Review Pengujian Sampel Beton Sebagai Penerimaan Job Mix Desain

Dalam mendapatkan suatu mutu beton serta sebagai pedoman dalam pengendalian mutu beton (quality control) pada pelaksanaan beton dilapangan, perlu dilakukan serangkaian pemeriksaan dan pengujian laboraturium pada bahan-bahan (agregat) yang akan digunakan untuk pembuatan beton tersebut.

Job mix desain dapat didefinisikan sebagai proses merancang serta memilih bahan campuran dan menentukan proporsi relatif dengan tujuan memproduksi beton sesuai dengan spefisikasi mutu yang disyaratkan.

Beberapa parameter persyaratan minimum perancangan campuran beton yang harus diperhatikan dalam desain beton (seperti tercantum dalam PBI 1971 maupun SNI Beton 2002) antara lain  :

1. Kuat tekan minimum yang didapat dari pertimbangan structural
2. Kemudahan pengerjaan yang dibutuhkan untuk pemadatan sesuai dengan peralatan pemadatan yang tersedia
3. Faktor air-semen (fas) maksimum dan/atau kandungan semen maksimum untuk memberikan ketahanan yang cukup sesuai dengan kondisi-kondisi lokasi pengerjaan
4. Kandungan semen maksimum untuk menghindari penyusutan, keretakan akibat siklus temperatur dalam massa beton

Pengujian hasil campuran beton tersebut kemudian akan diuji dengan benda uji kubus/silinder setelah dicapai umur beton tertentu untuk mengetahui mutu berapa sebenarnya mutu beton yang diperoleh.

Metode perhitungan dan pemilihan material campuran beton tidak akan dijelaskan di sini karena tulisan kali ini akan mengulas bagaimana evaluasi tes benda uji beton kubu/silinder sebagai evaluasi mix desain yang dilakukan telah mencapai mutu beton yang disyaratkan.

Dikutip dari PBI 1971 point 4.5 Mutu Pelaksanaan dan Kekuatan Tekan Beton Karakteristik, menyatakan bahwa :

Beton adalah suatu bahan konstruksi yang mempunyai sifat kuatan tekan yang khas, yaitu apabila digunakan dengan sejumlah besar benda-benda uji, nilainya akan menyebar sekitar suatu nilai rata-rata tertentu. Penyebaran dari hasil-hasil pemeriksaan ini akan kecil atau besar bergantung pada tingkat kesempurnaan dari pelaksanaannya. Dengan menganggap nilai-nilai dari hasil pemeriksaan tersebut menyebar normal (mengkuti lengkung dari Gauss) maka ukuran besar kecilnya penyebaran dari nilai-nilai hasil pemeriksaan tersebut menjadi ukuran dari mutu pelaksanaannya.

Berdasarkan ketentuan di atas, berikut akan disajikan bagaimana evaluasi pengujian sampel beton yang sering saya lakukan (sesuai dengan PBI 1971), sebagai referensi, berbagi dan mungkin koreksi serta masukan bila ada point yang terlewat dari apa yang selama ini saya lakukan.

a. Laporan hasil uji sampel beton

Berikut disajikan contoh laporan pengujian sampel beton berdasarkan hasil job mix desain. Data job mix desain sebagai berikut  :

1. Mutu beton desain K-225 (benda uji kubus dengan sisi 15 cm) yang artinya memilki kuat tekan beton pada umur 28 hari sebesar 225 kg/cm2
2. Campuran beton normal tanpa addictive 
3. Agregat halus pasir alami dan agregat kasar batu pecah/split
4. Semen yang digunakan semen type I (berhubungan dengan penggunaan tabel konversi umur terhadap kuat tekan beton)
5. Peruntukan beton adalah untuk struktur pondasi

Gb. 1 - Data pengujian sampel beton

b. Tabulasi hasil pengujian sampel beton

Untuk memudahkan evaluasi hasil pengujain sampel beton perlu disusun dalam tabulsi perhitungan yang menampilkan sekaligus parameter yang akan ditinjau, antara lain  :

1. Jenis benda uji, kubus atau silinder 
2. Umur benda uji, berkaitan dengan konversi umur terhadap kuat tekan beton
3. Standar deviasi, menunjukkan mutu pelaksanaan
4. Faktor air semen dan jumlah semen minimum sesuai dengan kondisi beton dalam struktur
5. Nilai slump sesuai dengan peruntukan beton dalam struktur

Gb. 1 - Tabulasi data hasil pengujian sampel beton

 b.1 Jenis benda uji

Benda uji dalam pengujian adalah kubus sisi 15 cm sehingga nilai hasil pengujian tersebut bisa langsung dilakukan analisa statistik. Terkait dengan benda uji dalam PBI 1971 dinyatakan terdapat perbedaan kuat tekan berdasarkan masing-masing benda uji, sebagai berikut  :

Gb. 3 - Perbandingan kuat tekan berbagai benda uji

b.2 Umur benda uji

Umur mutu beton yang disyaratkan K-225 merupakan besarnya kuat tekan beton berumur 28 hari, namun untuk pengujian sampel beton tidak perlu menunggu hingga  umur beton mencapai 28 hari. Kuat tekan beton umur 28 hari bisa diprediksi dengan menggunakan tabel konversi umur terhadap kuat tekan beton sesuai dengan yang tercantum pada PBI 1971.

