Pemanfaatan Serat Ijuk Pendek Dalam Pembuatan Beton Ringan Dan Karakteristiknya

PEMANFAATAN SERAT IJUK PENDEK DALAM PEMBUATAN BETON RINGAN DAN KARAKTERISTIKNYA

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

NELY WAHYUNI 050801005

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010

PERSETUJUAN

Judul : PEMANFAATAN SERAT IJUK PENDEK DALAM PEMBUATAN BETON RINGAN TERHADAP SIFAT MEKANIKNYA Kategori : SKRIPSI

Nama : NELY WAHYUNI

Nomor Induk Mahasiswa : 050801005

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) USU

Diluluskan di

Medan, 21 September 2010

Diketahui/Disetujui oleh

Departemen Fisika FMIPA USU

Ketua, Pembimbing,

(Dr.Marhaposan Situmorang)

NIP. 130 810 771 NIP. 132 050 870 (Drs.Syahrul Humaidi.MS)

PERNYATAAN

PEMANFAATAN SERAT IJUK PENDEK DALAM PEMBUATAN BETON RINGAN TERHADAP SIFAT MEKANIKNYA

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, September 2010

NELY WAHYUNI 050801005

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpahan karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang ditetapkan.

Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Drs.Syahrul Humaidi,MSc selaku pembimbing Akademik dan Bpk.Subandi selaku pembimbing di lapangan pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk menyempurnakan skripsi ini. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada ketua dan sekretaris departemen Fisika FMIPA USU Dr.Marhaposan Situmorang dan Dra.Yustinon,Msi., Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara, dan semua Dosen di Departemen Fisika FMIPA USU yang dengan tulus memberikan pelajaran mata kuliah di kelas serta memberikan masukan demi penyempurnaan skripsi ini.

Tidak lupa pu;a penulis ucapkan terima kasih kepada rekan-rekan fisika khususnya stambuk ’05 dan adik-adik saya (Deni, Surya, Ajir, Crizti, dan Rini), aisten Laboratorium Beton, asisten dan staf Laboratorium Fisika Dasar, serta sahabat saya (Verra, Yoki, Gilang, dan Agung) yang selalu memberikan dukungan dan membantu saya dalam penyelesaian skripsi ini.

Akhirnya, yang tidak terlupakan kepada ayahanda Idham Teguh, Ibunda Marni Sari yang sudah bersusah payah memberikan bantuan moril dan materil serta doa kepada penulis sehingga penulis dapat meraih keberhasilan ini, dan kakak-kakak saya, abang ipar, serta seluruh keluarga besar Teguh. Terimakasih atas dukungan, bantuan dan semangat yang kalian berikan kepada saya. Semoga Allah SWT akan membalasnya. Amin Yaa Robbal Alamin.

ABSTRAK

Beton dengan menggunakan campuran berupa serat ijuk pendek dibuat dengan waktu perendaman selama 28 hari. Pengujian sifat mekanik dan sifat fisik benda uji: kuat tekan, kerapatan, dan penyerapan air sudah sesuai dengan standar ASTM dan SNI. Komposisi serat dengan variasi 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, dan 10%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa beton dengan variasi komposisi terbaik adalah 2,5% serat ijuk pendek. Pada pengujian diperoleh haasil kuat tekan yaitu 7,02MPa - 25,61MPa, kerapatan 2,10 gr/cm³ - 2,32 gr/cm³, dan penyerapan air 1,5% - 3,5%.

ABSTRACT

Concrete with a mixture of short palmyra fiber was made by submersion time 28 days. Mechanical and physical propertiesof the samples: compressive strength, density, and water absorbtion has been determined by ASTM and SNI standard. The fibre composition varies for 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, and 10%.The result showed that the best composition is 2,5% of short palmyra fiber. The value of Compressive Strength is between 7,02 MPa – 25,61 MPa, Density: 2,10 gr/cm2- 2,32 gr/cm2, and Water Absobtion: 1,5%-3,5%.

