Pengaruh Penambahan Serat Jerami Padi sebagai Peredam Suara dan Pengaruhnya terhadap Sifat Mekanik Beton

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT JERAMI PADI SEBAGAI PEREDAM SUARA DAN PENGARUHNYA TERHADAP SIFAT

MEKANIK BETON

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil

Disusun oleh :

RAISA MUHARRISA 08 0404 006

SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013

ABSTRAK

Beton merupakan material utama untuk konstruksi yang banyak digunakan di seluruh dunia. Banyak penelitian telah dilakukan tentang teknologi beton untuk memenuhi kebutuhan dalam pembangunan infrastruktur dimulai dari jalan, gedung, jembatan dan lain sebagainya. Semakin meluasnya penggunaan beton dan makin meningkatnya skala pembangunan menunjukkan juga semakin banyak kebutuhan beton di masa yang akan datang, sehingga mempengaruhi perkembangan teknologi beton dimana akan menuntut inovasi-inovasi baru mengenai beton itu sendiri. Perkembangan zaman di era globalisasi yang pesat ini mengakibatkan terus bertambahnya jumlah barang bekas/limbah yang keberadaanya sangat melimpah dan tidak dapat dimanfaatkan salah satu contoh nya adalah jerami padi. Untuk itu, banyak hal yang telah dilakukan dalam rangka mendaur ulang guna mengatasi masalah keberadaan limbah ini. Pada beton ini, jerami padi dapat digunakan sebagai bahan tambah pada beton.Beton dicampur dengan menambahkan serat jerami padi dalam proporsi yang berbeda. Dalam hal ini, jerami padi sebagai bahan tambah pada campuran beton dalam variasi campuran dengan harapan dapat meningkatkan kualitas beton berupa kuat tekan, kuat tarik yang baik. Serat jerami padi juga dapat digunakan sebagai peredaman suara. Adapun variasi penambahan jerami padi yang digunakan adalah 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dan pengujian yang dilakukan berupa slump test, kuat tekan, kuat tarik dan uji peredaman suara.Dari hasil pengujian diperoleh hasil kenaikan pada nilai slump, penurunan nilai kuat tekan menjadi 70,76%, 68,61%, 54,35%, 53,49% dari beton normal, penurunan pada nilai kuat tarik beton 52,39 kg/cm2,38,31 kg/cm2,35,36 kg/cm2,25,49 kg/cm2,25,42 kg/cm2.Pada pengujian peredaman suara terjadi peningkatan dari setiap kenaikan persentase serat jerami padi.Dari hasil pengujian tersebut diperoleh penurunan pada kuat tekan,dan kuat tarik. Untuk itu, jika diadakan penelitian lebih lanjut ada baiknya nilai variasi jerami padi diperkecil kurang dari dari 5%. Penelitian lanjutan untuk beton mutu tinggi dapat dilakukan dengan memakai zat Additive (silica fume) pada persentase yang bervariasi agar didapat kuat Tekan dan kuat tarik yang optimal.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada saya, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul “PENGARUH PENAMBAHAN SERAT JERAMI PADI SEBAGAI PEREDAM SUARA DAN PENGARUHNYA TERHADAP SIFAT MEKANIK BETON

”

Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting yaitu :

1. Ibu Rahmi Karolina, ST, MT selaku pembimbing, yang telah banyak memberikan dukungan, masukan, bimbingan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu saya menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

5. Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa Teknik sipil USU bg Ari yusman, Rahmat, Fauzi, Prima, dan Reza.

6. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada saya.

7. Teristimewa dihati buat keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua saya, Ayahanda Akhyar dan Ibunda Rahima yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan nasehat yang luar biasa kepada saya. Terima kasih atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang dan do’a yang tiada batas untuk saya. Kepada adik saya Rifqi Akhtari yang telah banyak membantu dan mendukung saya selama ini, terima kasih atas doanya. Kepada semua keluarga yang ikut membantu saya dalam mengerjakan tugas akhir ini.

8. Teristimewa untuk teman seperjuangan dalam tugas akhir Ade Sri Rezeki dan Dedial Eka Putra J yang telah ikut memberikan doa, motivasi, dan semangat. 9. Buat saudara/i seperjuangan 08 Ratih, Eci, Kiki, Wenni, Icha, Rumanto,

Hafiz, denni, Muazzi, Siddik, Imam, Khatab, Beri, Aris, Fadlan, Al, Robi, Rama, Khaidir, Andi, Molana, Ucup, Ibnu, Arif abang-abang dan kakak senior, bg Riky 06, bg Fadly 06, bg ucup 06, bg Beni 05, kak Rini 05, dan yang lainnya adik-adik 2011, Ahmad sarif, Subar, Reno, Barly, Wahyu, Redian, Rendra, Aldo, Dika, Fadly, serta teman-teman mahasiswa/i angkatan 2008 dan mahasiswa sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

10. Buat wak Udin, mas Subandi, dan ibu serta bapak kantin beton terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

11. Seluruh rekan-rekan yang tidak mungkin saya tuliskan satu-persatu atas dukungannya yang sangat baik.

Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Yang disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahamahan saya dalam hal ini. Oleh karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para pembaca demi perbaikan menjadi lebih baik.

Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, Februari 2013

Penulis ( Raisa Muharrisa )

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL………..viii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR NOTASI………..xii

DAFTAR LAMPIRAN ………..xiv

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 5

1.2 Batasan Masalah ... 3

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian ... 6

1.4 Metodologi ... 6

1.5 Tempat Penelitian ... 7

1.6 Sistematika Penulisan ... 8

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 9

2.1 Umum ... 9

2.1.1 Beton segar (Fresh Concrete) ………10

2.1.1.1Kemudahan Pengerjaan (Workability) ……….11

2.1.1.2Pemisahan Kerikil (Segregation)………..12

2.1.1.3 Pemisahan Air (Bleeding)……….13

2.1.2 Beton Keras………14

2.1.2.1Kuat Tekan Beton ………14

2.1.2.2Kuat Tarik Beton ……….17

2.1.2.3Uji Peredaman Suara………18

2.2 Bahan Penyusun Beton ...22

2.2.1 Semen………22

2.2.1.2Semen Portland……….23

2.2.1.3Jenis-Jenis Semen Portland………...24

2.2.2 Agregat ...25

2.2.2.1 Umum………...25

2.2.2.2 Jenis Agregat ...26

2.2.3 Air ………...30

2.2.4 Bahan Tambahan...31

2.2.4.1 Umum………...31

2.2.4.2 Alasan Penggunaan Bahan Tambahan………….33

2.2.4.3 Perhatian Penting dalam Penggunaan Bahan Tambahan...34

2.2.4.4 Jerami Padi………..35

BAB 3 METODE PENELITIAN ...38

3.1 Umum ...38

3.2 Bahan-bahan penyusun beton ……….40

3.2.1. Semen Portland……….40

3.2.2. Agregat Halus………...40

3.2.3. Agregat Kasar………...44

3.2.4. Air……….47

3.2.5. Jerami Padi ………...47

3.3 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design)………...48

3.4 Penyediaan Bahan Penyusun Beton………49

3.5 Pembuatan Benda Uji………..49

3.6 Penggunaan Jerami Padi...50

3.7 Pengujian Sampel……….51

3.8.1 Uji kuat Tekan Beton ...51

3.8.2 Uji Kuat Tarik Beton ……….52

3.8.3 Uji Peredaman Suara ……….53

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN...59

4.1 Nilai Slump………..59

4.2 Uji Kuat Tekan Beton ………60

4.3 Pola Retak Pada Pengujian Kuat Tekan ………62

4.4 Uji Kuat Tarik Beton………..64

4.5 Uji Peredaman Suara ……….67

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ……….100

5.1 Kesimpulan ………..100

5.2 Saran ………101

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Kandungan Serat Jerami Padi ... 2

Tabel 1.2 Variasi serat jerami padi dan jumlah benda uji ... 7

Tabel 2.1 Kekuatan beton dengan semen type 1 berdasarkan umur beton ……..17

Tabel 2.2 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus………..27

Tabel 2.3 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM, 1991)……….29

Tabel 4.1 Nilai Slump berbagai jenis beton ……….59

Tabel 4.2 Kuat tekan silinder ………...61

Tabel 4.3 Perhitungan kuat tarik beton ………65

Tabel 4.4 Nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami padi 0% …………...72

Tabel 4.5 Nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami padi 5% …………...77

Tabel 4.6 Nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami padi 10%…………..82

Tabel 4.7 Nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami padi 15%…………..87

Tabel 4.8 Nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami padi 20%…………..92

Tabel 4.9 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Jerami padi 0%………94

Tabel 4.10 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Jerami padi 5%………95

Tabel 4.11 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Jerami padi 10%………96

Tabel 4.12 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Jerami padi 15%………97 Tabel 4.13 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Jerami padi 20%………98 Tabel 4.14 Hubungan Kekuatan Beton rata -rata dengan Koefisien Serap Bunyi rata-rata untuk setiap variasi Jeram Padi………99

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kerucut Abrams………12

Gambar 2.2 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton……..15

Gambar 2.3 Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe portland semen...25

Gambar 2.4 Jerami Padi………...36

Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Beton Normal dengan Jerami Padi ……39

Gambar 3.2 Jerami Padi kering………48

Gambar 3.3 Benda uji silinder ………...52

Gambar 3.4 Uji Split Silinder………..53

Gambar 3.5 Impedance Tube………..54

Gambar 3.6 Tabung Impedance ( Resonator)……….56

Gambar 3.7 Bentuk Gelombang Sebelum diletakkan Specimen………57

Gambar 3.9 Gambar untuk mendapatkan A1 dan A2 ………..58

Gambar 4.1 Grafik Nilai Slump terhadap variasi jerami padi...60

Gambar 4.2 Grafik kuat tekan silinder terhadap kadar penggunaan jerami padi...61

Gambar 4.3 Pola retak cone dan shear pada pengujian kuat tekan………62

Gambar 4.4 Pola retak yang mungkin terjadi pada silinder beton……….63

Gambar 4.5 Grafik perbandingan hasil pengujian kuat tarik silinder beton ….66 Gambar4.6 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami 0% terhadap frekuensi………...72

