BANCUHAN KONKRIT
OBJEKTIF AM
Memahami pengetahuan asas mengenai bancuhan konkrit, hubungkait kekuatan dengan nisbah-nisbah bancuhan, kebolehkerjaan konkrit dan ujian kekuatannya.
OBJEKTIF KHUSUS
Di akhir unit ini anda dapat :
ü Mentakrifkan bancuhan konkrit dan membezakan nisbah-nisbah bancuhan.
ü Menghuraikan kaitan nisbah bancuhan dengan kesesuaian penggunaannya.
3.1 Takrifan Konkrit
Merekabentuk bancuhan konkrit merupakan satu proses memilih juzuk yang sesuai bagi bahan-bahn konkrit supaya bancuhan itu boleh menghasilkan konkrit yang kuat, lasak, mempunyai kebolehkerjaan yang tinggi dan ekonomik.
Konkrit boleh didapati dengan tiga (3) cara:-
1) Membancuh dengan menggunakan penyodok
2) Membancuh dengan menggunakan mesin penggaul konkrit
3) Dibekalkan daripada kilang sebagai konkrit siap campur.
Pembancuhan konkrit samada di tapak bina mahu pun di kilang hendaklah mematuhi nisbah bancuhan yang ditetapkan untuk menghasilkan konkrit yang bermutu tinggi.
3.1.1 Penentuan Sifat Konkrit
Terdapat dua perkara yang perlu diambilkira bagi mengenalpasti bancuhan konkrit yang baik iaitu :
i. Kebolehkerjaan (Workability)
Kebolehkerjaan didefinisikan sebagai banyaknya kerja yang diperlukan untuk konkrit itu dituang dan dimampatkan tanpa berlakunya pengasingan atau kesenangan menuangnya ke dalam acuan.
ii. Kekuatan (Strength)
Kekuatan konkrit biasanya bermakna apabila ia mencapai kekuatan hancur bagi kiub 150mm (6”) pada takat umur 28 hari. Kekuatan ini dikenali sebagai kekuatan ciri konkrit.
Oleh kerana keputusan sesuatu ujian sering menampakkan keputusan yang berbeza, konkrit mestilah direkabentuk supaya mempunyai purata kekuatan yang lebih besar dari kekuatan ciri yang diperlukan. Perbezaan antara purata kekuatan dan kekuatan ciri ini dikenali sebagai margin.
3.2 Kesesuaian nisbah bancuhan konkrit
3.2.1 Gred Konkrit (Grade of concrete)
Gred konkrit boleh dibezakan berdasarkan kepada kekuatan konkrit yang boleh digunakan mengikut keperluan penggunaannya. CP 110 mencadangkan kadar yang terhad bagi merekabentuk peringkat konkrit dengan menyamakan angka yang digunakan dengan kekuatan ciri dalam sebenar. Anda boleh merujuk (Jadual 3.1) di bawah untuk melihat perbandingan diantara gred konkrit :
3.2.2 Merekabentuk Bancuhan Konkrit
Apabila purata kekuatan yang diperlukan telah ditetapkan, bancuhan mestilah direkabentuk bagi memenuhi keperluan ini dan juga keperluan-keperluan yang lain seperti kebolehkerjaan dan lain-lain. Untuk satu bancuhan yang tepat, beberapa bancuhan percubaan perlu diubahsuai bagi memenuhi keperluan yang dikehendaki.
Pendedahan kaedah teori ini ialah bagi mendapatkan kadar bancuhan percubaan pertama, kemudian diubahsuai berterusan sehinggalah dapat satu keputusan akhir yang paling praktikal.
3.3 Jenis-jenis bancuhan
Berdasarkan amalan CP 114, terdapat tiga 3 jenis bancuhan konkrit iaitu:-
a) Bancuhan piawai (standard mix)
b) Bancuhan rekabentuk (designed mix)
c) Bancuhan nominal (nominal mix)
Sementara CP 110 mengkelaskan kepada 2 jenis bancuhan iaitu :
i. Bancuhan dah ditentu (prescribed mix)
ii. Bancuhan rekabentuk (designed mix)
Penggunaan CP 110 adalah lebih meluas digunakan jika dibandingkan dengan CP 114
Bancuhan piawai dan bancuhan dah ditentu adalah mempunyai pengertian yang sama iaitu bagi konkrit yang berkekuatan tertentu. Kadar campuran bahan-bahannya adalah dengan kaedah berat untuk menghasilkan satu unit isipadu konkrit yang telah ditetapkan.