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan i

Pernyataan ii

Penghargaan iii

Abstrak iv

Abstract v

Daftar Isi vi

Daftar tabel viii

Daftar Gambar ix

BAB I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Batasan Masalah 3

1.3 Tujuan Penelitian 3

1.4 Manfaat Penelitian 3

1.5 Tempat Penelitian 4

1.6 Sistematika Penulisan 4

BAB II Tinjauan Pustaka

2.1 Beton 5

2.1.1 Adukan Beton 6

2.1.2 Zat-zat yang dapat Mengurangi Kekuatan Beton 7 2.1.2 Evaluasi Pengerjaan Beton 8

2.2 Beton Ringan 9

2.3 Semen 11

2.3.1 Semen Portland 12

2.3.2 Jenis-jenis Semen Portland 13

2.4 Agregat 15

2.4.1 Jenis-jenis Agregat 17

2.4.1.1Agregat Halus 18

2.4.1.2Agregat Kasar 19

2.5 Air 19

2.6 Serat 20

2.6.1 Serat Ijuk 23

2.6.1.1 Beton Serat Ijuk 23

2.7 Karakteristik 24

2.7.1 Kuat Tekan 25

2.7.2 Kerapatan (Density) 25

Halaman

BAB III Metodelogi Penelitian

3.1 Alat dan Bahan 27

3.1.1 Peralatan 27

3.1.2 Bahan-bahan 27

3.2 Metodelogi Penelitian 28

3.2.1 Diagram Alir Penelitian 28

3.3 Variabel dan Parameter 29

3.3.1 Variabel Penelitian 29

3.3.2 Variabel Percobaan yang di uji 29

3.4 Pembuatan Sampel 29

3.5 Pengujian Sampel 32

3.5.1 Sifat Fisis 32

3.5.1.1 Kerapatan (Density) 32 3.5.1.2 Penyerapan Air 32

3.5.2 Sifat Mekanik 33

3.3.2.1 Kuat Tekan 33

BAB IV Hasil Dan Pembahasan

4.4 Analisis Data 34

4.1.1 Pengujian Kuat Tekan Beton 34

4.1.2 Pengujian Kerapatan (Density) 36

4.1.3 Pengujian Penyerapan Air 39

BAB V Kesimpulan Dan Saran

5.1 Kesimpulan 42

5.2 Saran 42

Daftar Pustaka 43

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Zat-zat yang dapat Mengurangi Kekuatan Beton 8 Tabel 2.2 Penggunaan beton ringan menurut Tjokromuljono (1996) 10 Tabel 2.3 Penggunaan beton ringan menurut Dobrowolski (1998) 10 Tabel 2.4 Penggunaan beton ringan menurut Neville and Brooks (1987) 10 Tabel 2.5 Jenis–jenis Semen Portland berdasarkan Komposisi Kimianya 14 Tabel 2.6 Rangkuman Jenis-jenis Agregat Beton 16 Tabel 2.7 Jenis Agregat berdasarkan Kepadatannya 17

Tabel 2.8 Batas Maksimum Ion Klorida 20

Tabel 2.9 Komposisi kandungan unsur kimia serat ijuk 23

Tabel 3.1 Komposisi adukan beton rencana 29

Tabel 3.2 Data perbandingan komposisi benda uji beton 30 Tabel 4.1 Data hasil pengujian Kuat Tekan 34

Tabel 4.2 Data hasil pengujian Densitas 37

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 4.1 : Grafik Pengujian Kuat Tekan Beton 34

Gambar 4.2 : Grafik Densitas 37

ABSTRAK

Beton dengan menggunakan campuran berupa serat ijuk pendek dibuat dengan waktu perendaman selama 28 hari. Pengujian sifat mekanik dan sifat fisik benda uji: kuat tekan, kerapatan, dan penyerapan air sudah sesuai dengan standar ASTM dan SNI. Komposisi serat dengan variasi 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, dan 10%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa beton dengan variasi komposisi terbaik adalah 2,5% serat ijuk pendek. Pada pengujian diperoleh haasil kuat tekan yaitu 7,02MPa - 25,61MPa, kerapatan 2,10 gr/cm³ - 2,32 gr/cm³, dan penyerapan air 1,5% - 3,5%.

ABSTRACT

Concrete with a mixture of short palmyra fiber was made by submersion time 28 days. Mechanical and physical propertiesof the samples: compressive strength, density, and water absorbtion has been determined by ASTM and SNI standard. The fibre composition varies for 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, and 10%.The result showed that the best composition is 2,5% of short palmyra fiber. The value of Compressive Strength is between 7,02 MPa – 25,61 MPa, Density: 2,10 gr/cm2- 2,32 gr/cm2, and Water Absobtion: 1,5%-3,5%.