Gambar4.7 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami 5%

terhadap frekuensi……….77 Gambar4.8 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami 10%

terhadap frekuensi………...82 Gambar4.9 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami 15%

terhadap frekuensi………..87 Gambar4.10 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami 20%

terhadap frekuensi………..92 Gambar 4.11 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan setiap variasi serat jerami terhadap frekuensi………. 93 Gambar 4.10 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk variasi Jerami Padi 0 %……….94 Gambar 4.11 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk variasi Jerami Padi 5%………..95 Gambar 4.12 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk variasi Jerami Padi 10 %………...96 Gambar 4.13 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk variasi Jerami Padi 15 %………...97 Gambar 4.14 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk variasi Jerami Padi 20 %………...98 Gambar 4.15 Hubungan Kekuatan Beton rata-rata dengan Koefisien Serap Bunyi rata-rata untuk setiap variasi……….99

DAFTAR NOTASI

SSD: saturated surface dry

n : jumlah sampel

f'c : kuat tekan beton karakteristik (MPa) fr : kuat lentur (MPa)

fc’ : kekuatan tekan (kg/cm2) P : beban tekan (kg)

A : luas penampang (cm2)

S : deviasi standar (kg/cm2)

σ’b : kekuatan masing – masing benda uji (kg/cm2)

σ’bm : kekuatan Beton rata –rata (kg/cm2)

N : jumlah Total Benda Uji hasil pemeriksaan

bm 

: tegangan rata-rata (kg/ cm²)

Fct : tegangan rekah beton (kg/cm)

P : beban maksimum (kg)

L : panjang sampel (cm)

D : diameter (cm)

F : beban yang diberikan (kg) α : Koefisien Absorpsi Bunyi

 _{: tegangan (kg/ cm²)}

h : tinggi balok (cm)

c 

: berat jenis beton (kg/cm3)

air 

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Concrete Mix Design

Lampiran II Pengujian Kokoh Tekan Beton Lampiran III Dokumentasi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Jumlah penduduk Indonesia semakin meningkat, seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk Indonesia maka semakin bertambah pula kebutuhan pokok masyarakat dalam bahan bangunan untuk perumahan, maka perlu penyediaan bahan bangunan dalam jumlah yang cukup, baik dalam kualitas maupun kuantitas, serta harganya terjangkau oleh daya beli rakyat. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut berbagai alternatif dapat dilakukan diantaranya adalah dengan aneka usaha peningkatan bahan limbah anorganik maupun limbah pertanian. Potensi Iimbah pertanian di Indonesia cukup besar. Salah satunya adalah jerami padi.

Jerami merupakan batang padi yang terdiri dari batang, pucuk, kelopak daun, daun dan kaya akan serat kasar. Serat jerami padi merupakan satu limbah lignoselulosa yang tiap tahun di hasilkan secara melimpah di Indonesia. Limbah ini belum dimanfaatkan secara efektif (Abdul Rozak, Sri Mudiastuti, dan Aim Abdurachim Idris, 1998). Sebagian kecil saja dari limbah ini yang telah dimanfaatkan seperti untuk pembuatan kertas dan pengganti makanan ternak. Sebagian besar masih dimusnahkan dengan cara pembakaran. Cara ini terus menerus mendapat kritikan karena dapat menambah polusi udara. Potensi jerami padi lebih ekonomis, ramah lingkungan, dan beratnya cukup ringan. Selain itu

serat jerami padi berasal dari sumber daya alam yang dapat diperbaharui, yang tidak akan habis pada suatu saat nanti, sehingga terjamin ketersediaannya.

Jerami padi juga dapat digunakan sebagai peredam suara.

Kandungan Serat Jerami

Panjang serat 1.1 - 1.5 mm

Diamater 9 - 13 µm

Kadar selulosa 33 - 38 %

Kadar lignin 17-19%

Kadar pentose 27 - 32 %

Kadar Abu* 6 - 8 %

Serat kasar 29.2%

Silika ( SiO2)** 12 - 16 %

Sumber : *Idris dan Nadhiroh, 1976

**Jackson, 1977 dalam Wahyu, 1991

Tabel 1. Kandungan serat jerami padi

Beton pada dasarnya merupakan material komposit yang terdiri dari beberapa komponen yaitu semen, air, agregat halus dan agregat kasar. Terkadang banyak digunakan bahan tambahan kimiawi ataupun fisikal pada perbandingan tertentu, sampai menjadi satu kesatuan yang homogen. Campuran tersebut akan mengeras seperti batuan. Pengerasan terjadi karena peristiwa reaksi kimia antara semen dengan air.

Prinsip yang dapat diterapkan untuk mengatasi kebisingan pada bangunan adalah dengan menggunakan elemen yang memiliki tingkat insulasi suara yang baik (tinggi), diantaranya dengan penggunaan elemen bangunan yang tebal, berat, masif namun sekaligus lunak. Jerami kering, secara alamiah adalah batang kering

yang di dalamnya berisi udara. Secara individual atau satu persatu, batang jerami tidak akan mampu memenuhi tugasnya sebagai bahan dengan tingkat insulasi yang tinggi, namun penggabungan beberapa batang jerami menjadi satu ikatan misalnya, akan menghasilkan suatu elemen yang tebal dan memiliki rongga udara

di dalamnya.

Penggunaan prinsip insulasi suara pada dinding akan lebih efektif mengurangi perambatan suara dari pada penggunaan lantai atau plafon ganda.

Adapun tugas akhir saya didasari oleh 3 (tiga) penelitian :

1. “Analisa kekuatan serat jerami padi sebagai bahan pengganti batako” tahun 2009 oleh Andi Saidah dan Baso Cante. Dalam jurnal ini dijelaskan bahwa serat jerami padi dipakai sebagai bahan pengganti batako dengan memberikan variasi penambahan serat jerami dari 5%, 10%, 15%, dan 20%. Dalam jurnal ini yang diuji adalah kuat tekan dan pelapukan beton dimana benda uji yang dipakai adalah kubus dengan ukuran 15 x 15 cm. Dari hasil pengujian dengan penambahan serat jerami padi diperoleh kuat tekan beton dengan variasi 5% serat pendek memiliki harga kekuatan tekan yang lebih tinggi dibandingkan dengan variasi 5% serat panjang pada umur 28 hari. Sedangkan pada uji pelapukan variasi serat 15% serat pendek pada umur 90 hari serat tidak mengalami pelapukan yang dapat mempengaruhi kekuatan beton. 2. “Pemanfaatan jerami padi sebagai bahan substitusi pada pembuatan

Aim Abdurachim Idris. Pada jurnal ini penelitian bertujuan untuk mengetahui jenis panel yang nyaman dan ringan tetapi masih dalam batas kekuatan yang telah ditentukan dan mengetahui biaya produksi dan harga jualnya dengan pendekatan analisis ekonomi secara sederhana. Benda uji yang dipakai pada pengujian ini menggunakan cetakan yang terbuat dari kayu reng dengan ukuran yang telah ditentukan yaitu 60 x 60 x 3 cm, kemudian diletakkan di atas triplek setebal 6 mm, dan beralas plastik. Variasi penggunaan jerami pada penelitian ini adalah 10% dan 12%. Pengujiann yang dilakukan adalah Sifat fisik : kadar air, berat jenis, pengembangan, dan daya serap air. Sifat mekanik : kuat tekan, kuat tarik, dan kuat lentur. Sifat thermal : konduktivitas panas dan tahan bakar permukaan.

3. “ Pembuatan papan komposit dari plastik daur ulang dan serbuk kayu serta jerami sebagai filler” tahun 2011 oleh Farid Maulana, Hisbullah, dan Iskandar. Pada penelitian ini komposit dibuat dari limbah padat yaitu serbuk kayu, jerami, dan plastik daur ulang. Tujuan penelitian ini adalah untuk membuat papan komposit dari bahan limbah padat serbuk kayu, jerami sebagai filler dan plastik daur ulang jenis polietilen sebagai matrik serta untuk mengetahui lebih detil pengaruh variabel jenis limbah padat dan rasio berat limbah padat dan plastik terhadap kualitas papan komposit yang dihasilkan. Pada penelitian ini serbuk kayu dan jerami dihaluskan dan diayak untuk menyamakan ukuran dan dikeringkan dengan

menggunakan oven pada suhu 105ºC selama 24 jam untuk mengurangi kadar air. Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini adalah uji kekerasan menggunakan Rockwell Hardness Test, uji tarik menggunakan alat Tensile Strength, dan uji termal menggunakan DSC (Differential Scanning Calorymeter). Hasil dari penelitian ini adalah Pada pengujian kekerasan, nilai tertinggi terdapat pada rasio komposisi serbuk kayu dan plastik 80:20 yaitu sebesar R79,6 dan pada rasio komposisi jerami dan plastik 80:20 yaitu sebesar sebesar R67. Pengujian kekuatan tarik, nilai tertinggi terdapat pada papan komposit dengan rasio komposisi serbuk kayu:plastik (60:40) sebesar 6,86 MPa dan papan komposit dengan rasio komposisi jerami:plastik (60:40) yaitu sebesar 3,62 MPa. Jumlah kalor terbanyak yang dibutuhkan untuk melelehkan papan komposit terdapat pada papan komposit dengan perbandingan komposisi serbuk kayu: plastik daur ulang jenis HDPE 80:20 sebesar 31,19 J/g dan papan komposit dengan perbandingan komposisi jerami: plastik daur ulang jenis HDPE 80:20 sebesar 14,02 J/g.

1.2. Batasan Masalah

1. Mutu Beton f’c = 20 Mpa

2. Benda uji yang digunakan adalah silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm untuk pengujian tekan dan tarik.

3. Benda uji yang digunakan untuk uji kebisingan mempunyai diameter 11,2 cm dan tinggi 2 cm.

4. Pengujian :

 Kuat tekan

 Kuat tarik

 Kebisingan / Peredam Suara

5. Material tambahan penyusun beton terdiri dari serat jerami pendek dengan ukuran sekitar 3 cm. Komposisi serat yang digunakan pada masing-masing benda uji adalah 5%,10%,15% dan 20% .

1.3. Maksud Dan Tujuan Penelitian

Adapun maksud dan tujuan penelitian ini adalah :

1. Mengetahui dan memanfaatkan limbah pertanian dalam hal ini jerami padi sebagai bahan pengisi pada beton terhadap kuat tekan, dan kuat tarik beton.

2. Mengetahui perbedaan kuat tekan, dan kuat tarik dan peredaman suara dari beton normal dengan beton yang ditambah dengan serat jerami padi.

