Slide 1

Contoh Kasus :PENERAPAN RANCANGAN MIXTURE EXPERIMENT DALAM PENENTUAN KOMPOSISI OPTIMUM BETON

Dedy SugiartoSavira Anindita

Slide 2

Menentukan komposisi optimum campuran I beton produk preslab, yang terdiri dari pasir, semen, dan air.

Menghasilkan suatu model yang menggambarkan hubungan variabel respon dan komponen-komponen pembentuk produk.

Tujuan penelitian:

Slide 3

Diagram alir proses pencampuran bahan produk preslab

Mulai

Penentuan komposisi campuran I

Pasir Semen Air

Mixing

Tingkat slump sesuai standar?

Komposisi Campuran I terbaik (Extreme-Vertices Mixture

Experiment)

A

Yes

No

Slide 4

Penentuan komposisi campuran II

Rockmill Split BCA

Mixing

Tingkat slump sesuai standar?

Komposisi Campuran II terbaik (Extreme-Vertices Mixture

Experiment)

B

A

Yes

No

Slide 5

Penentuan komposisi campuran III (produk)

Fly ash Zat aditif

Mixing

Tingkat slump dan kuat tekan beton sesuai standar?

Komposisi Campuran Beton Preslab K-500 (Extreme-Vertices

Mixture Experiment)

B

Yes

No

Selesai

Slide 6

Bahan Baku Preslab

BetonBahan baku beton terbagi sebagai berikut:- Semen- Pasir- Rockmill- Split BCA (ukuran 10 mm-20 mm)- Fly ash- Zat aditif- Air bebas

Wire / besi dengan diameter 5 mm.

Bahan baku pembantu Preslab antara lain sebagai berikut: Form oil Solar

Slide 7

Proses Produksi Campuran Beton

Tahap 1: Pengisian pertama dimulai dari pasir yang dituang ke

dalam sebuah timbangan dan material tersebut diangkut dengan bantuan conveyor ke mesin mixer.

Memasukkan semen dan air ke dalam mesin mixer secara bergantian.

Pengolahan ketiga material diatas dilakukan selama ± 3 menit.

Tahap 2: Memasukkan bahan baku rockmill dan split BCA pada

campuran yang pertama Dilakukan dengan pencampuran kembali selama ± 3 menit

• Tahap 3:− Memasukkan bahan baku fly ash dan zat aditif pada

campuran yang kedua. − Dilakukan dengan pencampuran kembali selama ± 3 menit

Slide 8

Identifikasi Variabel Respon

Tahap

Percobaan

Variabel

Respon

Target Nilai

Minimum

Nilai

Maksimum

Campuran I Slump 24 cm 23 cm 25 cm

Campuran II Slump 20 cm 19 cm 21 cm

Campuran III

Slump 16 cm 14 cm 18 cm

Kuat Tekan Beton

500 kg/cm2

497 kg/cm2

503 kg/cm2

Slide 10

UJI SLUMP

Slide 11

ALAT YG DIGUNAKAN

Corong Slump - terbuat dari plat berbentuk kerucut diameter bawah 8 in ( 203 mm ) diameter atas 4 in ( 102 mm ) dan tinggi 12 in ( 302 mm ) tebal 0.045 in ( 1.14 mm )

Batang pemadat - terbuat dari baja dg panjang 600 mm diameter 16 mm

Plat alas Mistar pengukur / meteran Sekop / sendok semen

Slide 12

URUTAN PELAKSANAAN

Basahi Cetakan dan pelat alas Ambil adukan beton segar sesuai ASTM C 172 Letakan Corong slump di atas plat alas Masukan adukan beton ke corong dalam3 lapisan dg volume

pertama sedalam 2-5/8 in (67 mm), kedua sedlm 6-1/6 in (155 mm), ketiga hanya menutupi atas cetakan.

Rojok setiap lapis dg batang pemadat sebanyak 25 kali secara merata

Rojok lapisan kedua dan ketiga sampai mengenai lapisan bawahnya kira-kira 25 mm

Ratakan permukaan atasnya dg batang pemadat Angkat Cetakan dg posisi vertikal dlm waktu 5 +/- 2 detik ukur penurunan yg terjadi (selisih antara tinggi awal dg tinggi akhir)

Slide 13

Pengujian Kuat Tekan Beton

Slide 14

Benda Uji

Benda uji tidak boleh dites jika terjadi perbedaan diameter sebesar 2% pada benda uji yang sama.