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Makin meningkatnya kebutuhan perumahan saat ini menyebabkan kebutuhan akan bahan bangunan semakin meningkat pula. Seperti kita ketahui bersama, bahan yang digunakan untuk bangunan terdiri dari bahan-bahan atap, dinding dan lantai. Salah satu masalah dilapangan saat ini yang perlu segera diatasi adalah masalah kebutuhan batu bata sebagai bahan dinding perumahan dan efek kerusakan lingkungan yang ditimbulkan.

Adapun salah satu permasalahan utama dalam menyediakan rumah di Indonesia adalah tingginya biaya konstruksi bangunan dan lahan. Selama ini berbagai penelitian sudah dilakukan tetapi masih belum ditemukan alternatif teknik konstruksi yang effisien serta penyediaan bahan bangunan dalam jumlah besar dan ekonomis. Hal tersebut dapat memberikan suatu alternatif untuk memanfaatkan sumber daya alam seperti serat ijuk sebagai pengisi dalam pembuatan beton.

Beton umumnya tersusun dari tiga bahan penyusun utama yaitu semen, agregat, dan air. Jika diperlukan, bahan tambah (admixture) dapat ditambahkan untuk mengubah sifat-sifat tertentu dari beton agar berfungsi lebih baik dan lebih ekonomis. Beton adalah material utama yang digunakan dalam pembuatan bangunan. Beton banyak digunakan karena keunggulan-keunggulannya antara lain karena beton dapat dengan mudah dibentuk sesuai dengan kebutuhan konstruksi, mampu memikul beban yang berat, tahan terhadap temperatur yang tinggi, dan biaya pemeliharaan yang kecil atau mudah dalam perawatan. Dalam keadaan yang mengeras, beton bagaikan batu karang dengan kekuatan tinggi. Beton juga akan memberikan hasil akhir yang bagus jika pengolahan akhir dilakukan dengan cara khusus umpamanya diekspose agregatnya (agregat yang mempunyai bentuk yang bertekstur seni tinggi diletakkan

dibagian luar, sehingga nampak jelas pada permukaan betonnya). Selain tahan terhadap serangan api seperti yang telah disebutkan diatas, beton juga tahan terhadap serangan korosi. (Mulyono, 2005)

Sifat yang paling penting dari beton adalah sifat mekaniknya yaitu sifat kekuatan tekan, kekuatan lentur, dan kekuatan tarik. Sifat beton berubah karena sifat dari bahan-bahan penyusun beton yaitu semen, agregat, air maupun perbandingan campurannya. Sesuai dengan perkembangan teknologi untuk memperbaiki sifat-sifat beton dapat dilakukan penambahan serat kedalam adukan yang disebut beton serat, yaitu campuran beton dengan bahan tambahan serat. Penambahan serat kedalam beton akan meningkatkan kuat tarik beton yang umumnya sangat rendah.Pertambahan kuat tarik akan memperbaiki kinerja komposit beton serat dengan kualitas yang lebih bagus

dibandingkan dengan beton konvensional.

Jenis serat yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat kurang baik dari beton adalah baja, plastik, kaca, karbon, dan serat alamiah. Dewasa ini serat organik sebagai campuran pada pembuatan beton semakin luas. Hal ini sangat menguntungkan sekali karena serat organik mudah diperoleh dan beberapa diantaranya belum dimanfaatkan. Salah satu serat alam yang banyak dan mudah diperoleh adalah serat ijuk, ijuk merupakan hasil sampingan dari pohon aren yang banyak tersebar di Indonesia. Ijuk merupakan helaian benang-benang yang berwarna hitam, bersifat kaku dan ulet (tidak mudah putus). Ijuk mempunyai kuat tarik setara dengan serat Polyprophelene dan keawetannya sangat baik, selain itu ijuk merupakan serat yang dapat menyerap air sehingga dapat digunakan sebagai bahan campuran dengan semen. (Pambudi,2005)

Pada penelitian ini dilakukan pembuatan beton ringan dengan menambahkan serat ijuk dengan ukuran tertentu, maka pada penelitian memanfaatkan serat ijuk sebagai alternatif dalam pembuatan beton beton ringan, dan diharapkan dapat meningkatkan sifat mekanik beton yang jauh lebih baik dari beton yang tanpa menggunakan bahan tambah serta dapat memperbaiki sifat beton tanpa mengurangi mutunya.