Dalam CP 110 ini, campuran dah ditentu ini hanya dihadkan kepada konkrit gred 30 dan ke bawah. Untuk konkrit gred yang lebih tinggi dari 30, campuran rekabentuk hendaklah digunakan.
a) Bancuhan dah ditentu (prescribed mix)
Kadar bancuhan ini biasanya berdasarkan berat (CP 110) dan kadar bancuhan ini adalah yang dinyatakan dalam CP 110.
Peringkat (gred) konkrit melambangkan kekuatan ciri minima yang dijangkakan ada pada konkrit , tetapi akibat dari pelbagai sifat dari pelbagai bahan yang ada, biasanya kekuatan ciri konkrit ini melebihi angka peringkat ini.
Bagi sesetengah kes, pihak jurutera telah menetapkan nisbah bancuhan, dan pihak kontraktor dikehendaki menydiakan bancuhan tersebut dengan betul seperti yang telah diterangkan.
b) Bancuhan rekabentuk (designed mix)
Bagi bancuhan ini, biasanya pihak kontraktor yang bertanggungjawab untuk memilih nisbah bancuhan bagi mendapatkan kekuatan dan taraf kerja yang diperlukan.
Kadar bancuhan ini biasanya berdasarkan isipadu. Bagi kes ini, bagi mendapatkan satu bancuhan yang berada dalam keadaan terbaik dan bermutu, beberapa bancuhan hendaklah diubah suai pada bancuhan tersebut.
c) Bancuhan nominal (nominal mix)
Bancuhan ini disediakan berdasarkan bancuhan berkadarkan isipadu.
Bancuhan nominal ini dinyatakan sebagai bancuhan yang ditetapkan adalah untuk mempunyai kekuatan minimanya sahaja.
Oleh itu, ia sering di salah anggap sebagai bancuhan rekabentuk.
Konkrit yang dihasilkan mempunyai kekuatan yang minima sahaja, tetapi ering kurang dari yang ditetapkan dan akibat dari kandungan simen yang rendah, menyebabkan ia sering tidak tahan lasak.
Bancuhan dengan kadar isipadu adalah sukar dikawal dan spesifikasi bancuhan nominal tidak begitu mengawal kandungan air.
Oleh itu, spesifikasi bancuhan ini tidak digalakkan kecuali jika diperlukan di tapak bina atau mutu yang dikehendaki bagi konkrit yang perlu dikelolakan dengan tangan.
Penyediaan bahan dengan kadar berat bancuhan ini adalah digalakkan dan mesti mendapat ketetapan jurutera.
Bancuhan nominal boleh dijalankan dengan kadar berat jika ketumpatan bahan-bahannya diketahui.
Ketumpatan = Berat
Isipadu
Jumlah berat simen dan batu baur kering dalam kilogram adalah bagi menghasilkan kira-kira satu meter padu konkrit mampatan penuh.
Contoh 1 :
Carikan berat bahan yang diperlukan bagi bancuhan nominal berkadar 1 : 2 : 4 berdasarkan 150kg simen, dimana bancuhan akan dibuat berdasarkan pada berat.
Diberi ketumpatan bahan :
Simen – 1440 kg/m³
Batu Baur Halus - 1640 kg/m³
Batu Baur Kasar - 1390 kg/m³
Penyelesaian
V = M M = V x D
D
a) Isipadu simen = 150 = 0.104 m³
1440
b) Isipadu batu baur halus = 0.104 x 2 (nisbah) = 0.208 m³
Ø Berat batu baur halus = 1640 x 0.208 = 341 kg
c) Isipadu batu baur kasar = 0.104 x 4 = 0.416 m³
Ø Berat batu baur kasar = 0.416 x 1390 = 578 kg
Jika nisbah air = 0.55 :
simen
= 0.55 x 150 = 82.5 kg
= 82.5 liter.