Tidak diijinkan jika pengetesan menyimpang dari garis tegak lurus ke garis axis lebih dari 0.5%.

Permukaan benda uji harus di capping Sehari sebelum waktu tes benda uji harus

diangkat dari tempat perawatan dan ditaruh ditempat yang terlindung.

Slide 15

Prosedur :

Tes kuat tekan dilakukan sesegera setelah memindahkan dari tempat yang lembab.

Benda uji harus dijaga kelembabannya. Bersihkan permukaan bearing atas dan

bawah dari kotoran. Letakkan benda uji dibawah bearing block. Ratakan permukaan yang menempel pada

piston.

Slide 16

Gunakan beban terus menerus tanpa hentakan.

Gunakan beban sampai hancur. Laporkan hasil kuat tekan benda uji.

Slide 17

PERCOBAAN CAMPURAN I Batasan-batasan komposisi pembentuk

campuran I

Komponen Lower bound Upper bound

Pasir 0.45 0.60

Semen 0.30 0.45

Air 0.10 0.25

Slide 19

Tabel Pengacakan Standar dalam Original Component – Campuran I

StdOrder RunOrder PtType Blocks Pasir Semen Air

1 1 1 1 0.45 0.3 0.25

7 2 0 1 0.5 0.35 0.15

8 3 1 1 0.45 0.3 0.25

2 4 1 1 0.6 0.3 0.1

10 5 1 1 0.45 0.45 0.1

12 6 2 1 0.525 0.3 0.175

3 7 1 1 0.45 0.45 0.1

14 8 0 1 0.5 0.35 0.15

11 9 2 1 0.45 0.375 0.175

6 10 2 1 0.525 0.375 0.1

5 11 2 1 0.525 0.3 0.175

13 12 2 1 0.525 0.375 0.1

9 13 1 1 0.6 0.3 0.1

4 14 2 1 0.45 0.375 0.175

Slide 20

Hasil Pelaksanaan Percobaan Campuran I

StdOrder RunOrder PtType Blocks Pasir Semen AirSlump

(cm)

1 1 1 1 0.45 0.3 0.25 25.8

7 2 0 1 0.5 0.35 0.15 24.3

8 3 1 1 0.45 0.3 0.25 26.1

2 4 1 1 0.6 0.3 0.1 22.7

10 5 1 1 0.45 0.45 0.1 22.9

12 6 2 1 0.525 0.3 0.175 24.8

3 7 1 1 0.45 0.45 0.1 23.1

14 8 0 1 0.5 0.35 0.15 24.5

11 9 2 1 0.45 0.375 0.175 23.6

6 10 2 1 0.525 0.375 0.1 23.4

5 11 2 1 0.525 0.3 0.175 24.7

13 12 2 1 0.525 0.375 0.1 23.3

9 13 1 1 0.6 0.3 0.1 22.5

4 14 2 1 0.45 0.375 0.175 23.9

Slide 21

Model Regresi Campuran I

Dimana: x1 = pasir

x2 = semen

x3 = air

321323121321 25.119.29.12.295.25236.22ˆ xxxxxxxxxxxxy

Regression for Mixtures: Slump versus Pasir, Semen, Air

Estimated Regression Coefficients for Slump (pseudocomponents)

Term Coef SE Coef T P VIF

Pasir 22.600 0.1069 * * 1.611

Semen 23.000 0.1069 * * 1.611

Air 25.950 0.1069 * * 1.611

Pasir*Semen 2.200 0.5237 4.20 0.004 1.796

Pasir*Air 1.900 0.5237 3.63 0.008 1.796

Semen*Air -2.900 0.5237 -5.54 0.001 1.796

Pasir*Semen

*Air 11.250 3.6847 3.05 0.019 1.630

S = 0.15119 PRESS = 0.64000

R-Sq = 99.01% R-Sq(pred) = 96.02% R-Sq(adj) = 98.15%

Slide 22

Surface Plot dan Contour Plot Campuran I

Slide 23

Respon Trace Plot Campuran I

Slide 27

Overlaid Contour Plot

Slide 29

Respon Optimizer

Slide 30

KOMPOSISI OPTIMUM CAMPURAN I

50%37%

13%

pasir

semen

air