1.2 Rumusan Masalah

Serat ijuk pendek dalam pembuatan beton ringan disini merupakan beton yang dibuat dengan campuran agregat ringan yaitu serat ijuk. Dari karakteristik akan dilihat sejauh manakah pengaruh penambahan serat ijuk pada pembuatan beton ringan.

1.3 Batasan Masalah

Dalam penelitian ini batasan masalah yang dibahas meliputi:

1 Menerangkan secara rinci pembuatan beton ringan dengan serat ijuk pendek sebagai pengisi.

2 Komposisi beton ringan yang merupakan campuran antara semen dengan serat ijuk yaitu 0%, 2.5%, 5%, 7.5%, dan 10%.

3 Pengujian sifat-sifat fisis meliputi: 1. Densitas.

2. Porositas.

4 Pengujian sifat Mekanik dibatasi pada uji kuat tekan (compressive strength).

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Karakterisasi beton ringan dengan menggunakan agregat ringan serat ijuk. 2. Mengetahui pengaruh variasi perbandingan (ratio) serat ijuk-semen terhadap

karakteristik beton ringan (kuat tekan, densitas, dan penyerapan air).

3. Membandingkan kekuatan beton normal dengan beton campuran serat ijuk pendek.

1.5 Manfaat Penelitian

Dari penelitian yang telah dilakukan, diharapkan dapat menambah pengetahuan dan wawasan tentang proses pembuatan (manufacturing) dan karakterisasi dari pemanfaatan serat ijuk pada pembuatan beton untuk mendukung kebutuhan masyarakat, khususnya perumahan sederhana rumah tangga, dan lain-lain dengan memanfaatkan sumber daya alam lokal yang melimpah di Indonesia seperti serat ijuk.

1.6 Tempat Penelitian

LABORATORIUM BETON TEKNIK SIPIL USU, MEDAN 1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut:

Bab I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.

Bab III Metodologi Penelitian

Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian, prosedur penelitian, pengujian sampel.

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.

Bab V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 BETON

Beton merupakan fungsi dari bahan penyusunnya yang terdiri dari bahan smen hidrolik (portland cement), agregat kasar, agregat halus dan air. Jika diperlukan, bahan tambah (admixture atau additive) dapat ditambahkan untuk mengubah sifat-sifat tertentu dari beton.

Perencanaan dapat mengembangkan pemilihan material yang layak komposisinya sehingga diperoleh beton yang efisien, memenuhi kekuatan batas yang disyaratkan oleh perencanaan dan memenuhi persyaratan servieceability yang dapat diartikan juga sebagai pelayanan yang handal dengan memenuhi kriteria ekonomi.

Pada umumnya, beton mengandung rongga udara sekitar 1% - 2%, pasta semen (semen dan air) sekitar 25% - 40%, dan agregat (agregat halus dan agregat kasar) sekitar 60% - 75%. Untuk mendapatkan kekuatan yang baik, sifat dan karakteristik dari masing-masing bahan penyusun tersebut perlu dipelajari. (Mulyono,2004)

Struktur beton memiliki banyak keunggulan dibanding materi struktur yang lain, antara lain (Nugraha,2007).

 Ketersediaan (availability) material dasar.

 Kemudahan untuk digunakan (versatility); masing-masing bahan dapat diangkut secara terpisah dan bisa dipakai untuk berbagai struktur tergantung kepada kebutuhan penggunaannya.

 Kemampuan beradaptasi (adaptability); beton bersifat monolit sehingga tidak memerlukan sambungan seperti baja, dapat dicetak dengan bentuk dan ukuran berapapun serta dapat diproduksi dengan berbagai cara yang disesuaikan dengan situasi sekitar.

 Kebutuhan pemeliharaan yang minimal; ketahanan (durability) beton cukup tinggi, lebih tahan karat, dan lebih tahan terhadap bahaya kebakaran.

Disamping segala keunggulan diatas, beton sebagai struktur juga mempunyai beberapa kelemahan yang perlu dipertimbangkan (Nugraha,2007).

 Massa jenis beton sekitar 2400 kg/m3.

 Kekuatan tariknya rendah, meskipun kekuatan tekannya besar.  Beton cenderung untuk retak, karena semennya hidraulis.

 Kualitasnya sangat tergantung pada cara pelaksanaan di lapangan. Beton yang baik maupun yang buruk dapat terbentuk dari rumus dan campuran yang sama.  Struktur beton sulit untuk dipindahkan, pemakaian kembali (daur ulang) sulit

dan tidak ekonomis.