3.2 Kebolehkerjaan (Workability)
3.4.1 Takrifan Kebolehkerjaan
Kebolehkerjaan didefinisikan sebagai banyaknya kerja yang diperlukan untuk konkrit itu dituang dan dimampatkan tanpa berlakunya pengasingan atau kesenangan menuangnya ke dalam acuan.
Kandungan simen, saiz batu baur dan bentuknya akan mempengaruhi kuantiti air bagi menghasilkan satu konkrit yang mudah diolah.
Konkrit yang kuat dan baik mestilah betul-betul padat tanpa berlaku sebarang lompangan dan gelembung udara.
Untuk mencapai tahap ini, konkrit mestilah berkebolehkerjaan (workable) supaya boleh dipadatkan dengan mudah mengikut bentuk-bentuk yang tertentu. Kerja-kerja pemadatan ini boleh dilakukan samada dengan menggunakan rod besi/tetulang atau menggunakan alat penggetar (vibrator).
3.4.2 Faktor-faktor yang mempengaruhi kebolehkerjaan (workability)
Terdapat tiga faktor yang mempengaruhi kebolehkerjaan iaitu :
i. Nisbah air-simen
Air digunakan untuk menghasilkan bancuhan konkrit yang bersifat plastik dan senang dikerjakan. Jika air yang digunakan lebih daripada had sepatutnya, kekuatan dan ketumpatan konkrit akan berkurangan. Jika air yang digunakan terlampau kurang, konkrit itu susah dikerjakan dan proses penghidratan tidak sempurna.
Hubungan diantara nisbah air dan simen dalam bancuhan konkrit itu dikenali sebagai nisbah air-simen.
Nisbah air-simen ini adalah merujuk kepada kadar bancuhan air dan simen yang digunakan bagi nisbah bancuhan tersebut.
Secara umumnya lebih rendah nisbah air-simen, kekuatan konkrit semakin bertambah dan kebolehkerjaan semakin kurang iaitu kerja-kerja penuangan dan pemadatan konkrit adalah lebih susah.
Contoh :
a) Nisbah air-simen = Kekuatan Konkrit = Kebolehkerjaan
b)Nisbah air-simen = Kekuatan Konkrit = Kebolehkerjaan
Kadar ini biasanya dikira mengikut isipadu atau berat.
Contoh :
Jika 27 liter air digunakan untuk membancuh satu beg simen (50 kg), nisbahnya ialah :
27 x 1 = 0.54
50
Adalah didapati bahawa untuk mencapai kekuatan maksimum bagi simen portland, nisbah air simen ialah 0.33. Biasanya nisbah untuk mencapai kesenangan kerja yang baik ialah 0.49.
ii. Nisbah batu-baur-simen
Batu baur halus dan kasar hendaklah terdiri daripada berbagai saiz bagi menghasilkan lompangan yang minimum.
Penggunaan simen hendaklah mencukupi untuk mengisi lompangan dalam pasir dan campuran simen dan pasir mencukupi untuk menutup lompangan dalam batu baur kasar (Rujuk Rajah 3. 1).
Walaubagaimanapun ia akan menghasilkan konkrit yang kasar. Oleh itu, simen dan pasir yang berlebihan adalah diperlukan untuk menghasilkan campuran yang mempunyai kebolehkerjaan yang tinggi.
iii. Bentuk permukaan batu baur
Batu baur yang mempunyai permukaan licin boleh memberikan kebolehkerjaan yang baik tetapi mempunyai kekuatan ikatan yang rendah.
Contoh :
Batu Baur Licin = Kekuatan ikatan
Batu Baur Kasar = Kekuatan ikatan
Manakala batu baur yang mempunyai permukaan yang kasar menghasilkan kebolehkerjaan yang rendah tetapi kekuatan ikatan antara batu baur dan simen adalah lebih baik.
