Dokumen tersebut membahas tentang perancangan campuran beton, mulai dari tujuan perancangan campuran beton untuk memenuhi komposisi dan proporsi bahan penyusunnya, metode-metode perancangan seperti ACI, DEO, PCA, hingga langkah-langkah perancangan menurut metode-metode tersebut.

1. PERANCANGAN
CAMPURAN BETON

2.  Perancangan campuran beton (Mix desain) bermaksud untuk
memenuhi komposisi dan proporsi bahan bahan penyusun
beton. Hal ini dilakukan agar proporsi campuran dapat
memenuhi syarat teknis dan ekonomis.
 Kriteria dasar perancangan beton adalah kekuatan tekan dan
hubungannya dengan factor air semen yang digunakan.
 Pada dasarnya perancangan campuran dimaksudkan untuk
mendapatkan proporsi campuran yang optimum dengan
kekuatan yang maksimum.

6. Macam-macam perancangan campuran :
 ACI (American Concrete Institute, USA)
 DOE (Departement of Environment, Inggris)
 PCA (Portland Cement Association)
 Road Note N.04
 Dreux (Prancis)
 SNI 03-2834-2000
 Coba-coba (trial mix), dll

7. Mix Design Beton American Association (ACI)
Metode Absolute Volume
Cara ACI melihat bahwa dengan ukuran agregat tertentu, jumlah air perkubik
akan menentukan tingkat konsistensi dari campuran beton yang pada akhirnya
akan mempengaruhi pelaksanaan pekerjaan (workability).
Pada metode ini, input data perancangan meliputi data standar deviasi hasil
pengujian yang berlaku untuk pekrjaan yang sejenis dengan karakteristik yang
sama. Selanjutnya data tentang kuat tekan rencana, data butir nominal agregat
yang digunakan, data slump, (jika diinginkan dengan nilai tertentu), berat jenis
agregat, serta karakteristik lingkungan yang diinginkan.
Sebelum melakukan perancangan, data-data yang dibutuhkan harus dicari. Jika
data-data yang dibutuhkan tidak ada, dapat diambil data dari tabel-tabel yang
telah dibuat untuk membantu penyelesaian perancangan cara ACI ini. Bagian
alir perancangan dengan metode ACI dapat dilihat sebagai berikut:

9. Langkah Perancangan ACI
 Hitung kuat tekan rata-rata beton, berdasarkan kuat tekan rencana dan margin, f’cr
= m + f’c
1. m = 1.64*Sd, standar deviasi diambil berdasarkan data yang lalu, jika tidak ada
diambil dari Tabel 8.1 berdasarkan mutu pelaksanaan yang diinginkan.
2. Kuat tekan rencana (f’c) ditentukan berdasarkan rencana atau dari hasil uji yang
lalu.
Volume Pekerjaan
Mutu Pelaksanaan (Mpa)
Baik Sekali Baik Cukup
Kecil (< 1000 m3)
Sedang (1000 - 3000 m3)
Besar ( > 3000 m3)
4.5 < sd <5.5
3.5 < sd <4.5
2.5 < sd <3.5
5.5 < sd <6.5
4.5 < sd <5.5
3.5 < sd <4.5
6.5 < sd <8.5
5.5 < sd <7.5
4.5 < sd <6.5
Tabel Nilai Standar Deviasi

10.  Tetapkan nilai slump, dan butir maksimum agregat
1. Slump ditentukan. Jika tidak dapat, data diambil dari Tabel berikut:
1. Ukuran maksimum agregat dihitung dari 1/3 tebal plate dan atau 3/4 jarak bersih
antar baja tulangan, tendon, bundle bar, atau ducting dan atau 1/5 jarak terkecil
bidang bekisting ambil yang terkecil, jika tidak diambil dari Tabel 8.3.
Jenis Konstruksi
Slump (mm)
Maksimum Minimum
- Dinding Penahan dan Pondasi
- Pondasi sederhana, sumuran, dan dinding sub struktur
- Balok dan dinding beton
- Kolom struktural
- Perkerasan dan slab
- Beton masal
76.2
76.2
101.6
101.6
76.2
50.8
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
25.4
Tabel 8.2 Slump yang disyaratkan untuk berbagai konsentrasi kenurut ACI.
Dimensi Minimim,
mm
Balok / kolom Plat
62.5
150
300
750
12.5 mm
40 mm
40 mm
80 mm
20 mm
40 mm
80 mm
80 mm
Tabel 8.3
Ukuran Maksimum
Agregat