Meskipun demikian beberapa kelemahan beton tersebut diatas dapat diatasi dengan berbagai cara, antara lain (Nugraha, 2007).

 Untuk elemen struktural; membuat beton mutu tinggi, beton pratekan, atau keduanya, sedangkan untuk elemen non-struktural dapat memakai beton ringan.

 Melakukan perawatan (curing) yang baik untuk mencegah terjadinya retak, memakai beton pratekan atau memakai bahan tambahan yang mengembang (expansive admixtures).

 Mempelajari teknologi beton dan melakukan pengawasan dan kontrol kualitas yang baik.

 Memakai beton beertulang atau beton pratekan.

 Beberapa elemen struktural dibuat pracetak sehingga dapat di lepas per elemen seperti baja.

2.1.1 Adukan Beton

Beton yang berasal dari pengadukan bahan-bahan penyusun agregat kasar dan agregat halus kemudian diikat dengan semen yang bereaksi dengan air sebagai bahan perekat, harus dicampur dan diaduk dengan benar dan merata agar dapat dicapai mutu beton yang baik. Pada umumnya pengadukan bahan beton dilakukan dengan menggunakan mesin kecuali jika hanya untuk

mendapatkan beton mutu rendah pengadukan dapat dilakukan tanpa menggunakan mesin pengaduk. Kekentalan adukan beton harus diawasi dan dikendalikan dengan cara memeriksa slump pada setiap adukan beton baru.

2.1.2 Zat-zat yang dapat mengurangi kekuatan tekan beton.

Bahan-bahan yang keberadaannya mungkin memberikan pengaruh yang merugikan terhadap kekuatan, kemudahan pekerjaan, dan kenampaan jangka panjang disebut zat pengganggu. Bahan-bahan ini dianggap tidak diperlukan sebagai bahan tambah karena lemah, lunak, atau sifat fisik dan sifat kimiawi yang merusak sifat-sifat beton.

Ditinjau dari aksinya, zat-zat yang berpengaruh buruk tersebut pada beton dibedakan menjadi 3 macam yaitu :

1. Zat yang mengganggu proses hidrasi semen

2. Zat yang melapisi agregat sehingga mengganggu terbentuknya lekatan yang baik antara agregat dan pasta semen.

3. Butiran-butiran yang kurang tahan cuaca, yang bersifat lemah dan menimbulkan reaksi kimia antara agregat dan pastanya.

Zat-zat pengganggu ini dapat berupa kendungan organik, lempung, atau bahan-bahan halus lainnya, misalnya silt atau debu pecahan batu, garam, shale lempung, kayu, arang, pyrites, (tanah tambang yang mengandung belerang), dan lain-lain.

Berikut ini berbagai macam zat yang dapat mengurangi kuat tekan beton dan kadar konsentrasinya dalam campuran seperti yang tercantum dalam tabel berikut ini.

Tabel 2.1 Zat-zat yang dapat Mengurangi Kekutan Beton

Sumber : Tatang Wibawa, 2008

2.1.3 Evaluasi Pekerjaan Beton

Kekuatan beton yang diproduksi dilapangan mempunyai kecenderungan untuk bervariasi dari adukan ke adukan. Besarnya variasi itu tergantung pada berbagai faktor antara lain :

a. Variasi mutu bahan dari satu adukan ke adukan berikutnya. b. Variasi cara pengadukan

c. Stabilitas pekerja

Pengawasan terhadap mutu beton yang dibuat di lapangan dilakukan dengan cara membuat diagram hasil uji kuat tekan beton dari benda-benda uji yang diambil selama pelaksanaan. Beton yang dibuat dinyatakan memenuhi syarat (mutunya tercapai) jika kedua persyaratan berikut terpenuhi :

a. Nilai rata-rata dari semua pasangan hasil uji (yang masing-masing pasangan terdiri dari empat hasil uji kuat tekan) tidak kurang dari (fc’ + 0,82 Sc)

b. Tidak satupun dari hasil uji tekan (rata-rata dari dua silinder) kurang dari 0,85 fc’. Jika salah satu dari dua persyaratan tersebut diatas tidak terpenuhi, maka untuk adukan berikutnya harus diambil langkah-langkah untuk meningkatkan kuat tekan rata-rata betonnya. Khusus jika persyaratan kedua yang tidak terpenuhi maka selain memperbaiki adukan beton berikutnya harus pula diambil langkah-langkah untuk

Kandungan unsur kimiawi Konsentrasi maksimum ppm Clorida, Cl :

- beton pratekan - beton bertulangan Sulfat, SO4

Alkali, Na2O + 0,658 K2O)

500 ppm 1000 ppm 1000 ppm 600 ppm 50000 ppm

memastikakn bahwa daya dukung struktur beton yang sudah dibuat masih tidak membahayakan terhadap beban yang akan ditahan.

