang disebabkan oleh pembebanan di bagi dalam tiga bagian besar, yaitu :

a. Pemampatan segera (Immediate settlement), yaitu merupakan akibat dari perubahan elastis tanah tanpa adanya perubahan kadar air. Persamaan yang digunakan :

dimana :

Si   =    Pemamfatan segera

P    =    beban terbagi rata

B    =    lebar Pondasi (diameter pondasi yang berbentuk lingkaran)

m         =                   Angka Poison

E    =    Modulus elastis tanah (modulus young)

Ip   =    Faktor pengaruh (tidak mempunyai dimensi)

b.  Pemampatan konsolidasi (consolidation settlement), yaitu merupakan hasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibat keluarnya air dalam pori-pori tanah.

c.  Pemampaatan sekunder (secondary settlement), yaitu merupakan akibat dari sifat plastis tanah.

dimana :

ep = Angka pori pada akhir pemamfaatan konsolidation

H  = Tebal lapisan yang memampat.

Penurunan total yang terjadi dapat dinyatakan sebagai berikut:

S _total = S_i + S_c + S_s

“Biasanya S_i tidak ikut diperhitungkan atau sering diabaikan, sedangkan Ss disamakan dengan Sc”