1.4. Metodologi

Metode yang akan digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah uji eksperimental di laboratorium

a. Jerami padi

Jerami padi yang dugunakan adalah batang dari padi pasca panen. Jerami padi yang digunakan pada penelitian ini adalah jerami kering. Metode pencacahan serat jerami padi ini dilakukan secara manual, untuk membuat jerami dengan serat panjang dan serat pendek dilakukan pemotongan jerami, pemotongan jerami dilakukan dengan menggunakan pisau atau sabit. Ukuran pemotongan serat jerami sekitar 3 cm

b. Benda uji

Dalam penelitian ini yang akan diuji adalah benda uji berbentuk silinder dengan ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm untuk pengujian kebisingan digunakan benda uji tebal 2 cm dan diameter 11,2 cm. Pengujian dilakukan setelah umur beton mencapai 28 hari. Variasi serat jerami dan jumlah benda uji yang di digunakan dapat dilihat pada tabel.

fas _penambahan variasi serat jerami

padi

banyaknya benda uji

jumlah Tekan tarik belah kebisingan

ø15 x 30 (cm)

ø15 x 30 (cm)

ø11,2 x 2 (cm) 0,5

Beton

Normal 5 5 4 14

0,5 5% 5 5 4 14

0,5 10% 5 5 4 14

0,5 15% 5 5 4 14

0,5 20% 5 5 4 14

∑ = 70

Jadi banyaknya benda uji yang digunakan :

1. Untuk uji Kuat Tekan sebanyak 25 silinder. 2. Untuk uji Kuat Tarik Belah sebanyak 25 silinder. . 3. Untuk uji Kebisingan sebanyak 20 silinder.

1.5 Tempat Penelitian

Laboratorium Teknologi Beton dan Bahan Rekayasa Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara untuk pengujian tarik dan tekan. Laboratorium Noise / Vibration Program Magister Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara untuk pengujian kebisingan.

1.6 Sistematika Penulisan BAB. I Pendahuluan

Bab ini mencangkup latar belakang penelitian,perumusan masalah,batasan masalah,maksud dan tujuan penelitian,tempat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB. II dasar teori

Pada bab ini berisikan tentang dasar-dasar teori yang berkaiatan tentang penelitian

Pada bab ini berisikan tentang prosedur percobaan yang meliputi pendahuluan,sistematika penelitian,peralatan,pembuatan benda uji dan pengujian.

BAB. IV Hasil dan Pembahasan

Pada bab ini membahas tentang hasil dari percobaan kuat tekan dan tarik belah dan menganalisis data yang diperoleh.

BAB. V Kesimpulan dan Saran

Pada bab ini berisikan kesimpulan dari hasil penelitian yang diperoleh dan saran-saran dari penulis mengenai penelitian yang dilakukan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Umum

Beton merupakan satu kesatuan yang homogen. Beton ini di dapatkan dengan cara mencampur agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil), atau jenis agregat lain dan air, dengan semen portland atau semen hidraulik yang lain, dapat juga dengan menggunakan bahan tambahan (additive) yang bersifat kimiawi ataupun fisikal pada perbandingan tertentu, sampai menjadi satu kesatuan yang homogen. Campuran tersebut akan mengeras seperti batuan. Pengerasan terjadi karena peristiwa reaksi kimia antara semen dengan air.

Beton yang sudah mengeras dapat juga dikatakan sebagai batuan tiruan, dengan rongga – rongga antara butiran yang besar (agregat kasar atau batu pecah), dan diisi oleh batuan kecil (agregat halus atau pasir), dan pori-pori antara agregat halus diisi oleh semen dan air (pasta semen). Pasta semen juga berfungsi sebagai perekat atau pengikat dalam proses pengerasan, sehingga butiran – butiran agregat saling terekat dengan kuat sehingga terbentuklah suatu kesatuan yang padat dan tahan lama.

Membuat beton sebenarnya tidaklah sederhana hanya sekedar mencampurkan bahan – bahan dasarnya untuk membentuk campuran yang plastis sebagaimana sering terlihat pada pembuatan bangunan sederhana. Tetapi jika ingin membuat beton yang baik dalam arti memenuhi persyaratan yang lebih ketat karena tuntutan yang lebih tinggi, maka harus diperhitungkan dengan seksama

cara –cara memperoleh adukan beton segar (fresh concrete) yang baik dan menghasilkan beton keras (hardened concrete) yang baik pula.

Kelebihan Beton :

1. Dapat dengan mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi,

2. Mampu memikul beban yang berat,

3. Tahan terhadap temperatur yang tinggi, dan

4. Biaya pemeliharaan yang kecil.

Kekurangan Beton :

1. Bentuk yang telah dibuat sulit diubah,

2. Pelaksanaan pekerja membutuhkan ketelitianyang tinggi,

3. Berat

4. Daya pantul suara yang besar.

( Tri Mulyono, 2003 )

2.1.1 Beton segar (Fresh Concrete)

Beton segar yang baik ialah beton segar yang dapat diaduk, diangkut, dituang, dipadatkan, tidak ada kecenderungan untuk terjadi segregasi (pemisahan kerikil dari adukan) maupun bleeding (pemisahan air dan semen dari adukan). Hal ini karena segregasi maupun bleeding mengakibatkan beton yang diperoleh akan jelek.

Tiga hal penting yang harus di perhatikan dari sifat - sifat beton segar yaitu: kemudahan pengerjaan (workabilitas), pemisahan kerikil (segregation), pemisahan air (bleeding).

2.1.1.1 Kemudahan Pengerjaan (Workability)

Sifat ini merupakan ukuran dari tingkat kemudahan atau kesulitan adukan untuk diaduk, diangkut, dituang, dan dipadatkan.

Unsur-unsur yang mempengaruhi workabilitas yaitu : a) Jumlah air pencampur.

Semakin banyak air yang dipakai makin mudah beton segar itu dikerjakan (namun jumlahnya tetap diperhatikan agar tidak terjadi segregasi)

b) Kandungan semen.

Penambahan semen ke dalam campuran juga memudahkan cara pengerjaan adukan betonnya, karena pasti diikuti dengan penambahan air campuran untuk memperoleh nilai f.a.s (faktor air semen) tetap.

c) Gradasi campuran pasir dan kerikil.

Bila campuran pasir dan kerikil mengikuti gradasi yang telah disarankan oleh peraturan maka adukan beton akan mudah dikerjakan. Gradasi adalah distribusi ukuran dari agregat berdasarkan hasil persentase berat yang lolos pada setiap ukuran saringan dari analisa saringan.

d) Bentuk butiran agregat kasar

Agregat berbentuk bulat-bulat lebih mudah untuk dikerjakan. e) Cara pemadatan dan alat pemadat.

kelecakan yang berbeda, sehingga diperlukan jumlah air yang lebih sedikit daripada jika dipadatkan dengan tangan.

Konsistensi/kelecakan adukan beton dapat diperiksa dengan pengujian slump yang didasarkan pada ASTM C 143-74. Percoban ini menggunakan corong baja yang berbentuk konus berlubang pada kedua ujungnya, yang disebut kerucut Abrams. Bagian bawah berdiameter 20 cm, bagian atas berdiameter 10 cm, dan tinggi 30 cm (disebut sebagai kerucut Abrams), seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Kerucut Abrams

2.1.1.2 Pemisahan Kerikil( Segregation)

Beton cair bisa dipandang sebagai suatu suspensi butir agregatdi dalam matriks mortar semen. Bila kohesi tidak cukup untuk menahan partikel dalam suspensi maka akan terjadi segregasi. Campuran beton yang tersegregasi adalah sukar atau tidak mungkin dituang, tidak seragam, sehingga kualitasnya jelek.

Segregasi dapat terjadi karena turunnya butiran ke bagian bawah dari beton segar, atau terpisahnya agregat kasar dari campuran, akibat cara penuangan

dan pemadatan yang salah. Segregasi tidak bisa diujikan sebelumnya, hanya dapat dilihat setelah semuanya terjadi.

Faktor – faktor yang menyebabkan segregasi adalah : a. Ukuran partikel yang lebih besar dari 25 mm,

b. Berat jenis agregat kasar yang berbeda dengan agregat halus, c. Kurangnya jumlah material halus dalam campuran,

d. Bentuk butir yang tidak rata dan tidak bulat, e. Campuran yang terlalu basah atau terlalu kering.

( Paul Nugraha dan Antoni,2007)

Untuk mengurangi kecenderungan segregasi maka diusahakan air yang diberikan sedikit mungkin, adukan beton jangan dijatuhkan dengan ketinggian yang terlalu besar dan cara pengangkutan, penuangan maupun pemadatan harus mengikuti cara-cara yang betul.

2.1.1.3 Pemisahan Air (Bleeding)

Perdarahan sering terjadi setelah beton dituang dalam acuan. Bisa dilihat dengan terbentuknya lapisan air pada permukaan beton. Karena berat jenis semen lebih dari 3 kali berat jenis air maka butir semen dalam pasta, terutama yang cair, cenderung turun. Pada beton yang normal dengan konsistensi yang cukup, bleeding terjadi secara bertahap dengan rembesan seragam pada seluruh permukaan. Namun pada campuran yang kurus (lean) dan basah, akan membentuk saluran sehingga air bisa mengalir dengan cukup cepat untuk mengangkut butir semen halus ke atas.

Perdarahan bisa dikurangi dengan menambah semen, memakai semen dengan butir halus, atau menambah pengisi halus (filler) seperti pozzolan. Sayangnya semua upaya di atas akan menambah susut pengeringan dan retak. Yang paling efektif adalah dengan mengurangi air sambil mempertahankan kelecakan dengan memakai air entrainment. ( Paul Nugraha, Antoni, 2007)

2.1.2 Beton Keras

Perilaku mekanik beton keras merupakan kemampuan beton di dalam memikul beban pada struktur bangunan. Kinerja beton keras yang baik ditunjukkan oleh kuat tekan beton yang tinggi, kuat tarik yang lebih baik, perilaku yang lebih daktail, kekedapan air dan udara, ketahanan terhadap sulfat dn klorida, penyusutan rendah dan keawetan jangka panjang.

2.1.2.1 Kuat Tekan Beton

Kuat tekan beton merupakan kekuatan tekan maksimum yang dapat dipikul beton persatuan luas. Kuat tekan beton normal antara 20 – 40 MPa. Kuat tekan beton dipengaruhi oleh : faktor air semen (water cement ratio = w/c), sifat dan jenis agregat, jenis campuran, kelecakan (workability), perawatan (curing) beton dan umur beton.

1. Faktor Air semen

Faktor air semen (water cement ratio = w/c) sangat mempengaruhi kuat tekan beton. Semakin kecil nilai w/c nya maka jumlah airnya sedikit yang akan menghasilkan kuat tekan beton yang besar.