Langkah-langkah itu antara lain :

a. Analisis ulang struktur berdasarkan kuat tekan beton sesungguhnya (actual)

b. Uji yang merusak (non-destructive test), misalnya dengan Schmidt Rebound Hammer (hamer test), Pull-out test, Ultrasonic Pulse Velocity Test, atau Semi destructive test, yaitu uji bor inti, dan sebagainya.

2.2 Beton Ringan

Beton ringan adalah beton yang memiliki berart jenis (density) lebih ringan daripada beton pada umumnya. Beton ringan dapat dibuat dengan berbagai cara, antara lain dengan menggunakan agregat ringan (fly assh, batu apung, dll), campuran antara semen, silika, pozolan, dll atau semen dengan cairan kimia penghasil gelembung udara.

Agregat yang digunakan untuk memproduksi beton ringan merupakan agregat ringan juga. Terminolog ASTM C.125 mendefenisikan bahwa agregat ringan adalah agregat yang digunakan untuk menghasilkan beton ringan, meliputi batu apung, scoria, vulkanik cinder, tuff, expanded, atau hasil pembakaran lempung, shale, slte, shele, perlit, atau slag atau hasil batubara dan hasil residu pembakarannya. (Mulyono,2004)

Tidak seperti beton biasa, berat beton ringan dapat diatur sesuai kebutuhan. Pada umumnya beton ringan berkisar antara 600 – 1600 kg/m³. Karena itu keunggulan beton ringan utamanya ada pada berat, sehingga apabila digunakan pada proyek bangunan tinggi akan dapat secara signifikan mengurangi berat sendiri bangunan, yang selanjutnya berdampak kepada perhitungan pondasi.

Beton Ringan (Lightweight Concrete), ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengurangi berat jenis beton atau membuat beton lebih ringan antara lain adalah sebagai berikut (Tjokrodimuljono, 1996).

1. Dengan membuat gelembung-gelembung gas/udara dalam adukan semen sehingga terjadi banyak pori-pori udara di dalam betonnya. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan menambah bubuk alumunium kedalam campuran adukan beton.

2. Dengan menggunakan agregat ringan, misalnya tanah liat bakar, batu apung atau agregat buatan sehingga beton yang dihasilkan akan lebih ringan dari pada beton biasa.

3. Dengan cara membuat beton tanpa menggunakan butir-butir agregat halus atau pasir yang disebut beton non pasir.

Tabel 2.2 Pembagian penggunaan beton ringan menurut Tjokromuljono (1996)

Beton Ringan Kerapatan Kekuatan Tekan

Struktur 1440 – 1800 kg/m³ >17 MPa Struktur ringan 800 – 1400 kg/m³ 7 – 17 MPa

Non struktur 240 - 800 kg/m³ 0,35 – 7 MPa

Tabel 2.3 Pembagian penggunaan beton ringan menurut Dobrowolski (1998)

Beton Ringan Kerapatan Kekuatan Tekan

Struktur 1440 – 1900 kg/m³ >17,3 MPa Struktur ringan 500 – 800 kg/m³ 6,9 – 17,3 MPa

Non struktur < 800 kg/m³ 0,35 – 6,9 MPa

Tabel 2.4 Pembagian penggunaan beton ringan menurut Neville and Brooks

Beton Ringan Kerapatan Kekuatan Tekan

Struktur 1400 – 1800 kg/m³ >17 MPa Struktur ringan 500 – 800 kg/m³ 7 – 14 MPa

Non struktur < 800 kg/m³ >7 MPa

Keuntungan lain dari beton ringan antara lain:

• Memiliki ketahanan panas (thermal insulation) yang baik

• Memiliki tahanan suara (peredaman) yang baik

• Tahan api (fire resistant)

• Transportasi mudah

• Dapat mengurangi kebutuhan bekisting (formwok) dan perancah (scaffolding) Kelemahan beton ringan adalah nilai kuat tekannya (compressive strength) terbatas, sehingga sangat tidak dianjurkan penggunaan untuk perkuatan (struktural).

