RANCANGAN CAMPURAN BETONMetode ACI

(American Concrete Institute)

Proses perancangan mengikuti langkah-langkah berikut :

1. Hitung kuat tekan rata-rata yang ditargetkan, f’cr = f’c + k.S2. Tetapkan nilai slump, nilai ukuran butir maksimum agregat.3. Tentukan jumlah air yang dibutuhkan berdasarkan nilai slump dan ukuran butir

maksimum agregat, menurut Tabel 2.4. Tentukan factor air-semen (FAS) menurut Tabel 3.5. Hitung jumlah semen yang diperlukan = jumlah air : FAS.6. Tentukan volume agregat kasar berdasarkan ukuran butir maksimum agregat

dan modulus kehalusan agregat, menurut Tabel 4.7. Tentukan perkiraan berat beton segar menurut Tabel 5.8. Hitung berat agregat halus = berat beton basah – berat (air + semen +kasar). Catatan : Untuk hasil yang lebih teliti dapat dilakukan perhitungan volume

absolut. Volume absolut adalah berat bahan dibagi dengan kepadatan absolut. Kepadatan absolut = berat jenis x kepadatan air.

9. Tetapkan proporsi campuran hasil perhitungan.10 Lakukan koreksi proporsi campuran berdasarkan kondisi agregat saat

pelaksanaan.

Isi pekerjaan Deviasi standar (Mpa)

SebutanVolume beton

(m3)Baik sekali Baik Dapat diterima

KecilSedangBesar

10001000 – 3000

3000

5. S 5.56. S 4.5

2.5 S 3.5

5.5 S 6.54.5 S 5.53.5 S 4.5

6.6 S 8.56.5 S 7.54.5 S 6.5

Tabel 1. Deviasi standar sebagai ukuran mutu pelaksanaan

Slump (mm)Kebutuhan air (lt/m3)

Ukuran maksimum butir agregat (mm)9.5 12.7 19.1 25.4 38.1 50.8 76.2 152.4

25 – 5075 – 100

150 – 175Kandungan udara dalam

beton (%)

2102312463.0

2012192312.5

1892042162.0

1801952041.5

1651801891.0

1561711800.5

1321471620.3

114126

-0.2

25 – 5075 – 100

150 – 175Total kandungan udara

(%) untuk :- Peningkatan

workabilitas- Terekspose sedang- Terekspose ekstrim

1832042194.56.07.5

1771952074.05.57.0

1681831953.55.06.0

1621771863.04.56.0

1501651742.54.55.5

1441591682.04.05.0

1231351561.53.54.5

1081201.03.04.0

Tabel 2. Perkiraan air campuran dan persyaratan kandungan udara dalam beton

Tabel 3. Nilai faktor air-semen menurut ACI

Kekuatan tekan pada 28 hari (MPa)

FASBeton tanpa kandungan udara (non

air-entrained)Beton dengan kandungan

udara (air – entrained)41.434.527.620.713.8

0.410.480.570.680.62

-0.400.480.590.74

Ukuran agregat maksimum (mm)

Volume agregat kasar kering/m3 untuk berbagai modulus halus butir

2.40 2.60 2.80 3.00

9.512.719.125.438.150.876.2

152.4

0.500.590.660.710.750.780.820.87

0.480.570.640.690.730.760.800.85

0.460.550.620.670.710.740.780.83

0.440.530.600.650.690.720.760.81

Tabel 4. Volume agregat kasar /m3 beton 

Jika nilai modulus kehalusan berada di antara nilai-nilai yang ada, dapat dilakukan interpolasi. Berat agregat kasar = % agregat kasar x berat kering agregat kasar.