D.A Abrams pada tahun 1918 menyatakan bahwa untuk material yang diberikan, kekuatan beton hanya tergantung pada satu faktor saja, yaitu faktor air semen dari pasta. Ini dinyatakan dengan rumus :

�′ =

(�) ………. (2.1)

Dimana : �′ = kuat tekan pada umur tertentu A = Konstanta Empiris

B = Konstanta tergantung sifat semen, dan

w/c = Faktor air semen.

Duff dan Abrams (1919) meneliti hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton pada umur 28 hari dengan uji silinder yang dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton selama masa perkembangannya (Tri Mulyono, 2003)

2. Sifat dan jenis agregat

Fas 0.4 Fas 0.5 Fas 0.5 50 40 30 20 10 0

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30

K u a t T e ka n ( Mp a )

Sifat dan jenis agregat yang digunakan juga berpengaruh terhadap kuat tekan beton. Semakin tinggi tingkat kekerasan agregat yang digunakan akan dihasilkan kuat tekan beton yang tinggi. Selain itu susunan besar butiran agregat yang baik dan tidak seragam dapat memungkinkan terjadinya interaksi antar butir sehingga rongga antar agregat dalam kondisi optimum yang menghasilkan beton padat dan kuat tekan yang tinggi.

3. Jenis Campuran

Jenis campuran beton akan mempengaruhi kuat tekan beton. Jumlah pasta semen harus cukup untuk melumasi seluruh permukaan butiran agregat dan mengisi rongga-rongga diantara agregat sehingga dihasilkan beton dengan kuat tekan yang diinginkan.

4. Perawatan (curing)

Untuk memperoleh beton dengan kekuatan seperti yang diinginkan, maka beton yang masih muda perlu dilakukan perawatan dengan tujuan agar proses hidrasi pada semen berjalan dengan sempurna. Pada proses hidrasi semen dibutuhkan kondisi dengan kelembaban tertentu. Apabila beton terlalu cepat mengering, akan timbul retak-retak pada permukaannya. Retak-retak ini akan menyebabkan kekuatan beton turun, juga akibat kegagalan mencapai reaksi hidrasi kimiawi penuh.

5. Umur Beton

Kuat tekan beton mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya umur beton. Kuat tekan beton dianggap mencapai 100 % setelah beton berumur 28 hari. Menurut SNI T-15-1991, perkembangan kekuatan beton dengan bahan pengikat PC type 1 berdasarkan umur beton disajikan pada Tabel 2.1 sebagai berikut:

2.1.2.2 Kuat Tarik Beton

Salah satu kelemahan beton adalah mempunyai kuat tarik yang sangat kecil dibandingkan dengan kuat tekannya yaitu 10%–15% f’c. Kuat tarik beton berpengaruh terhadap kemampuan beton di dalam mengatasi retak awal sebelum dibebani. Pengujian terhadap Kekuatan tarik beton dapat dilakukan dengan cara:

1. Pengujian tarik langsung,untuk menguji tarik langsung pada spesimen silinder maupun prisma dilakukan dengan menempelkan benda uji pada suatu pelat besi dengan lem epoxy. Tepi benda uji harus digergaji dengan gerinda intan untuk menghilangkan pengaruh pengecoran atau vibrasi. Beban kecepatan 0,005 MPa/detik sampai runtuh.

Umur beton (hari)

3 7 14 21 28 90 365

2. Pengujian tarik belah (pengujian tarik beton tak langsung) dengan menggunakan “Split cylinder test”. Dengan membelah silinder beton terjadi pengalihan tegangan tarik melalui bidang tempat kedudukan salah satu silinder dan silinder beton tersebut terbelah sepanjang diameter yang dibebaninya. Tegangan tarik tidak langsung dihitung dengan persamaan :

�

=

2�

��

………

(2.2)

Dimana : T = kuat tarik beton (MPa) P = beban hancur (N) l = Panjang spesimen (mm) d = diameter spesimen (mm) 2.1.2.3 Uji peredaman suara

Kebisingan merupakan suara yang tidak dikehendaki, kebisingan yaitu bunyi yang tidak diinginkan dari usaha atau kegiatan dalam tingkat dan waktu tertentu yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan manusia dan kenyamanan lingkungan (KepMenLH no 48 tahun 1996) atau semua suara yang tidak dikehendaki yang bersumber dari alat-alat proses produksi dan atau alat-alat kerja pada tingkat tertentu dapat menimbulkan gangguan pendengaran. peredam suara adalah bahan yang dapat mengurangi kebocoran suara di sebuah ruangan. (KepMenNaker No 51 tahun 1999)

Uji peredaman suara atau uji kebisingan ini dilakukan dengan menggunakan alat impedance tube dengan ASTM 1050, ISO 10543-2:1998.

Sumber kebisingan dalam pengendalian kebisingan lingkungan dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu:

a) Bising interior,

Bising yang berasal dari manusia, alat-alat rumah tangga atau mesin mesin gedung yang antara lain disebabkan oleh radio, televisi, alat-alat musik, dan juga bising yang ditimbulkan oleh mesin-mesin yang ada digedung tersebut seperti kipas angin, motor kompresor pendingin, pencuci piring dan lain-lain.

b) Bising eksterior,

Bising yang dihasilkan oleh kendaraan transportasi darat, laut, maupun udara, dan alat-alat konstruksi.

Sifat suatu kebisingan ditentukan oleh intensitas suara, frekuensi suara, dan waktu terjadinya kebisingan.

Reduksi Faktor-Faktor alami penyebab kebisingan, yakni : a) Jarak

Gelombang bunyi memerlukan waktu untuk merambat. Dalam kasus di permukaan bumi, gelombang bunyi merambat melalui udara. Dalam perjalanannya, gelombang bunyi akan mengalami penurunan intensitas karena gesekan dengan udara.

b) Serapan Udara

Udara mempunyai massa. Udara mengisi ruang kosong diatas bumi dan digunakan oleh suara untuk merambat. Namun adanya udara juga sebagai penghambat gelombang suara. Gelombang

suara akan mengalami gesekan dengan udara. Udara yang kering akan lebih menyerap udara daripada udara lembab, karena adanya uap air akan memperkecil gesekan antara gelombang bunyi dengan massa udara. udara yang bersuhu rendah akan lebih menyerap suara daripada udara bersuhu tinggi, karena suhu rendah membuat udara menjadi lebih rapat sehingga gesekan terhadap gelombang bunyi akan lebih besar.

c) Angin

Arah angin akan mempengaruhi besarnya frekuensi bunyi yang diterima oleh pendengar. Arah angin yang menuju pendengar akan mengakibatkan suara terdengar lebih keras, begitu juga sebaliknya.

d) Permukaan Bumi

Permukaan bumi yang berupa tanah dan rumput, merupakan barrier yang sangat alami. Suara yang datang akan terserap langsung. Sebaliknya, permukaan yang tertutup aspal jalan atau konblok akan langsung memantulkan bunyi.

Bahan peredam suara untuk mengurangi kebisingan dapat menggunakan bahan jadi yang sudah ada ataupun membuatnya sendiri, diantara bahan-bahan yang sudah ada tersebut antara lain adalah bahan-bahan berpori, resonator dan panel (Lee, 2003), sementara material yang sering digunakan adalah glasswool dan rockwool, namun dapat juga diganti dengan gabus maupun bahan yang berkomposisi serat.

Kualitas dari bahan peredam suara ditunjukkan dengan harga α (koefisien penyerapan bahan terhadap bunyi), semakin besar α maka semakin baik digunakan sebagai peredam suara. Nilai α berkisar antara 0 sampai 1, jika α bernilai 0, artinya tidak ada bunyi yang diserap, sedangkan jika α bernilai 1 artinya 100% bunyi yang datang diserap oleh bahan.

Material komposit alami (indigenous materials) seperti serat batang kelapa sawit (oil palm frond fiber), sekam padi (rice husk), serabut kelapa (coconut fiber), eceng gondok (eichhornia crassipes), dan serat nenas mempunyai potensi komersial yang sangat baik untuk dimanfaatkan sebagai material pengganti komposit serat kaca (glass fiber). Hal ini dikarenakan harga yang relative rendah, proses yang sederhana dan juga jumlahnya yang melimpah di sekitar lingkungan kita

Serat-serat yang telah digunakan dan diteliti untuk meredam kebisingan (bunyi) antara lain serat bamboo, jerami, sabut kelapa. Dalam penelitian ini menggunakan jerami padi sebagai tambahan di dalam campuran beton sebagai benda uji pada uji peredaman suara atau kebisingan.

Pengurangan kebisingan pada sumber suara dapat dilakukan dengan memodifikasi mesin atau menempatkan peredam pada sumber bising. Pengurangan kebisingan pada media transmisi dapat dilakukan dengan modifikasi ruangan dan penyusunan panel-panel partisi absorber yang baik antara sumber bising dan manusia. Pengendalian kebisingan pada penerima dilakukan dengan memproteksi telinga. Salah satu metode reduksi bising seperti yang telah disebutkan di atas adalah dengan menggunakan bahan penyerap suara/absorber. Penggunaan material absorber menjadi solusi paling baik dalam penerapan

metode pengendalian bising. Selama ini panel penyerap suara yang dikembangkan menggunakan serat absorber sintetis yang diimpor sehingga harganya menjadi mahal. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk mengembangkan material absorber yang mempunyai kualitas baik dengan bahan baku yang terbuat dariserat alami dan tersedia melimpah di sekeliling kita. Karakteristik akustik dan mekanis suatu material komposit dapat diketahui dengan melakukan suatu pengujian. Pengujian akustik suatu material merupakan suatu proses untuk menentukan sifat-sifat akustik, yang berupa koefisien penyerapan, refleksi, impedansi, dan transmission loss suara. Untuk menghasilkan produk yang rendah bising maka pengujian karakteristik akustik suatu material menjadi langkah utama dalam menentukan karakteristik akustik suatu bahan. Metode yang dapat digunakan untuk menentukan sifat akustik dari bahan komposit adalah pengujian/penelitian dengan menggunakan tabung impedansi.

2.2.2 Bahan Penyusun Beton 2.2.3 Semen

2.2.1.1 Umum

Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen akan menjadi pasta semen. Jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi mortar, sedangkan jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras (hardened concrete).

