Percobaan-percobaan, Pengendalian Mutu, Pengawasan
Percobaan-percobaan, Pengendalian Mutu, Pengawasan
Mutu dari material yang diproduksi di prabrik dengan memakai mesin, seperti baja struktur atau baja tulangan, dijamin oleh produsemya, yang harus menjalankan pengendalian mutu secara sistematis, yang biasanya berdasarkan spesifikasi yang sesuai dari standar-standar ASTM (American Society for Testing and Materials). Bahan beton, sebaliknya, diproduksi pada atau di dekat lokasi pekerjaan dan mutu akhirnya dipengaruhi oleh sejumlah faktor, seperti yang telah dibahas secara singkat sebelumnya. Dengan demikian, pada lokasi konstruksi harus dilakukan pengendalian mutu yang sistematis.
Ukuran utama dari mutu struktur beton adalah kekuatan tekannya.
Percobaan-percobaan untuk menentukan sifat ini dilakukan pada contoh silinder yang mempunyai tinggi dua kali dari ukuran diametemya, biasanya dipakai yang berukuran 6 x 12 inchi. Cetakan kedap air yang berbentuk silinder seperti ini diisi dengan beton yang prosedur pengisian beton ke dalam cetakan seperti yang telah ditentukan dalam spesifikasi ASTM C172. Metode Pengembalian Contoh Beton Baru, spesifikasi ASTM C31, Metode Pembuatan dan Perawatan contoh Beton di Lapangan. Silinder tersebut dijaga kelembabannya supaya tetap pada temperatur 70 sampai kurang lebih 75°F, selama 28 hari, dan kemudian diuji di laboratorium dengan pembebanan bertahap sesuai dengan spesifikasi. Kekuatan tekan yang didapat dari hasil percobaan seperti itu dikenal sebagai kekuatan silinder f 'c dan merupakan sifat utama yang ditentukan untuk tujuan- tujuan perencanaan.
Seperti yang dinyatakan dalam artikel 1.4, hasil dari percobaan kekuatan dari campuran batch yang berbeda dengan proporsi yang sejenis biasanya menunjukan perbedaan-perbedaan yang tidak dapat dihindari. Perbedaan tersebut dapat dikurangi dengan pengendalian dan pengawasan yang ketat, tetapi pada percobaan-percobaan tertentu tidak dapat dihindari terjadinya kekuatan silinder yang lebih rendah dari kekuatan yang ditentukan dalam perencanaan.
Walaupun terdapat perbedaan-perbedaan yang demikian, untuk memastikan didapatnya kekuatan beton yang cukup, pedoman ACI merumuskan bahwa mutu beton dapat dikatakan memuaskan apabila (1) tidak satupun dari hasil pengujian kekuatan (harga rata-rata dari sepasang silinder yang dicoba) lebih rendah dari 500 psi (3,45 MPa) atau lebih dari kekuatan f'c yang diperlukan dan (2) harga rata-rata dari sembarang tiga pengujian kekuatan secara berturut-turut harus sama atau melampaui harga f'c yang ditentukan.
Untuk melakukan hal tersebut, telah diturunkan syarat- syarat yang membatasi kemungkinan terjadinya pengurangan kekuatan dalam batasan sebagai berikut:
- Kemungkinan 1 dalam 100 bahwa hasil percobaan kekuatan suatu silinder akan berada di bawah harga f'c lebih dari 500 psi (3,45 MPa).
- Kemungkinan 1 dalam 100 bahwa kekuatan rata-rata dari hasil percobaan tiga buah silinder secara berturut-turut akan berada di bawah harga f'c.
- Kemungkinan 1 dalam 100 bahwa hasil percobaan sebuah silinder yang diambil secara randum akan berada di bawah harga f'c.
Gambar 1.3 Grafik frekuensi dan kekuatan rata-rata untuk berbagai tingkatan pengendalian mutu beton dengan f'c = 3000 psi (20,7 MPa) (dikutip dari Referensi 1.15) Percent of test = persentasi percobaan.
Commpressive strength = kekuatan tekan.
Specified Strength = kekuatan rencana.