11.  Tetapkan jumlah air yang dibuhkan berdasarkan ukuran maksimum agregat dan nilai slump
dari Tabel 8.4
Slump (mm)
Air (lt/m3)
9.5 mm 12.7 mm 19.1 mm 25.4 mm 38.1 mm 50.8 mm 76.2 mm 152.4 mm
25.4 s/d 50.8
76.2 s/d 127
152.4 s/d 177.8
Mendekati jumlah kandungan
udara dalam beton air entrained
(%)
210
231
246
3.0
201
219
231
2.5
189
204
216
2.0
180
195
204
1.5
165
180
189
1.0
156
171
180
0.5
132
147
162
0.3
114
126
-
0.2
25.4 s/d 50.8
76.2 s/d 127
152.4 s/d 177.8
Kandungan udara total rata-rata
yang disetujui (%)
183
204
219
177
195
207
168
183
195
162
177
186
150
165
174
144
159
168
123
135
156
108
120
-
Diekspose sedikit
Diekspose menengah
Sangat ekspose
4.5
6.0
7.5
4.0
5.5
7.0
3.5
5.0
6.0
3.0
4.5
6.0
2.5
4.5
5.5
2.0
4.0
5.0
1.5
3.5
4.5
1.0
3.0
4.0
Perkiraan Air Campuran dan Persyaratan Kandungan Udara untuk Berbagai Slump dan
Ukuran Nominal Agregat Masimum

12.  Tetapkan nilai Faktor Air Semen dari 8.5. Untuk nilai kuat tekan dalam Mpa yang
berada di antara nilai yang diberikan dilakukan interpolasi.
Kekuatan Tekan
28 hari (Mpa)
FAS
Beton
Air-entrained
Beton
Non Air-entrained
41.4
34.5
27.6
20.7
13.8
0.41
0.48
0.57
0.68
0.62
-
0.4
0.48
0.59
0.74

13.  Hitung semen yang diperlukan, yaitu jumlah air dibagi dengan factor air
semen.
 Tetapkan volume agregat kasar berdasarkan agregat maksimum dan
Modulus Halus Butir (MHB) agregat halusnya sehingga didapat persen
agregat kasar (Tabel 8.6). Jika nilai Modulus Halus Butirnya berada di
antaranya, maka dilakukan interpolasi. Volume agregat kasar=persen
agregat dikalikan dengan berat kering agregat kasar.
 Estimasikan berat beton segar berdasarkan Tabel 8.7, kemudian hitung
agregat halus, yaitu berat beton segar – (berat air + berat semen + berat
agregat kasar).
 Hitung proporsi bahan, semen, air, agregat kasar dan agregat halus,
kemudian koreksi berdasarkan nilai daya serap air pada agregat.
 Koreksi Proporsi Campurannya.

14. Ukuran
Agregat
Maks (mm)
Volume Agregat kasar kering * persatuan volume untuk
berbagai modulus halus butir
2.40 2.60 2.80 3.00
9.5
12.7
19.1
25.4
38.1
50.8
76.2
152.4
0.50
0.59
0.66
0.71
0.75
0.78
0.82
0.87
0.48
0.57
0.64
0.69
0.73
0.76
0.80
0.85
0.46
0.55
0.62
0.67
0.71
0.74
0.78
0.83
0.44
0.53
0.60
0.65
0.69
0.72
0.76
0.81
Tabel 8.6 Volume Agregat Kasar Per satuan Volume Beton

15. Ukuran Agregat Max (mm) Beton Air Entrained (kg/m3) Beton Non-Air Entrained
(Kg/m3)
9.5
2304 2214
12.7
2334 2256
19.1
2376 2304
25.4
2406 2340
38.1
2442 2376
50.8
2472 2400
76.2
2492 2424
152.4
2538 2472

16. Kekurangan dan Kelebihan Metode ACI
 Cara ini merupakan cara coba-coba untuk memperoleh
proporsi bahan yang menghasilkan konsistensi. Jika dipakai
agregat yang berbeda akan menyebabkan konsistensi yang
berbeda juga.
 Nilai Modulus Halus Butir (MHB) sebenarnya kurang
menggambarkan gradasi agregat yang tepat. Untuk agregat
dengan berat jenis yang berbeda, perlu dilakukan koreksi lagi.