Fungsi semen ialah untuk mengikat butir-butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga-rongga udara di antara butiran agregat. Adapun sifat-sifat fisik semen yaitu :

a. Kehalusan Butir

Kehalusan semen mempengaruhi waktu pengerasan pada semen. Secara umum, semen berbutir halus meningkatkan kohesi pada beton segar dan dapat mengurangi bleeding (kelebihan air yang bersama dengan semen bergerak ke permukaan adukan beton segar), akan tetapi menambah kecendrungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudah terjadinya retak susut.

b. Waktu ikatan

Waktu ikatan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai sutu tahap dimana pasta semen cukup kaku untuk menahan tekanan. Waktu tersebut terhitung sejak air tercampur dengan semen. Waktu dari pencampuran semen dengan air sampai saat kehilangan sifat keplastisannya disebut waktu ikat awal, dan pada waktu sampai pastanya menjadi massa yang keras disebut waktu ikat akhir. Pada semen portrland biasanya batasan waktu ikaran semen adalah :

 Waktu ikat awal > 60 menit

 Waktu ikat akhir > 480 menit

Waktu ikatan awal yang cukup awal diperlukan untuk pekerjaan beton, yaitu waktu transportasi, penuanga, pemadatan, dan perataan permukaan.

c. Panas hidrasi

Silikat dan aluminat pada semen bereaksi dengan air menjadi media perekat yang memadat lalu membentuk massa yang keras. Reaksi membentuk media perekat ini disebut hidrasi.

d. Pengembangan volume (lechathelier)

Pengembangan semen dapat menyebabkan kerusakan dari suatu beon, karena itu pengembangan beton dibatasi sebesar ± 0,8 % (A.M Neville, 1995). Akibat perbesaran volume tersebut , ruang antar partikel terdesak dan akan timnul retak – retak.

2.2.1.2 Semen Portland

Semen Portland adalah suatu bahan pengikat hidrolis (hydraulic binder) yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat hidrolik, yang umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama-sama dengan bahan utamanya.

2.2.1.3 Jenis Semen Portland

Semen Portland yang dipakai untuk struktur harus mempunyai kualitas tertentu yang telah ditetapkan agar dapat berfungsi secara efektif. Jenis Portland semen yang digunakan ada 5 jenis yaitu : I, II, III, IV, V.

a. Tipe I

semen portland untuk tujuan umum. Jenis ini paling diproduksi karena digunakan untuk hampir semua jenis konstruksi.

b. Tipe II

Semen Portland modifikasi, adalah tipe yang sifatnya setengah tipe IV dan setengah tipe V (moderat). Belakangan lebih banyak diproduksi sebagai pengganti tipe IV.

c. Tipe III

Semen Portland dengan kekuatan awal tinggi. Kekuatan 28 hari umumnya dapat dicapai dalam 1 minggu. Semen jenis ini umum dipakai ketika acuan harus dibongkar secepat mungkin atau ketika struktur harus dapat cepat dipakai.

d. Tipe IV

Semen Portland dengan panas hidrasi rendah, yang dipakai untuk kondisi dimana kecepatan dan jumlah panas yang timbul harus minimum. Misalnya pada bangunan masif seperti bendungan gravitasi yang besar. Pertumbuhan kekuatannya lebih lambat dari pada semen tipe I.

e. Tipe V

Semen Portland tahan sulfat, yang dipakai untuk menghadapi aksi sulfat yang ganas. Umumnya dipakai di daerah di mana tanah atau airnya memiliki kandungan sulfat yang tinggi.

Jenis- jenis semen tersebut mempunyai laju kenaikan kekuatan yang berbeda sebagai mana tampak pada Gambar 2.3

Gambar 2.3 Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe Portland semen (Tri Mulyono, 2003)

2.2.2 Agregat 2.2.2.1 Umum

Agregat ialah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Kandungan agregat dalam campuran beton biasanya sangat tinggi, yaitu berkisar 60%-70% dari volume beton. Walaupun fungsinya hanya sebagai pengisi, tetapi karena komposisinya yang cukup besar sehingga karakteristik dan sifat agregat memiliki pengaruh langsung terhadap sifat-sifat beton.

Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam atau agregat buatan (artificial aggregates). Secara umum agregat dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu agregat kasar dan agregat halus. Ukuran antara agregat halus dengan agregat kasar yaitu 4.80 mm (British Standard) atau 4.75 mm (Standar ASTM). Agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4.80 mm (4.75 mm) dan agregat halus adalah batuan yang lebih kecil

dari 4.80 mm (4.75 mm). Agregat yang digunakan dalam campuran beton biasanya berukuran lebih kecil dari 40 mm.

2.2.2.2 Jenis Agregat

Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat alam dan agregat buatan (pecahan). Agregat alam dan pecahan inipun dapat dibedakan berdasarkan beratnya, asalnya, diameter butirnya (gradasi), dan tekstur permukaannya.

Dari ukurannya, agregat dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu agregat kasar dan agregat halus.

1. Agregat Halus

Agregat halus (pasir) adalah mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton yang memiliki ukuran butiran kurang dari 5 mm atau lolos saringan no.4 dan tertahan pada saringan no.200. Agregat halus (pasir) berasal dari hasil disintegrasi alami dari batuan alam atau pasir buatan yang dihasilkan dari alat pemecah batu (stone crusher).

Agregat halus yang akan digunakan harus memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan oleh ASTM. Jika seluruh spesifikasi yang ada telah terpenuhi maka barulah dapat dikatakan agregat tersebut bermutu baik. Adapun spesifikasi tersebut adalah :

a. Susunan Butiran ( Gradasi )

Agregat halus yang digunakan harus mempunyai gradasi yang baik, karena akan mengisi ruang-ruang kosong yang tidak dapat diisi oleh material lain sehingga menghasilkan beton yang padat disamping untuk mengurangi penyusutan. Analisa saringan akan memperlihatkan jenis dari agregat halus tersebut. Melalui analisa saringan maka akan diperoleh

angka Fine Modulus. Melalui Fine Modulus ini dapat digolongkan 3 jenis pasir yaitu :

 Pasir Kasar : 2.9 < FM < 3.2  Pasir Sedang : 2.6 < FM < 2.9  Pasir Halus : 2.2 < FM < 2.6

Selain itu ada juga batasan gradasi untuk agregat halus, sesuai dengan ASTM C 33 – 74 a. Batasan tersebut dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel 2.2 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus

Ukuran Saringan ASTM Persentase berat yang lolos pada tiap saringan

9.5 mm (3/8 in) 100

4.76 mm (No. 4) 95 – 100 2.36 mm ( No.8) 80 – 100 1.19 mm (No.16) 50 – 85 0.595 mm ( No.30 ) 25 – 60 0.300 mm (No.50) 10 – 30 0.150 mm (No.100) 2 – 10

b. Kadar Lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron ( ayakan no.200 ), tidak boleh melebihi 5 % ( ternadap berat kering ). Apabila kadar Lumpur melampaui 5 % maka agragat harus dicuci.

c. Kadar Liat tidak boleh melebihi 1 % ( terhadap berat kering )

d. Agregat halus harus bebas dari pengotoran zat organic yang akan merugikan beton, atau kadar organic jika diuji di laboratorium tidak

menghasilkan warna yang lebih tua dari standart percobaan Abrams – Harder dengan batas standarnya pada acuan No 3.

e. Agregat halus yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan mengalami basah dan lembab terus menerus atau yang berhubungan dengan tanah basah, tidak boleh mengandung bahan yang bersifat reaktif terhadap alkali dalam semen, yang jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang berlebihan di dalam mortar atau beton dengan semen kadar alkalinya tidak lebih dari 0,60% atau dengan penambahan yang bahannya dapat mencegah pemuaian.

f. Sifat kekal ( keawetan ) diuji dengan larutan garam sulfat :

 Jika dipakai Natrium – Sulfat, bagian yang hancur maksimum 10 %.

 Jika dipakai Magnesium – Sulfat, bagiam yang hancur maksimum 15%.

2. Agregat Kasar

Agregat harus mempunyai gradasi yang baik, artinya harus tediri dari butiran yang beragam besarnya, sehingga dapat mengisi rongga-rongga akibat ukuran yang besar, sehingga akan mengurangi penggunaan semen atau penggunaan semen yang minimal.

Agregat kasar yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi persyaratan-persyaratan sebagai berikut :

1. Susunan butiran (gradasi)

Agregat kasar harus mempunyai susunan butiran dalam batas-batas seperti yang terlihat pada tabel 2.3.

Tabel 2.3 Susunan Besar Butiran Agregat Kasar (ASTM, 1991)

Ukuran Lubang Ayakan (mm)

Persentase Lolos Kumulatif (%)

38,10 95 – 100

19,10 35 – 70

9,52 10 – 30

4,75 0 – 5

2. Agregat kasar yang digunakan untuk pembuatan beton dan akan mengalami basah dan lembab terus menerus atau yang akan berhubungan dengan tanah basah, tidak boleh mengandung bahan yang reaktif terhadap alkali dalam semen, yang jumlahnya cukup dapat menimbulkan pemuaian yang berklebihan di dalam mortar atau beton. Agregat yang reaktif terhadap alkali dapat dipakai untuk pembuatan beton dengan semen yang kadar alkalinya tidak lebih dari 0,06% atau dengan penambahan bahan yang dapat mencegah terjadinya pemuaian.

3. Agregat kasar harus terdiri dari butiran-butiran yang keras dan tidak berpori atau tidak akan pecah atau hancur oleh pengaruk cuaca seperti terik matahari atau hujan.

4. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 75 mikron (ayakan no.200), tidak boleh melebihi 1% (terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 1% maka agregat harus dicuci.

5. Kekerasan butiran agregat diperiksa dengan bejana Rudellof dengan beban penguji 20 ton dimana harus dipenuhi syarat berikut:

 Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 9,5 - 19,1 mm lebih dari 24%

berat.

 Tidak terjadi pembubukan sampai fraksi 19,1 - 30 mm lebih dari 22%

berat.

6. Kekerasan butiran agregat kasar jika diperiksa dengan mesin Los Angeles dimana tingkat kehilangan berat lebih kecil dari 50%.

2.2.3 Air

Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang penting. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta sebagai bahan pelumas antar butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Kandungan air yang rendah menyebabkan beton sulit dikerjakan (tidak mudah mengalir), dan kandungan air yang tinggi menyebabkan kekuatan beton akan rendah serta betonnya porous.

Air yang digunakan sebagai campuran harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton.

Dalam pemakaian air untuk beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut :

b. Tidak mengandung garam-garamm yang dapat merusak beton (asam, zat organik, dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.

c. Tidak mengandungf klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter. d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.