2.3Semen

Material semen adalah material yang mempunyai sifat-sifat adhesif dan kohesif yang diperlukan untuk mengikat agregat-agregat menjadi suatu massa yang padat yang mempunyai kekuatan yang cukup. Semen merupakan hasil industri dari paduan bahan baku : batu gamping/kapur sebagi bahan utama, yaitu bahan alam yang mengandung senyawa Calcium Oksida (CaO), dan lempung/tanah liat yaitu bahan alam yang mengandung senyawa: Siliki Oksida (SiO2), Alumunium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3) dan Magnesium Oksida (MgO) atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk (bulk), tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air. Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk clinkernya, yang kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips

(gypsum) dalam jumlah yang sesuai.

Semen dapat digolongkan menjadi dua bagian yaitu semen hidraulik dan semen nonhidraulik. Semen hidraulik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di dal;am air. Contoh semen hidraulik antara lain kapur hidraulik, semen pozollan, semen terak, semen alam, semen portland,semen alumina dan semen expansif. Contoh lainnya adalah semen portland putih, semen warna, dan semen-semen untuk keperluan khusus. Sedangkan semen-semen non-hidraulik adalah semen-semen yang tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air, akan tetapi dapat mengeras di udara. Contoh utama dari semen non-hidraulik adalah kapur.

Semen juga memiliki beberapa tipe yaitu tipe I, II, III, IV, dan V. Tipe-tipe semen tersebut diurutkan berdasarkan kekuatan awalnya dalam merekatkan suatu bangunan yang dibentuk. Semen yang digunakan dalam pembuatan beton adalah semen hidraulik.

2.3.1 Semen Portland ( Portland Cement )

Material semen adalah material yang memilik sifat adhesif (adhesive) dan kohesif (cohesive) yang memungkinkan untuk mengikat fragmen-fragmen mineral/agregat-agregat menjadi suatu masa yang padat mempunyai kekuatan. Semen yang mengeras dengan adanya air yang dinamakan dengan semen hidraulis (hidraulic cement). Semen jenis ini terdiri dari silikat dan lime yang terbuat dari batu kapur dan tanah liat yang digerinda, dicampur, dibakar dalam pembakaran kapur (klin), kemudian dihancurkan menjadi tepung. Semen hidrolik biasa yang dipakai untuk mortar dinamakan semen portland ( portland cement ). (Edward Nawy G, l998)

Dalam buku Portland Cement Association (1975), diuraikan nama-nama penemu semen yang pertama kali yaitu sebagai berikut:

• John Smeaton (1756), bahwa mortar/beton yang baik diperoleh jika pozzolan semen dicampur dengan batu kapur (limestone) yang banyak mengandung material tanah liat.

• Joseph Aspdin (1824), Pembuatan semen portland dengan jalan memanaskan campuran butir-butir halus tanah liat dan batuan kapur keras dalam tungku pembakaran, sampai CO2 hasil pembakaran tersebut keluar dari campuran.

• Issac Johnson (1845), memperbaiki cara Joseph Aspdin dengan jalan membakar campuran tanah liat dengan kapur sampai mengklinker sehingga reaksi yang diperlukan untuk membentuk tingkatan material semen terjadi.

Semen portland adalah bahan konstruksi yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton. Menurut ASTM C-150,1985, semen portland didefinisikan sebagai semen hidraulik yang dihasilkan dengan menggiling kliner 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.

Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat SII.0013-81 atau Standart Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986, dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standart tersebut.

Fungsi utama semen adalah sebagai perekat.Bahan-bahan semen terdiri dari batu kapur (gamping) yang mengandung senyawa: Calsium Oksida (CaO), lempung atau tanah liat (clay) adalah bahan alam yang mengandung senyawa: Silika Oksida (SiO2), Aluminium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3) dan Magnesium Oksida (MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk klinker. Klinker kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gypsum). (Abdul Rais,2007)

Perbandingan bahan-bahan utama penyusun semen portland adalah kapur (CaO) sekitar 60%-65%, silika (SiO2) sekitar 20%-25%, dan oksida besi serta alumina (Fe2O3 dan Al2O3) sekitar 7%-12%.

