DASAR PERENCANAAN CAMPURAN BETON

Campuran beton merupakan perpaduan dari komposit dan material penyusunnya. Karakteristik dan sifat bahan akan mempengaruhi hasil rancangan. Perancangan campuran beton dimaksudkan untuk mengetahui komposisi atau proporsi bahan-bahan penyusun beton. Proporsi campuran beton ini ditentukan melalui sebuah perencanaan beton (mix design). Hal ini dilakukan agar proporsi campuran dapat memenuhi syarat teknis serta ekonomis. Dalam melkukan proporsi campuran dapat menggunakan beberapa metode yang dikenal, antara lain :

1. Metode American Concrete Institute

2. Portland Cement Association

3. Road Not No.4

4. Brirish Standard atau Departement of Enviroment

5. Departemen Pekerjaan Umum

6. Cara coba-coba

KRITERIA PERENCANAAN

Perencanaan campuran beton merupakan suatu hal yang komplek jika dilihat dari penyediaan sifat dan karakteristik bahan penyusunnya. Karena bahan penyusun tersebut akan menyebabkan variasi dari produk beton yang dihasilkan. Pada dasarnya perancangan campuran dimaksudkan untuk menghasilkan suatu proporsi campuran bahan yang optimal dengan kekuatan yang maksimum. Pengertian optimum adalah penggunaan bahan yang minimum dengan tetap mempertimbangkan kriteria standar dan ekonomis dilihat dari biaya keseluruhan untuk membuat struktur beton tersebut.

Kriteria dasar perencanaan beton adalah kekuatan tekan dan hubungannya dengan factor air semen yang digunakan. Kriteria ini sebenarnya kontradiktif dengan kemudahan pengerjaan karena menurut Abram, 1920 (Neville, 1981) untuk menghasilkan kekuatan yang tinggi penggunaan air dalam campuran beton harus minimum. Jika air yang digunakan sedikit, akan timbul kesulitan dalam pengerjaan sesuai dengan pendapat Feret (1896) yang mempertimbangkan pengaruh rongga (voids).

Kriteria lain yang harus dipertimbangkan adalah kemudahan pengerjaan. Seperti yang disebutkan di atas, faktor air-semen yang kecil akan menghasilkan kekuatan yang tinggi, tetapi kemudahan dalam pengerjaan tak akan tercapai. Pengerjaan beton harus tetap mempertimbangkan hal ini, salah satunya dengan menggunakan bahan tambah jenis plastisizer atau super-plastisizer. Jika pengerjaan beton menggunakan pumping-concrete, mutlak dibutuhkan keenceran tertentu agar sifat pemompaan beton pada saat pengecoran dapat berjalan dengan baik.

Pemilihan agregat yang digunakan juga akan mempengaruhi sifat pengerjaan. Butiran yang besar akan menyebabkan kesulitan, terutama karena akan menimbulkan segregasi. Jika ini terjadi, kemungkinan terbentuknya rongga-rongga pada saat beton mengeras akan semakin besar. Selain dua kriteria utama tersebut, hal lain yang patut dipertibangkan adalah keawetan (durability) dan permeabilitas beton sendiri.

1. Variabilitas

Variabilitas dalam beton akan mempengaruhi nilai kekuatan tekan dalam perancangan. Pengertian variabilitas dalam kekuatan beton pada dasarnya tercermin melalui nilai standar deviasi. Asumsi yang digunakan dalam perencanaan bahwa kekuatan beton akan terdistribusi normal selama masa pelaksanaan yang diambil melaui hasil pengujian di laboratorium. Secara umum rumusan mengenai kekuatan tekan dengan mempertimbangkan variabilitas ditulis sebagai:

f’cr = f’c + k.S

dimana f’cr adalah kekutan tekan rencana rata-rata, f’c adalah kekuatan tekan rencana, S nilai standar deviasi dan k adalah suatu konstanta yang diturunkan dari distribusi normal kekuatan tekan yang diijinkan biasanya diambil sebesar 1.64. Nilai k di USA adalah 1.645, di Inggris dibulatkan menjadi 1.64, edangkan di Australia 1.65.

Beberapa peneliti di komite ACI memberikan nilai dasar k sebesar 1.64 atas variasi pengujian dari beton normal dengan kekuatan tekan 25 – 55 Mpa. Untuk variasi kekuatan tekan beton dengan niali lebih besar dari 55 Mpa nilai variasi yang digunakan merupakan nilai variasi sebenarnya dari hasil uji statistik.

2. Keamanan dan Umur Rencana

Nilai keamanan dalam perencanaan beton dicerminkan dari batas yang diijinkan ditolak sebesar 5%, yang merupakan suatu nilai variabelitas dikalikan dengan nilai standar penyimpangan yang diduga terjadi. Nilai keamanan dalam perancangan beton dinamakan suatu nilai tambah (margin).

Kekuatan tekan rencana dalam perancangan didasarkan atas kekuatan tekan maksimum yang terjadi selama masa pengerasan. Kekuatan tekan beton maksimum biasanya tercapai setelah umur 28 hari. Umur 28 hari ini dijadikan sebagai umur rencana.