Untuk air perawatan, dapat dipakai juga air yang dipakai untuk pengadukan, tetapi harus yang tidak menimbulkan noda atau endapan yang merusak warna permukaan beton. Besi dan zat organis dalam air umumnya sebagai penyebab utama pengotoran atau perubahan warna, terutama jika perawatan cukup lama.

Sumber air pada penelitian ini adalah jaringan PDAM Tirtanadi yang terdapat di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

2.2.4 Bahan Tambahan 2.2.4.1 Umum

Bahan tambah (admixture) adalah bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam campuran beton pada saat atau selama percampuran berlangsung. Fungsi dari bahan ini adalah untuk mengubah sifat-sifat dari beton agar menjadi lebih cocok untuk pekerjaan tertentu, atau untuk menghemat biaya.

Admixture atau bahan tambah yang didefenisikan dalam Standard Definitions of terminology Relating to Concrete and Concrete Aggregates (ASTM C.125-1995:61) dan dalam Cement and Concrete Terminology (ACI SP-19) adalah sebagai material selain air, agregat dan semen hidrolik yang dicampurkan dalam beton atau mortar yang ditambahkan sebelum atau selama pengadukan

berlangsung. Bahan tambah digunakan untuk memodifikasi sifat dan karakteristik dari beton misalnya untuk dapat dengan mudah dikerjakan, mempercepat pengerasan, menambah kuat tekan, penghematan, atau untuk tujuan lain seperti penghematan energi.

Di Indonesia bahan tambah telah banyak dipergunakan. Manfaat dari penggunaan bahan tambah ini perlu dibuktikan dengan menggunakan bahan agregat dan jenis semen yang sama dengan bahan yang akan dipakai di lapangan. Untuk bahan tambah yang merupakan bahan tambah kimia harus memenuhi syarat yang diberikan dalam ASTM C.494, “Standard Spesification for Chemical Admixture for Concrete”.

Untuk memudahkan pengenalan dan pemilihan admixture, perlu diketahui terlebih dahulu kategori dan penggolongannya, yaitu :

1. Air entraining Agent (ASTM C 260), yaitu bahan tambah yang ditujukan untuk membentuk gelembung-gelembung udara berdiameter 1 mm atau lebih kecil didalam beton atau mortar selama pencampuran, dengan maksud mempermudah pengerjaan beton pada saat pengecoran dan menambah ketahanan

awal pada beton.

2. Chemical admixture (ASTM C 494), yaitu bahan tambah cairan kimia yang ditambahkan untuk mengendalikan waktu pengerasan (memperlambat atau mempercepat), mereduksi kebutuhan air, menambah kemudahan pengerjaan beton, meningkatkan nilai slump dan sebagainya.

3. Mineral admixture (bahan tambah mineral), merupakan bahan tambah yang dimaksudkan untuk memperbaiki kinerja beton. Pada saat ini, bahan tambah

mineral ini lebih banyak digunakan untuk memperbaiki kinerja tekan beton, sehingga bahan ini cendrung bersifat penyemenan.

Keuntunganannya antara lain : memperbaiki kinerja workability, mempertinggi kuat tekan dan keawetan beton, mengurangi porositas dan daya serap air dalam beton. Beberapa bahan tambah mineral ini adalah pozzolan, fly ash, slang, dan silica fume.

4. Miscellanous admixture (bahan tambah lain), yaitu bahan tambah yang tidak termasuk dalam ketiga kategori diatas seperti bahan tambah jenis polimer (polypropylene, fiber mash, serat bambu, serat kelapa dan lainnya), bahan pencegah pengaratan dan bahan tambahan untuk perekat (bonding agent).

2.2.4.2 Alasan Penggunaan Bahan Tambahan

Penggunaan bahan tambahan harus didasarkan pada alasan-alasan yang tepat misalnya untuk memperbaiki sifat-sifat tertentu pada beton. Pencapaian kekuatan awal yang tinggi, kemudahan pekerjaan, menghemat harga beton, memperpanjang waktu pengerasan dan pengikatan, mencegah retak dan lain sebagainya. Para pemakai harus menyadari hasil yang diperoleh tidak akan sesuai dengan yang diharapkan pada kondisi pembuatan beton dan bahan yang kurang baik.

Keuntungan penggunaan bahan tambah pada sifat beton, antara lain : a. Pada beton segar (fresh concrete)

 Memperkecil faktor air semen  Mengurangi penggunaan air.  Mengurangi penggunaan semen.

 Memudahkan dalam pengecoran.  Memudahkan finishing.

b. Pada beton keras (hardened concrete)  Meningkatkan mutu beton

 Kedap terhadap air (low permeability).  Meningkatkan ketahanan beton (durability).  Berat jenis beton meningkat.

2.2.4.3 Perhatian Penting dalam Penggunaan Bahan Tambahan

Penggunaan bahan tambah di lapangan sering menimbulkan masalah-masalah tidak terduga yang tidak mengguntungkan, karena kurangnya pengetahuan tentang interaksi antara bahan tambahan dengan beton. Untuk mengurangi dan mencegah hal yang tidak terduga dalam penggunaan bahan tambah tersebut, maka penggunaan bahan tambah dalam sebuah campuran beton harus dikonfirmasikan dengan standar yang berlaku dan yang terpenting adalah memperhatikan dan mengikuti petunjuk dalam manualnya jika menggunakan bahan “paten” yang diperdagangkan.

a. Mempergunakan bahan tambahan sesuai dengan spesifikasi ASTM (American Society for Testing and Materials) dan ACI (American Concrete International).

Parameter yang ditinjau adalah :

 Pengaruh pentingnya bahan tambahan pada penampilan beton.

 Pengaruh samping (side effect) yang diakibatkan oleh bahan tambahan. Banyak bahan tambahan mengubah lebih dari satu sifat beton, sehingga kadang-kadang merugikan.

 Sifat-sifat fisik bahan tambahan.

 Konsentrasi dari komposisi bahan yang aktif, yaitu ada tidaknya

komposisi bahan yang merusak seperti klorida, sulfat, sulfide, phosfat, juga nitrat dan amoniak dalam bahan tambahan.

 Bahaya yang terjadi terhadap pemakai bahan tambahan.

 Kondisi penyimpanan dan batas umur kelayakan bahan tambahan.  Persiapan dan prosedur pencampuran bahan tambahan pada beton

segar.

 Jumlah dosis bahan tambahan yang dianjurkan tergantung dari kondisi

struktural dan akibatnya bila dosis berlebihan.

 Efek bahan tambah sangat nyata untuk mengubah karakteristik beton

misalnya FAS, tipe dan gradasi agregat, tipe dan lama pengadukan. b. Mengikuti petunjuk yang berhubungan dengan dosis pada brosur dan

melakukan pengujian untuk mengontrol pengaruh yang didapat.

Biasanya percampuran bahan tambahan dilakukan pada saat percampuran beton. Karena kompleksnya sifat bahan tambahan beton terhadap beton, maka interaksi pengaruh bahan tambahan pada beton, khususnya interaksi pengaruh bahan tambahan pada semen sulit diprediksi. Sehingga diperlukan percobaan pendahuluan untuk menentukan pengaruhnya terhadap beton secara keseluruhan.

2.2.4.4 Jerami Padi

Jerami merupakan batang padi yang terdiri dari batang, pucuk,kelopak daun dan daun (Muchji, 1982) dan kaya akan serat kasar (roughage). Kandungan Iilin, pentosan dan lignin dari jerami pada pencetakkan dengan suhu lS0-2S0oC

dapat bertindak sebagai perekat. Penggunaan jerami campur untuk tembok mempunyai keuntungan sebagai insulasi dan mudah untuk dipaku. (Stainforth,1979 dalam Budi, 1991).

Dengan sifat yang dimiliki tersebut, perlu dikembangkan penggunaan jerami karena potensinya cukup besar dan menyebar di seluruh wilayah Indonesia. Pada penelitian ini jerami padi digunakan sebagai bahan tambah pada campuran beton dengan harapan dapat meningkatkan sifat mekanik beton dan juga sebagai peredam suara.

(a) (b) (c)

Gambar 2.4 : (a) Batang utama tanaman padi yang menunjukkan kondisi fisik Jerami;

(b) Tanaman padi belum siap panen; (c) Tanaman padi siap panen.

Adapun persyaratan jenis jerami yang baik untuk digunakan (Lacinski & Bergeron,2000):

1. Memiliki tingkat kekeringan yang cukup (Kandungan air hanya 14 -16% saja).Idealnya digunakan jerami hasil panen saat musim kering dan langsung dijemur. Jangan sampai terkena hujan atau percikan air sekalipun. Jerami yang mengandung terlalu banyak air potensial untuk tempat hidup jamur dan serangga kecil.

2. Nampak cemerlang pada kulitnya sebagai pertanda memiliki kekuatan yang cukup dan belum mengempis rongga udaranya. Memiliki warna kuning cerah, sebagai pertanda belum lama dipanen. Bila terlalu lama disimpan warnanya berubah menjadi pucat atau lebih tua, tergantung pada cara penyimpanan. Masa penyimpanan yang lama dapat menyebabkan rongga udara mengempis. Untuk mengetahui apakah jerami masih baru saja dipanen atau lama disimpan, selain dengan jalan menunggui proses pemanenan juga dapat diketahui melalui bau yang ditimbulkan jerami. Jerami baru panen tidak berbau dan bila telah lama disimpan menghasilkan bau yang kurang sedap. Cek kepadatan jerami dapat juga dilakukan dengan menumpuknya kemudian diinjak, bila segera mengempis berarti kualitasnya kurang baik. Namun bila mengempis sesaat kemudian kembali lagi, berarti kualitasnya baik.

3. Ketebalan (diameter rongga) jerami secara rata – rata adalah sama, oleh karenanya yang perlu dipilih adalah panjang batang utama. Diperkirakan dibutuhkan panjang batang utama sekitar 20 cm, setelah dibersihkan dari cabang – cabangnya.

4. Memiliki berat yang secara rata – rata sama. Pengujian dapat dilakukan dengan mengambil kira – kira 20-30 batang kemudian ditimbang, demikian ambil lagi 20-30 batang yang lain kemudian ditimbang. (Mediastika,C.E, 2007)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Umum

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental yang dilakukan di Laboratorium Beton Fakultas Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Secara umum urutan tahap penelitian meliputi :

a. Penyediaan bahan penyusun beton. b. Pemeriksaan bahan.

c. Perencanaan campuran beton (Mix Design). d. Pembuatan benda uji.

e. Pemeriksaan nilai slump.

f. Pengujian kuat tekan beton umur 28 hari. g. Pengujian elastisitas beton umur 28 hari. h. Pengujian kuat tarik beton umur 28 hari i. Pengujian kuat lentur beton umur 28 hari.

Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Beton dengan Jerami Padi

Pasir Semen Air Jerami Padi

(Variasi 0% - 20%)

Pencampuran

Pengadukan

Pencetakan

Perendaman

Pengeringan

Pengujian Beton 1. Kuat tekan 2. Kuat Tarik Belah 3. Peredaman Suara

Analisa Data

Hasil / Laporan Penelitian Kerikil

3.2 Bahan-bahan penyusun beton 3.2.1 Semen Portland

Semen yang dipakai dalam penelitian ini adalah semen tipe I yang diproduksi oleh PT. SEMEN PADANG dalam kemasan 1 zak 50 kg.

3.2.2 Agregat Halus

Analisa Ayakan Pasir a. Tujuan :

Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menentukan nilai modulus kehalusan pasir (FM)

b. Hasil pemeriksaan :

Modulus kehalusan pasir (FM) : 3.00 Pasir dapat dikategorikan pasir kasar. c. Pedoman :

100

mm

0.15

ayakan

hingga

tertahan

Komulatif

%

FM



Berdasarkan nilai modulus kehalusan (FM), agregat halus dibagi dalam beberapa kelas, yaitu :

 Pasir halus : 2.20 < FM < 2.60  Pasir sedang : 2.60 < FM < 2.90  Pasir kasar : 2.90 < FM < 3.20

Pencucian Pasir Lewat Ayakan no.200 a. Tujuan :

Untuk memeriksa kandungan lumpur pada pasir. b. Hasil pemeriksaan :

Kandungan lumpur : 4.1% < 5% , memenuhi persyaratan. c. Pedoman :

Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat halus tidak dibenarkan melebihi 5% (dari berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 5% maka pasir harus dicuci.

Pemeriksaan Kandungan Organik a. Tujuan :

Untuk memeriksa kadar bahan organik yang terkandung di dalam pasir. b. Hasil pemeriksaan :

Warna kuning terang (standar warna no.3), memenuhi persyaratan. c. Pedoman :

Standar warna no.3 adalah batas yang menentukan apakah kadar bahan organik pada pasir lebih kurang dari yang disyaratkan.

Pemeriksaan Clay Lump Pada Pasir a. Tujuan :

Untuk memerisa kandungan liat pada pasir. b. Hasil pemeriksaan :

c. Pedoman :

Kandungan liat yang terdapat pada agregat halus tidak boleh melebihi 1% (dari berat kering). Apabila kadar liat melebihi 1% maka pasir harus dicuci.

Pemeriksaan Berat Isi Pasir a. Tujuan :

Untuk menentukan berat isi (unit weight) pasir dalam keadaan padat dan longgar.

b. Hasil pemeriksaan :

Berat isi keadaan rojok / padat : 1239,48 kg/m3. Berat isi keadaan longgar : 1207,54 kg/m3. c. Pedoman :

Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat pasir dengan hanya mengetahui volumenya saja.

Pemeriksaan Berat Isi Serat jerami padi a. Tujuan :

Untuk menentukan berat isi (unit weight) pasir dalam keadaan padat dan longgar.

b. Hasil pemeriksaan :

c. Pedoman :

Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi serat jerami padi dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi jerami padimaka kita dapat mengetahui berat jerami padi dengan hanya mengetahui volumenya saja.

Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Pasir a. Tujuan :

Untuk menetukan berat jenis (specific grafity) dan penyerapan air (absorbsi) pasir.

b. Hasil pemeriksaan :

 Berat jenis SSD : 2.48 ton/m3.  Berat jenis kering : 2.42 ton/m3.  Berat jenis semu : 2.57 ton/m3.

 Absorbsi : 2.35%

c. Pedoman :

Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat pasir dalam keadaan SSD dengan volume pasir dalam keadaan SSD. Keadaan SSD (Saturated Surface Dry) dimana permukaan pasir jenuh dengan uap air sedangkan dalamnya kering, keadaan pasir kering dimana pori-pori pasir berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan pori-pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat pasir yang hilang terhadap berat pasir kering dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering.

Hasil pengujian harus memenuhi :

Berat jenis kering < berat jenis SSD < berat jenis semu.

3.2.3 Agregat Kasar

Agregat kasar (batu pecah) yang dipakai dalam campuran beton diperoleh dari quarry sei Wampu, Binjai. Pemeriksaan yang dilakukan pada agregat kasar meliputi :

 Analisa ayakan batu pecah

 Pemeriksaan kadar lumpur (pencucian lewat ayakan no.200)  Pemeriksaan keausan menggunakan mesin pengaus Los Angeles  Pemeriksaan berat isi batu pecah

 Pemeriksaan berat jenis dan absorbsi batu pecah

Analisa Ayakan Batu Pecah a. Tujuan :

Untuk memeriksa penyebaran butiran (gradasi) dan menentukan nilai modulus kehalusan(fineness modulus / FM) kerikil.

b. Hasil pemeriksaan : 7,39

5.5 < 7.39 < 7.5 , memenuhi persyaratan. c. Pedoman :

1.

FM =

% Ku mulatif tertahan ayakan hingga 0.150 mm

2. Agregat kasar untuk campuran beton adalah agregat kasar dengan modulus kehalusan (FM) antara 5.5 sampai 7.5.

Pemeriksaan Kadar Lumpur (Pencucian Kerikil Lewat Ayakan no.200) a. Tujuan :

Untuk memeriksa kandungan lumpur pada kerikil. b. Hasil pemeriksaan :

Kandungan lumpur : 0.95% < 1% , memenuhi persyaratan. c. Pedoman :

Kandungan Lumpur yang terdapat pada agregat kasar tidak dibenarkan melebihi 1% (ditentukan dari berat kering). Apabila kadar lumpur melebihi 1% maka pasir harus dicuci.

Pemeriksaan Keausan Dengan Mesin Los Angeles a. Tujuan :

Untuk memeriksa ketahanan aus agregat kasar. b. Hasil pemeriksaan :

Persentase keausan : 17.65% < 50% c. Pedoman :

1. x 100%

awal berat

akhir berat awal

berat keausan

%  

2. Pada pengujian keausan dengan mesin pengaus Los Angeles, persentase keausan tidak boleh lebih dari 50%.

Pemeriksaan Berat Isi Batu Pecah a. Tujuan :

Untuk memeriksaan berat isi (unit weight) agregat kasar dalam keadaan padat dan longgar.

b. Hasil pemeriksaan :

Berat isi keadaan rojok / padat : 1527,66 kg/m3 Berat isi keadaan longgar : 1419,32 kg/m3 c. Pedoman :

Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi batu pecah dengan cara merojok lebih besar daripada berat isi dengan cara menyiram, hal ini berarti bahwa kerikil akan lebih padat bila dirojok daripada disiram. Dengan mengetahui berat isi batu pecah maka kita dapat mengetahui berat batu becah dengan hanya mengetahui volumenya saja.

Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Batu Pecah a. Tujuan :

Untuk menentukan berat jenis (specific gravity) dan penyerapan air (absorbsi) batu pecah.

b. Hasil pemeriksaan :

 Berat jenis SSD : 2.59 ton/m3  Berat jenis kering : 2.57 ton/m3  Berat jenis semu : 2.62 ton/m3

c. Pedoman :

Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat batu pecah dalam keadaan SSD dengan volume batu pecah dalam keadaan SSD. Keadaan SSD (Saturated Surface Dry) dimana permukaan batu pecah jenuh dengan uap air, keadaan batu pecah kering dimana pori batu pecah berisikan udara tanpa air dengan kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah total dengan pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase dari berat batu pecah yang hilang terhadap berat batu pecah kering, dimana absorbsi terjadi dari keadaan SSD sampai kering.

Hasil pengujian harus memenuhi :

Berat jenis kering < berat jenis SSD < berat jenis semu.

3.2.4 Air

Air yang digunakan dalam pembuatan sampel adalah air yang berasal dari sumber air yang bersih. Secara pengamatan visual air yang dapat pembuatan beton yaitu air yang jernih, tidak berwarna dan tidak mengandung kotoran-kotoran seperti minyak dan zat organik lainnya. Dalam penelitian ini air yang dipakai adalah berasal dari PDAM Tirtanadi, di Laboratorium Bahan Rekayasa Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik USU.

3.2.5 Jerami Padi

Jerami padi yang dipakai dalam penelitian ini adalah jerami padi kering yang diperoleh dari pasca panen. Jerami pasca panen biasanya digunakan untuk pembuatan kertas dan sebagai bahan makanan ternak,dan sebagian besar lebih

banyak di musnahkan dengan cara pembakaran. Dalam penelitian ini serat jerami padi digunakan sebagai bahan tambah dalam campuran beton. Tempat pengambilan jerami padi berlokasi di Jalan Kapten Rahmad budin kel rengas polau Medan Marelan. Sebelum digunakan jerami padi ini masih berukuran panjang. Pada penelitian ini jerami padi dipotong dengan ukuran sekitar 3 cm dengan menggunakan pisau.

Gambar 3.2 Jerami kering

3.3 Perencanaan Campuran Beton (Mix Design)

Perencanaan campuran beton dimaksudkan untuk mengetahui komposisi atau proporsi bahan-bahan penyusun beton. Proporsi bahan-bahan penyusun beton ini ditentukan melalui sebuah perancangan beton (mix design). Hal ini dilakukan agar proporsi campuran dapat memenuhi syarat teknis secara ekonomis.

Kriteria dasar perancangan beton dengan menggunakan metode Departemen Pekerjaan Umum ini adalah kekuatan tekan dan hubungan dengan faktor air semen. Perhitungan mix design secara lengkap dapat dilihat pada lampiran. Dari hasil perhitungan mix design tersebut diperoleh perbandingan campuran beton antara semen : pasir : kerikil : air = 1,00 : 1,85 : 2,83 : 0,53

3.4 Penyediaan Bahan Penyusun Beton

Setelah dilakukan pemeriksaan karakteristik terhadap bahan pembuatan beton seperti pasir, batu pecah, semen dan bahan tambahan yang akan digunakan untuk mendapatkan mutu material yang baik sesuai dengan persyaratan yang ada, maka penyediaan bahan penyusun beton adalah disaring, dicuci dan dijemur hingga kering permukaan. Kemudiaan bahan tersebut disimpan dalam kotak dan ditempatkan di ruangan tertutup, hal ini untuk menghindari pengaruh cuaca luar yang dapat merusak bahan ataupun mengakibatkan perbedaan kualitas bahan.