17. Mix Design Metode Portland Cement
Association (PCA)
 Metode desain campuran Portland Cement Association (PCA)
pada dasarnya serupa dengan metode ACI sehingga secara
umum hasilnya akan saling mendekati. Penjelasan lebih detail
dapat dilihat dalam Publikasi PCA, Portland Cement
Association, Design and Control of Concrete Mixtures.
12thedition, Skokie, Illinois, USA: PCA, 1979, 140 pp.

18. Mix Design Metode DEO
(Department of Environment)
Department of Environment (DeO), Building Research
Establishment Britain. Metode ini diadopsi oleh
Indonesia pada SK.SNI T-15-1990-03 Tata Cara
Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal.

19.  Adapun langkah-langkahnya secara garis besarnya adalah sebagai berikut:
1. Penetapan kuat tekan beton yang disyaratkan (f'c) pada umur tertentu.
2. Penetapan nilai standar deviasi (Sd). Standar deviasi ditetapkan berdasarkan tingkat
mutu pengendalian pelaksanaan campuran beton-nya. Makin baik mutu pelaksanaan
makin kecil nilai standar deviasinya.
3. Perhitungan nilai tambah ('Margin/M')
4. Jika nilai tambah sudah ditetapkan sebesar 12 MPa, maka langsung ke langkah
5. Jika nilai tambah dihitung berdasarkan nilai standar deviasi Sd, maka margin dihitung
dengan rumus:
M = k. Sd
dimana:
M : Nilai tambah (MPa)
K : 1.64
Sd : Standar deviasi (MPa)

20. 6. Menetapkan kuat tekan rata-rata yang direncanakan, dihitung dengan rumus:
f'cr = f'c + M
dimana:
f'cr : Kuat tekan rata-rata (MPa)
f'c : Kuat tekan yang disyaratkan (MPa)
M : Nilai tambah (MPa)
6. Penetapan jenis semen Portland.
7. Penetapan jenis agregat, memakai jenis pasir atau kerikil yang alami atau agregat
jenis batu pecah.
8. Menetapkan faktor air semen.
9. Penetapan faktor air semen maksimum, dari fas maksimum yang diperoleh
dibandingkan dengan fas langkah 8, dicari nilai yang terkecil.

21. 11. Penetapan nilai slump, ditetapkan berdasar-kan pelaksanaan pembuatan,
pengangkutan, penuangan, pemadatan maupun jenis strukturnya.
12. Penetapan ukuran maksimum agregat kasar.
13. Menentukan jumlah air per meter kubik beton berdasarkan ukuran
maksimum agregat, jenis agregat dan nilai slump.
14. Hitung berat semen yang dibutuhkan. Berat semen per kubik dihitung
dengan membagi jumlah air (langkah 12) dengan faktor air semen
(langkah 8)
15. Kebutuhan semen minimum.
16. Penyesuaian kebutuhan semen. Apabila kebutuhan semen pada langkah
13 lebih kecil dari kebutuhan semen minimum (langkah 14), maka
kebutuhan semen harus dipakai yang minimum.
17. Penyesuain jumlah air dan faktor air semen.

22. 18. Penentuan daerah gradasi agregat halus. Gradasi agregat halus dibagi menjadi 4
daerah : daerah I, II, III dan IV.
19. Perbandingan agregat halus dan agregat kasar. Dicari berdasarkan besar butir
maksimum, nilai slump, faktor air semen dan daerah gradasi agregat halus,
berdasarkan data tersebut dapat dicari perbandingan agregat halus dan agregat
kasar.
20. Berat jenis agregat campuran, dihitung dengan:
Bj agr.ksrs 100 K x Bj agr.hls 100 = P Bj camp
dimana:
Bj camp : Berat jenis agregat campuran
Bj agr.hls : Berat jenis agregat halus
Bj agr.ksr : Berat jenis agregat kasar
P : Persentase agregat halus terhadap agregat campuran
K : Persentase agregat kasar terhadap agregat campuran