Tabel 5. Perkiraan berat beton segar/m3 beton 

Ukuran agregat maksimum (mm)

Beton air-entrained Beton non air-entrained

9.512.719.125.438.150.876.2

152.4

2.3042.3342.3762.4062.4422.4722.4962.538

2.2142.2562.3042.3402.3762.4002.4242.472

Koreksi proporsi campuran rancangan metode ACI :

Jika dengan kondisi agregat kering diperoleh proporsi,G1 = berat semen/m3

G2 = berat air/m3

G3 = berat agregat halus/m3, kering

G4 = berat agregat kasar/m3, kering

Cm = kadar air agregat halus (%)

Ca = resapan agregat halus (%)

Dm = kadar air agregat kasar (%)

Da = resapan agregat kasar (%)

Proporsi campuran yang disesuaikan adalah :Semen, tetap = G1

A i r = G2 – x (Cm – Ca) G3/100 – (Dm – Da) x G4/100

Agregat halus = G3 + Cm x G3/100

Agregat kasar = G4 + Dm x G4/100

Contoh perhitungan rancangan campuran metode ACI

Soal :

Rencanakan campuran beton non air-entrained dengan data sebagai berikut :

→ Mutu beton, f’c = 25 Mpa, benda uji silinder, umur 28 hari, cacat maksimum 5%

→ Volume pekerjaan 1000 m3. → Lingkungan non korosif. Pengawasan pelaksanaan baik. → Ukuran butir agregat maksimum 40 mm. → Semen tipe I. → Agregat halus alami, agregat kasar batu pecah. → Slump 8 -10 cm. → Berat kering agregat kasar = 1600 kg/m3. → Berat jenis agregat kasar = 2.64 dan berat jenis agregat halus = 2.58.→ Durabilitas tidak dipertimbangkan.

Saringan (mm)

Butir tertahan%

tertahan kumulatif

Butir lolos

SyaratGram %

%Kumulatif

9.524.762.41.10.60.30.15sisa

0100220350780590360100

04.08.814.031.223.614.44.0

04.0

12.826.858.081.696.0

10096.087.273.242.018.44.0

10095 – 10080 – 10050 – 8525 – 6010 – 302 - 10

Jumlah 2500 279.2

Tabel A. Contoh data analisa saringan agregat

Langkah – langkah penyelesaian :

1. Volume pekerjaan 1000 m3. Pengawasan pelaksanaan baik. Dari Tabel 1, standar deviasi 5.5 S 6.5 MPa, ambil S = 6 Mpa.

2. Kuat tekan target, f’cr = 25 + 1.64 x 6 = 34.84 Mpa.

3. Slump 8 – 10 cm. Ukuran butir agregat maksimum = 40 mm.

4. Jumlah air yang dibutuhkan berdasarkan nilai slump dan ukuran butir maksimum agregat, menurut Tabel 2 = 180 lt/m3

5. Dengan f’cr = 34.84 MPa, factor air-semen (FAS) menurut Tabel 3 adalah 0,48

6. Jumlah semen yang diperlukan = 180 : 0.48 = 375 kg

7. Modulus kehalusan agregat = 279,2/100 = 2,792. Volume agregat kasar berdasarkan ukuran butir maksimum agregat dan modulus kehalusan agregat, menurut Tabel 4 = 0.71. Berat agregat kasar = 0.71 x 1600 = 1137.42 Kg/m3.

8. Perkiraan berat beton segar menurut Tabel 5 = 2442 kg/m3.

8. Berat agregat halus.

Dengan perhitungan volume absolute :Volume air = 180/1000 = 0.180 m3Volume semen = 375/(3.15x1000) = 0.119 m3Volume agregat kasar = 1137/(2.64x1000) = 0.431 m3Volume udara (2%) = 0.020 m3 Jumlah = 0.750 m3

Volume agregat halus = 1.00 – 0.75 = 0.25 m3Jadi berat agregat halus = 0.250 x 2.58 x 1000 = 645 kg/m3

9. Proporsi campuran beton/m3 hasil perhitungan :

Semen = 375 kgAir = 180 literAgregat halus = 645kg Agregat kasar = 1137 kg

10. Koreksi proporsi campuran berdasarkan kondisi agregat saat pelaksanaan.Jika resapan agregat halus = 2%, resapan agregat kasar = 3.4%, kadar air agregat halus = 6%, dan kadar air agregat kasar = 2%, maka :

Semen tetap = 375 kg Agregat halus = 645 + 0.06(645) = 684 kg Agregat kasar = 1137 + 0.02(1137) = 1160 kg Air = 180 – (0.06 – 0.02)645 – (0.02 – 0.034)1137 = 170.12

liter