Tingkat pengendalian, yaitu nilai penyimpangannya, diukur dengan deviasi standar, yang ditunjukan untuk setiap grafik tersebut. Dapat dilihat bahwa untuk memenuhi persyaratan 3 bagi beton yang terkendali secara ketat dengan suatu deviasi standar yang besamya hanya 344 psi, kekuatan rata-rata fcr harus paling sedikit 441 psi lebih besar dari kekuatan perencanaan fc. Sebaliknya, untuk tiga beton percobaan yang pengendaliannya sangat buruk, dengan suatu deviasi standar sebesar 806 psi, kekuatan rata-rata harus melampaui kekuatan perencanaan paling sedikit sebesar 1034 psi. Dengan cara yang sama kdndisi-kondisi 1 dan 2 dapat dievaluasi dengan metode statistik tersebut.
400 psi bila ct < 300 psi 2,8 MPa bila a < 2,1 MPa
550 psi bila ct = 300 S/D 400 psi 3,8 MPa bila ct = 2,1 s/d2,8 MPa
700 psi bila ct = 400 S/D 500 psi 4,9 MPa bila ct = 2,8 s/d 3,5 MPa
900 psi bila ct = 500 S/D 600 psi 6,3 MPa bila ct = 3,5 s/d 4,1 MPa
Apabila ct melampaui 600 psi (4,1 MPa), atau apabila tidak tersedia catatan yang cukup mengenai kekuatan beton yang pemah di coba, maka kekuatan rata-rata harus melampaui f'c paling sedikit 1200 psi (8,3 MPa).
Dapat dilihat bahwa metode pengendalian ini mengakui kenyataannya bahwa teijadinya penyimpangan kekuatan beton tidak dapat dihindari. Syarat-syarat 1 sampai 3 secara berurutan meyakinkan kita akan kecilnya kemungkinan bahwa kekurangan kekuatan seperti itu akan terjadi sedemikian besar sehingga menjadi suatu bahaya yang serius ; suatu kemungkinan kecil lainnya adalah bahwa bagian struktur yang dapat diukur, seperti yang diwakili oleh tiga percobaan kekuatan berturut-turut, akan terbuat dari bahan beton yang mempunyai kekuatan dibawah kekuatan rata-rata ; dan suatu bagian beton secara keseluruhan dengan kekuatan dibawah f'c tidak akan lebih besar dari 10% dari beton yang dibuat.
Walaupun terdapat kemajuan-kemajuan dalam dunia ilmu pengetahuan, dalam hal ilmu bangunan secara umum, dan khususnya dalam teknik pembuatan beton, tidak terdapat kemajuan yang pesat karena disini memerlukan unsur-unsur seni dan ketrampilan. Teknik pembuatan beton tergantung pada ketrampilan dan hasilnya sukar ditentukan secara tepat. Hal ini merupakan tugas dari pengawasan yang sistematis untuk memastikan terjadinya kesesuaian yang cukup baik antara rencana dan spesifikasi dengan hasil akhir dari struktur. Pengawasan selama berlangsungnya pembangunan harus dilakukan oleh seorang rekayasawan yang berwenang, dan biasanya yang lebih tepat dalam hal ini adalah rekayasawan yang merencanakan konstruksi tersebut atau yang bertanggung jawab terhadap rekayasawan yang merencanakannya. Fungsi utama dari seorang pengawas dalam hubungannya dengan pengendalian mutu adalah membuat contoh-contoh, melakukan pengujian terhadap contoh-contoh, dan pemeriksaan lapangan dari material, mengawasi penentuan komposisi material beton, pengawasan proses takaran, pencampuran, pengangkutan, penempatan pemadatan, perawatan, dan pengawasan persiapan pembuatan contoh-contoh untuk pemeriksaan laboratorium.
Penjelasan singkat mengenai teknologi beton disini hanya memberikan garis besar dari subyek-subyek yang penting saja. Seorang praktisi yang bersungguh-sungguh bertanggung jawab dalam fase produksi dan pengecoran beton pastilah akan lebih terbiasa dengan hal-hal rinci yang lebih mendalam. Sebagai tambahan terhadap literatur yang dikemukakan pada artikel-artikel sebelumnya, dapat dipakai referensi 1.8 sampai 1.11. 1. Selanjutnya Kekuatan Tarik dan Kekuatan Akibat Tegangan Kombinasi