3.4.3 Pengasingan dan penjujuhan
i. Pengasingan
Pengasingan boleh diertikan sebagai pemisahan juzuk-juzuk/bahan-bahan daripada suatu campuran berlapis (heterogeneous) sehingga agihan menjadi tidak segaya/sekata.
Pengasingan tidak akan berlaku sekiranya konkrit mempunyai kebolehkerjaan yang baik dan mempunyai sifat lekit.
Pengasingan dalam konkrit boleh dikelaskan kepada dua jenis :
i. Zarah-zarah kasar cenderung untuk terpisah daripada campuran semasa menuang dan memadat. Ini berlaku disebabkan oleh terlalu banyak penggunaan batu baur.
ii. Campuran simen terpisah daripada juzuk-juzuk/bahan-bahan lain. Ini disebabkan oleh campuran sangat basah.
Langkah-langkah yang perlu diambil untuk mengawal pengasingan ini daripada berlaku adalah seperti berikut :
i. Campuran mestilah berkebolehkerjaan yang betul.
ii. Tidak digetarkan berlebihan jika menggunakan penggetar (vibrator) atau rod besi.
iii. Tidak dituang dalam kedudukan yang sangat tinggi semasa kerja menuang.
iv. Tidak bergerak terlalu jauh di dalam acuan.
Jika berlaku pengasingan terhadap konkrit tersebut maka ia akan menghasilkan permukaan konkrit yang buruk dan mempunyai kekuatan yang lemah.
Contoh : Kecacatan konkrit – honey comb
ii. Penjujuhan/lelehan air (bleeding)
Penjujuhan merupakan suatu bentuk pengasingan dimana sejumlah air di dalam campuran naik ke permukaan konkrit yang baru dituang.
Ini adalah disebabkan ketidaupayaan bahan-bahan pepejal dalam campuran untuk memegang air bila ia termendap ke bawah.
Kesan yang timbul daripada berlakunya penjujuhan ialah bahagian atas tiap-tiap unit struktur akan menjadi basah dan lembap mengakibatkan bahagian tersebut menjadi lemah.
Jika air yang naik ini mengandungi zarah-zarah simen halus yang banyak, suatu lapisan laitance akan terbentuk.
Lapisan laitance ini adalah lemah dan berliang. Oleh itu ia perlu diberus dan dibasuh supaya ikatan yang bagus dapat dihasilkan.
3.4.4 Jenis-jenis ujian Kebolehkerjaan (Workability)
Untuk mengukur kebolehkerjaan, tiada ujian yang spesifik digunakan. Walaubagaimanapun, ujian yang biasa dibuat di tapak bina ialah :
i. Ujian Keruntuhan (slump test)
ii. Ujian Faktor Mampatan
iii. Ujian Meter Konsisten Vebe
i. Ujian Keruntuhan/penurunan (slump test)
a) Tujuan
Ujian penurunan ini adalah ujian yang praktikal bagi menyukat kebolehkerjaan/taraf kerja untuk semua jenis konkrit.
Perubahan nilai penurunan yang didapati menunjukkan perubahan pada bahan, kandungan air atau pada kadar bancuhan. Dengan itu ia amat berguna bagi mengawal kualiti konkrit yang akan dihasilkan.
b) Langkah-langkah Bagi Menjalankan Ujian.
Radas yang digunakan bagi ujian ini adalah terdiri daripada cetak/frustrum berbentuk kon dengan 100mm (4”) garispusat bahagian atas, 200mm (8”) garispusat bahagian bawah dan 300mm (12”) tingginya serta dipasangkan dengan dua pemegang pada bahagian sisi.
Aturcara ujikaji adalah seperti berikut :
1) Pastikan cetak kon sentisa bersih di dalamnya sebelum ujian dan diletakkan di atas alas yang keras dan rata serta kedap.
2) Konkrit dimasukkan ke dalam acuan sebanyak 4 lapisan.
3) Setiap lapisan dilakukan hentaman/rejaman (rodding) sebanyak 25 kali dengan rod keluli bergarispusat 5/8”.
4) Permukaan atas diratakan dengan rod pemampat atau sudip (trowel).