23. 21.Penentuan berat jenis beton. Dengam data berat jenis agregat campuran
(langkah 18) dan kebutuhan air tiap meter kubik beton, maka dapat
diperkirakan berat jenis betonnya.
22.Kebutuhan agregat campuran. Diperoleh dengan mengurangi berat beton
per meter kubikdengan kebutuhan air dan semen.
23.Hitung berat agregat halus, dengan cara mengalikan kebutuhan agregat
campuran (langkah 20)dengan prosentase berat agregat halusnya
(langkah 17)
24.Hitung berat agregat kasar, dengan cara mengurangi kebutuhan agregat
campuran (langkah 20) dengan kebutuhan agregat halus (langkah 21).

24. Mix Design Metode ROAD NOTE NO. 4
 Cara perancangan ini disimpulkan dari hasil penelitian Glanville.,et.al, yang
ditekankan pada pengaruh gradasi agregat terhadap kemudahan pengerjaan.
 Secara umum langkah perancangan dengan menggunakan metode ini adalah
sebagai berikut:
Hitung kuat tekan rata-rata rencana, berdasarkan kekuatan tekan rencana dan nilai
margin.
1. Nilai margin (m)=1.64*Standar Deviasi
2. Nilai standar deviasi ditentukan dari data yang lalu atau diambil dari Tabel 8.10
berdasarkan tingkat pengendalian mutu pekerjaan.
Tingkat pengendalian mutu
pekerjaan
S (Mpa)
Memuaskan
Sangat Baik
Baik
Cukup
Jelek
Tanpa Kendali
2.8
3.5
4.2
5.6
7.0
8.4
Tabel 8.7 Deviasi Standar

25.  Tentukan FAS dari Grafik dan berdasarkan keawetan Tabel 8.8. Pilih nilai yang
terkecil
 Buat proporsi agregat dari masing-masing fraksi (perbandingan antara agregat halus
dengan agregat kasar), sehingga masuk dalam salah satu kurfa dalan grafik 8.3.1
sampai 8.3.4 ASTM C-33.
Jenis Beton Kondisi Lingkungan FAS Maks
Beton Bertulang Biasa
Ringan
Sedang
Berat
0.65
0.55
0.45
Pra-Tegang
Ringan
Sedang
Berat
0.65
0.55
0.45
Beton Tak Bertulang
Ringan
Sedang
Berat
0.70
0.60
0.50
Tabel 8.8 Persyaratan FAS

26.  Tetapkan proporsi antara agregat dengan semen berdasarkan tingkat kemudahan
pengerjaan, diameter maksimum agregat, bentuk dan FAS ( Tabel 8.9).
 Hitung proporsi antara semen, air, dan agregat dengan dasar FAS dan proporsi
antara agregat semen.
JenisAgregat
Kasar
Ukuran
Maksimum
FAS Agrefat/Ceme
nt (A/C)
Alami 40 mm
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
2.9
4.3
5.7
7.1
8.1
Di Pecah 40 mm
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
3.2
3.9
4.7
5.4
6.1
6.8
Alami 20 mm
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
2.8
3.9
5.0
5.9
7.4
8.0
Di Pecah 20 mm
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.65
0.70
2.3
2.9
3.4
3.9
4.5
4.9
5.4
5.8

27.  Kebutuhan dasar dari beton dihitung dari volume absolute, prinsip hitungan ialah
volume beton padat sama dengan jumlah absolute kbahan-bahan dasarnya.
Proporsi campuran dapat dihitung jika diketahui:
gs = Berat jenis semen
gag.h = Berat jenis agregat halus
gag.k = Berat jenis agregat kasar
gair = Berat jenis air
v = Prosentase udara dalam beton
S = Berat semen yang diperlukan dalam I m3.
𝑆
𝛾𝑠 𝛾 𝑎𝑖𝑟
+
𝑃𝐴𝑔.ℎ.
𝑠
𝛾 𝐴𝑔.ℎ 𝛾 𝑎𝑖𝑟
+
𝑃𝐴𝑔.𝑘
𝑆
𝛾 𝐴𝑔.𝑘 𝛾 𝑎𝑖𝑟
+
𝐴. 𝑆
𝛾 𝑎𝑖𝑟
+ 0.01. v = 1 𝑚3