Sehari sebelum dilakukan pengecoran benda uji bahan yang telah dipersiapkan tersebut ditimbang berapa beratnya sesuai dengan variasi campuran yang ada dan diletakkan dalam wadah yang terpisah untuk mempermudah pelaksanaan pengecoran yang dilakukan.

3.5 Pembuatan Benda Uji

Pembuatan benda uji terdiri dari empat variasi campuran untuk percobaan, yaitu campuran normal tanpa bahan pengganti, campuran dengan penambahan serat jerami padi sebesar 5%; 10%; 15% dan 20% dari volume beton.

Setelah semua bahan selesai disediakan, hidupkan mesin molen dan masukkan campuran beton sembarang ke dalamnya yang berfungsi untuk

membasahi mesin tersebut supaya adukan beton yang sebenarnya tidak berkurang. Setelah ± 30 detik, campuran tersebut di buang. Untuk beton normal, langkah pertama masukkan agregat halus dan semen selama ± 30 detik supaya agregat halus dan semen tercampur rata. Kemudian air dimasukkan sebagian-sebagian ke dalam molen secara menyebar, hal ini dilakukan supaya air tidak hanya tercampur di beberapa tempat dan menyebabkan adukannya tidak rata (menggumpal). Selanjutnya masukkan batu pecah dan biarkan mesin molen selama ± 1 menit sampai campuran beton benar-benar tercampur secara merata dan homogen.

Adukan yang sudah tercampur merata, dituangkan ke dalam sebuah pan besar yang tidak menyerap air, dan kemudian adukan diukur kekentalannya dengan menggunakan metode slump test dari kerucut Abrams-Harder. Setelah pengukuran nilai slump, campuran beton dimasukkan ke dalam cetakan silinder yang berukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 dengan cara dibagi dalam tiga tahapan, dimana masing-masing tahapan diisi 1/3 bagian dari cetakan silinder dan lalu dipadatkan dengan menggunakan alat vibrator.

Setelah umur beton 24 jam, cetakan silinder dan balok dibuka dan mulai dilakukan perawatan beton dengan cara direndam dalam bak perendaman sampai pada masa yang direncanakan untuk melakukan pengujian.

3.6 Penggunaan Serat jerami padi

Pada tugas akhir saya ini, penggunaan serat jerami padi yang saya gunakan sebagai bahan tambah pada beton normal.

Adapun variasi yang digunakan adalah : 0%, 5%, 10%, 15%, 20%.

Dimana diketahui, volume total silinder beton = 0,215 mᶾ, berat isi jerami padi = 57.86 kg/m3.

Rumus yang dipakai :

(M2 = % M1 x Berat isi jerami) ………….………..

(3.1)

Dimana :

M1 = Volume total silinder beton

M2 = Berat serat jerami padi yang dipakai

Dan kebutuhan steel slag yang digunakan adalah : a. Variasi I : kosong (M2=0% M1)

b. Variasi II : (M2 = 5% M1 x Berat isi jerami)

M2 = 0.622 kg

c. Variasi III : (M2 = 10% M1 x Berat isi jerami )

M2 = 1.245 kg

d. Variasi IV : (M2=20% M1 x Berat isi jerami)

M2 = 1.867 kg

e. Variasi V : (M2=20% M1 x Berat isi jerami)

M2 = 2.489 kg 3.7 Pengujian Sampel

Pengujian yang dilakukan adalah pengujian kuat tekan beton,kuat tarik beton, dan peredaman suara.

3.7.1 Uji Kuat Tekan Beton

Pengujian dilakukan pada umur beton 28 hari untuk tiap variasi beton sebanyak 4 buah. Sehari sebelum pengujian sesui umur rencana, silinder beton dikeluarkan dari bak perendaman. Sebelum dilakukan uji kuat tekan, benda uji ditimbang beratnya. Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan mesin kompres elektrik berkapasitas 200 ton yang digerakkan secara manual.

Kekuatan tekan benda uji beton dihitung dengan rumus :

�

′

=

�

...(3.2)

dimana : f’c = Kekuatan tekan (kg/cm2

) P = Beban tekan (kg)

A = Luas permukaan benda uji (cm2)

30 cm

15 cm

3.7.2 Uji Kuat Tarik Beton

Konstruksi beton yang dipasang mendatar sering menerima beban tegak lurus sumbu bahannya dan sering mengalami rekahan (splitting). Hal ini terjadi karena daya dukung beton terhadap gaya lentur tergantung pada jarak dari garis berat beton, makin jauh dari garis berat makin kecil daya dukungnya.

Kekuatan tarik belah relatif rendah, untuk beton normal berkisar antara 9%-15% dari kuat tekan. Penggujian kuat tarik beton dilakukan melalui pengujian split cilinder. Nilai pendekatan yang diperoleh dari hasil pengujian berulang kali mencapai kekuatan 0,50-0,60 kali √fc’, sehingga untuk beton normal digunakan nilai 0,57 √fc’. Pengujian tersebut menggunakan benda uji silinder beton berdiameter 150 mm dan panjang 300 mm, diletakkan pada arah memanjang di atas alat penguji kemudian beban tekan diberikan merata arah tegak dari atas pada seluruh panjang silinder. Apabila kuat tarik terlampaui, benda uji terbelah menjadi dua bagian dari ujung ke ujung. Tegangan tarik yang timbul sewaktu benda uji terbelah disebut sebagai spilt cilinder strength. Besarnya tegangan tarik belah beton (tegangan rekah beton) dapat dihitung dengan rumus :

L

D

π

Ρ

2

Fct



...(3.3)

di mana : Fct = Tegangan rekah beton (kg/cm) P = Beban maksimum (kg)

L = Panjang silinder (cm) D = Diameter (cm)

Benda Uji untuk Variasi Jerami 0

%

Nilai Kuat Tekan (Kg/cm2)

Nilai Kuat Tarik (Kg/cm2)

Nilai Koefisien Serap Bunyi

Benda Uji 1 136.36 26.53 0.364631

Benda Uji 2 98.08 24.18 0.334351

Benda Uji 3 144.61 25.34 0.504491

Benda Uji 4 139.83 25.63 0.596034

Tabel 4.13 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Variasi Jerami 20%

Grafik 4.15Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Variasi Jerami 20% 0 50 100 150 200 250 300

-0.1 6E-16 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

K ekuatan B et on ( K g/ cm 2)

Koefisien Serap Bunyi

Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap

Bunyi untuk Variasi Jerami 20%

Kuat Tekan Kuat Tarik

Variasi Jerami Nilai Kuat Tekan Rata - rata (Kg/cm2)

Nilai Kuat Tarik Rata - rata

(Kg/cm2)

Nilai Koefisien Serap Bunyi

Rata - rata

0 % 242.49 52.39 0.16

5 % 171.56 38.31 0.25

10 % 166.39 35.36 0.3

15 % 131.8 25.49 0.4

20 % 129.72 25.42 0.45

Tabel 4.13 Hubungan Kekuatan Beton rata rata dengan Koefisien Serap Bunyi rata -rata untuk setiap Variasi Jerami

Grafik 4.16Hubungan Kekuatan Beton rata -rata dengan Koefisien Serap Bunyi rata -rata untuk setiap Variasi Jerami.

Dari grafik hubungan anatara kekuatan beton dengan koefisien serap bunyi terlihat bahwa semakin besar penambahan serat jerami padi maka kekuatan beton

0% 5% 10% 15 % 20 % 0 %

5 % 10 % _{15 %} 20 % 0 50 100 150 200 250 300

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

K ekuatan B et on (K g/ cm 2)

Koefisien Serap Bunyi

Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk Variasi 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%

Kuat Tekan Kuat Tarik

semakin menurun. Pada koefisien serap bunyi semakin besar penambahan serat jerami padi maka semakin tinggi koefisien serap bunyi.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Penambahan penggunaan serat jerami padi pada campuran beton dapat meningkatkan nilai slump pada setiap penambahan variasi.

2. Penggunaan serat jerami padi pada campuran beton dengan variasi penambahan 5%, 10%, 15% dan 20% dari volume beton berdampak terhadap penurunan nilai kuat tekan menjadi 70,76%, 68,61%, 54,35%, 53,49% dari beton normal.

3. Nilai kuat tarik yang diperoleh menunjukkan grafik yang semakin menurun pada setiap penambahan variasi jerami padi yaitu 52,39 kg/cm2, 38,31 kg/cm2,35,36 kg/cm2,25,49 kg/cm2,25,42 kg/cm2.

4. Nilai koefisien serap bunyi menunjukkan grafik yang semakin meningkat pada setiap penambahan variasi jerami padi.

5. Grafik hubungan antara kekuatan beton dengan koefisien serap bunyi menunjukkan semakin besar penambahan serat jerami kekuatan beton semakin menurun,tetapi pada koefisien serap bunyi semakin besar penambahan serat jerami semakin tinggi koefisien serap bunyi.

5.2. Saran

1. Untuk penelitian lanjutan perlu pengurangan variasi untuk memperoleh karakteristik beton yang signifikan.

2. Penelitian lanjutan untuk mutu beton tinggi dengan memakai zat Additive (silica fume) pada persentase yang bervariasi, agar didapat kuat tekan yang optimal.

3. Perlu kiranya diteliti lebih lanjut penggunaan jerami padi untuk mendapatkan persentase yang optimal terhadap kekuatan beton.

4. Aplikasi dari penelitian beton dengan tambahan serat jerami ini dapat digunakan sebagai dinding partisi pada bangunan non structural.

DAFTAR PUSTAKA

Abdul Rozak, Sri Mudiastuti, dan Aim Abdurachim Idris, 1998. Pemanfaatan jerami

padi pada pembuatan panel dinding

Mulyono Tri, 2003. Teknologi Beton. Penerbit ANDI, Yogyakarta.

Nugraha Paul, Antoni, 2007. Teknologi Beton. Penerbit erlangga, Yogyakarta.

Andi Saidah dan Cante Baso, 2009. Analisa kekuatan serat jerami padi sebagai

bahan pengganti batako

Farid Maulana, Hisbullah, dan Iskandar, 2011. Pembuatan papan komposit dari

plastik daur ulang dan serbuk kayu serta jerami sebagai filler

Simatupang Rio, Lutfiati Leni, Setyarsih Woro, 2011.Pengaruh Penggunaan Serat Waru

(HibiscuTiliaceus L) sebagai Penguat pada Komposit Polimer dengan Matriks