5) Kon diangkat tegak keluar dari konkrit secara perlahan dan konkrit akan runtuh.
6) Runtuhan akan diukur menggunakan pembaris.
Gambar 3.2 : Runtuhan konkrit diukur bagi ujian penurunan
7) Runtuhan boleh berlaku dalam 3 keadaan iaitu runtuhan benar, ricih dan roboh. Konkrit yang baik akan mengalami runtuhan benar iaitu antara ½” hingga 4½”.
8) Jika berlaku runtuhan ricih dan roboh maka ia menunjukkan konkrit itu kekurangan sifat lekit atau terlalu basah. Konkrit begini tidak boleh digunakan dalam pembinaan.
i. Ujian Faktor Mampatan
a) Tujuan
Ujian faktor mampatan ini adalah ujian yang kaedah pengukuran taraf mampatannya agak sensitif dari ujian penurunan.
Dalam ujian ini, ia menunjukkan darjah perbezaan ketumpatan konkrit separuh mampat berbanding dengan mampatan penuh.
Radasnya terdiri daripada 2 corong tuang (hopper) berbentuk kon dan takungan silinder yang disusun tegak ke atas antara satu sama lain.
Corong tuang (Hopper) mempunyai permukaan yang licin untuk mengurangkan geseran. Terdapat pintu berengsel di bahagian bawahnya.
b) Langkah-langkah Bagi Menjalankan Ujian.
1) Corong tuang (hopper) akan diisi dengan konkrit tanpa dipadatkan. Pintunya dibuka supaya konkrit jatuh di dalam hopper di bawah yang lebih kecil.
2) Kemudian Corong tuang (hopper) kedua dibuka pintunya sepertimana di atas dan konkrit akan memenuhi dalam silinder.
3) Konkrit yang berlebihan dari tinggi silinder hendaklah dibuang rata dengan menggunakan dua ‘steel float’.
4) Timbangkan konkrit separa padat dan ini dikenali sebagai beray ‘separyh mampat’.
5) Konkrit ini kemudiannya dibuang dan diisi dengan konkrit yang baru ke dalam silinder dengan 4 lapisan. Setiap lapisan adalah setebal 50mm (2”) dan ianya digetarkan supaya pemadatan dapat dilakukan sepenuhnya.
6) Kemudian timbangkan konkrit yang telah dipadatkan tadi.
7) Gunakan formula ini untuk menentukan factor mampatan.
Formula :
8) Untuk konkrit biasa nilainya ialah antara 0.75 hingga 0.95
i. Ujian Meter Konsisten Vebe
a) Tujuan
Ianya merupakan salah satu kaedah yang boleh digunakan bagi pengukuran kebolehkerjaan/taraf kerja dimana mampatan dengan penggetar diperlukan.
Mula digunakan di sweden dengan menggunakan kuasa 3 fasa, boleh digunakan di makmal atau di tapak bina.
b) Langkah-langkah Bagi Menjalankan Ujian.
1) Ujian runtuhan dilakukan dalam sebuah silinder terbuka yang terletak di atas sebuah meja getar yang diam.
2) Satu plat (plate) lut sinar yang cukup muat dalam silinder itu dijatuhkan tegak perlahan-lahan menggunakan beratnya sendiri diletakkan perlahan-lahan di atas konkrit yang telah menurun tadi.
3) Kemudian suis meja getar dihidupkan dan disebabkan getaran ini, berat konkrit itu sendiri dan berat plat lut sinar, konkrit itu bergerak turun memenuhi ruang silinder.
4) Apabila selesai konkrit memenuhi ruang, jika dilihat dari plat lut sinar, suis itu ditutup.
5) Masa diambil (masa konkrit memenuhi ruang) hingga ke saat terdekat dan nilai ini dikira sebagai darjah vebe dan ini merupakan pengukuran kebolehkerjaan konkrit.
6) Masa yang semakin lama menunjukkan kebolehkerjaan semakin rendah.
Alhamdulillah, terbaik Moga menjadi Ilmu untuk manusia
ReplyDelete