Gb. 4 - Perbandingan kuat tekan beton pada berbagi umur

Dari data pengujian sampel beton yang diberikan dinyatakan bahwa benda uji berumur 7 hari, maka dalam analisa hasil uji tersebut dikonversikan ke umur 28 hari (dengan cara hasil kuat tekan 7 hari dibagi dengan 0,65).

Yang perlu diingat dalam menggunakan tabel konversi kuat tekan beton adalah jenis semen yang digunakan dalam campuran beton karena konversi tersebut hanya dikhususkan untuk jenis semen seperti yang tercantum dalam tabel.

b.3 Standar deviasi

Rumus standar deviasi seperti yang tercantum dalam PBI 1971 adalah sebagai berikut  :

Gb.5 - Rumus standar deviasi

Peritungan standar deviasi dalam analisa ini memiliki beberapa peranan, antara lain  :

• mengetahui kualitas/mutu pelaksanaan, dalam PBI 1971 ditabelkan hubungan antara mutu pelaksanaan dengan besarnya sebagai berikut  :

Gb. 5 - Mutu pelaksanaan diukur dengan standar deviasi

• menentukan kuat tekan beton karakteristik, dalam PBI 1971 mutu beton karakteristik dengan menganggap bahwa hasil pengujian sampel beton mengikuti sebaran normal (lengkung Gauss) dan dengan 5% kemungkinan adanya nilai kuat tekan yang tidak memenuhi syarat mutu beton dirumuskan sebagai berikut  :

Gb. 6 - Kuat tekan beton karakteristik

Hasil perhitungan sesuai dengan yang ditampilkan pada tabulasi data hasil pengujian, nilai standar deviasi sampel beton 18,24 dan dengan nilai tersebut diperoleh kuat tekan beton karakteristik sebesar 273,86 kg/cm2.

b.4  Faktor air semen dan jumlah semen minimum

Faktor air semen berhubungan  kekentalan (konsistensi) beton, yang besarannya disesuaikan dengan cara transportasi beton ke lokasi pengecoran, cara pemadatan, jenis konstruksi dan kerapatan tulangan. Faktor air semen dan jumlah semen minimum dengan berbagai kondisi beton sudah ditetapkan dalam PBI 1971 sebagai berikut  :

Gb. 7 - Faktor air semen dan jumlah semen minimum

Hasil analisa sesuai dengan yang ditampilkan pada tabulasi data hasil pengujian, besarnya faktor air semen yang digunakan 0,51 dan jumlah semen per m3 beton sebesar 386 kg.

b.5 Nilai slump

Kekentalan adukan beton dapat diperiksa dengan pengujian slump. Adukan beton untuk keperluan pengujain slump harus diambil langsung dari mesin pengaduk beton. Ukuran besarnya nilai slump dengan menggunakan kerucut Abrams (sebuah kerucut terpancung dengan diameter atas 10 cm, diameter bawah 20 cm dan tinggi 30 cm). Untuk mencegah adukan beton yang terlalu kental atau bahkan terlalu encer maka PBI 1971 menyajikan nilai slump untuk berbagai pekerjaan beton sebagai berikut  :

Gb. 8 - Nilai slump untuk berbagai pekerjaan beton

Hasil pengujian sampel beton di atas memiliki nilai slump sebesar 9,00 cm.

c. Kesimpulan

Dari hasil perhitungan serta analisa terhadap pengujian sampel beton, dan dibandingkan dengan persyaratan minimum perancangan campuran beton sesuai dengan PBI 1971, dapat disimpulkan  :

• Benda uji sampel beton yang digunakan kubus sisi 15 cm
• Sampel beton saat diuji berumur 7 hari
• Standar deviasi hasil pengujian sebesar 18,24 
• Kuat beton karakteristik (beton umur 28 hari) 273,86 kg/cm2  >  dari mutu beton yang disyaratkan 225 kg/cm2
• Faktor air semen 0,51  <  nilai faktor air semen maksimum sebesar 0,55
• Jumlah semen per m3 beton 386 kg  >  jumlah minimum 325 kg
• Nilai slump sebesar 9,00 cm, sesuai batas nilai slum 5,0 - 12,5 cm

Maka job mix desain yang  dilakukan telah memenuhi spesifikasi mutu beton yang disyaratkan dan dapat diterima.

Dengan dilakukannya evaluasi job mix desain beton akan lebih dapat menjaga kualitas mutu beton tercapai sesuai dengan mutu yang disyaratkan. 

Sebagai catatan tambahan, umumnya hasil job mix tersebut akan disajikan kembali dalam satuan takaran dolak (alat takar pasir dan batu split berbentuk kotak terbuat kayu dengan dimensi tertentu sesuai proporsi job mix desain yang dilakukan) sebagai pedoman dan memudahkan pelaksanaan serta kontrol di lapangan.