Kekuatan semen merupakan hasil dari proses hidrasi. Proses kimiawi ini berupa rekristalisasi dalam bentuk interlocking-crystals (ikatan kristal) sehingga membentuk gel semen yang akan mempunyai kekuatan tekan yang tinggi apabila mengeras. Jika semen portland dicampur dengan air, maka komponen kapur dilepaskan dari senyawa. Banyaknya kapur dilepaskan ini sekitar 20% dari berat semen. ( Mulyono, 2005 )

2.3.1.1Jenis-Jenis Semen Portland

Komposisi kimia semen portland pada umumnya terdiri dari CaO, SiO2, Al2O3 dan Fe2O3, yang merupakan oksida dominan. Sedangkan oksida lain yang jumlahnya hanya beberapa persen dari berat semen adalah MgO, SO3, Na2O dan K2O. Keempat oksida utama tersebut diatas didalam semen berupa senyawa C3S, C2S, C3A dan C4AF, dengan mempunyai perbandingan tertentu pada setiap produk semen, tergantung pada komposisi bahan bakunya.

Berdasarkan komposisi kimianya, semen portland dapat dibedakan atas beberapa jenis, seperti pada tabel 2.3

Tabel 2.5 Jenis-jenis semen Portland berdasarkan Komposisi Kimianya (%) Tipe

Semen

C3S Trikalsium

Silikat

C2S Dikalsium

Silikat

C3A Trikalsium

Aluminat

C4AF Tetrakalsium

Aluminat

CaSO4 Kalsium

Sulfat

CaO Kalsium

Oksida

MgO Magnesium

Oksida Tipe I 42-67 8-31 5-14 6-12 2,4-34 0-1,5 0,7-3,8 Tipe II 37-55 19-39 4-8 6-16 2,1-3,4 0,1-1,8 1,5-4,4 TipeIII 34-70 0-28 7-17 6-10 2,2-4,6 0,1-4,2 1,0-4,8 TipeIV 21-44 57-34 3-7 6-18 2,6-3,5 0-0,9 1,0-4,1 TipeV 35-54 24-49 1-5 6-15 2,4-3,9 0,1-0,6 0,7-2,3

Sumber : Sesuai dengan ASTM C150

Sifat dan manfaat untuk tipe semen portland adalah sebagai berikut: 1. Semen Tipe I ( Semen penggunaan umum )

Sifat dari semen portland tipe I yaitu MgO dan SO3 hilang pada saat pembakaran. Kehalusan dan kekuatannya secara berturut-turut juga ditentukan. Secara umum mempunyai sifat-sifat umum dari semen. Digunakan secara luas sebagai semen untuk teknik sipil dan konstruksi arsitektur misalnya pembangunan jalan, bangunan beton bertulang, jembatan dan lain-lain.

2.Tipe II ( Semen pengeras pada panas sedang )

Semen Portland tipe II mempunyai C3S kurang dari 50% dan C3A kurang dari 8%. Kalor hidrasi 70 kal atau kurang dari 7 hari dan 80 kal atau kurang dari 28 hari pada kondisi sedang. Peningkatan dari kekuatan jangka panjang diinginkan. Secara umum dipakai untuk mencegah serangan sulfat dan lingkungan sistem drainase dengan kadar konsentrat tinggi didalam tanah.

3.Tipe III ( Semen berkekuatan tinggi awal )

Semen portland tipe III mengandung C3S maksimum. Kekuatan awal 1 hari dan 3 hari diintensifkan, ditentukan untuk mempunyai kekuatan di atas 40 kg/cm² selama penekanan 1 hari dan di atas 90 kg/cm² selama penekanan 3 hari. Kegunaannya yaitu

untuk menggantikan semen penggunaan umum untuk pekerjaan yang mendesak. Cocok untuk pekerjaan dimusim dingin. Biasanya dipakai untuk konstruksi bangunan, pekerjaan pembuatan jalan, dan produk semen.

4.Tipe IV ( Semen jenis rendah )

Pada semen Portland tipe IV, kalor hidrasi lebih rendah l0 kal dari pada semen pengeras pada panas sedang, ditentukan dibawah 60 kal selama 7 hari dan dibawah 70 kal yaitu 28 hari (ASTM). Memberikan kalor hidrasi minimum seperti semen untuk pekerjaan bendungan. Kegunaannya yaitu digunakan pada struktur-struktur dam dan bangunan masif. Dimana panas yang terjadi sewaktu hidrasi merupakan faktor penentu bagi kebutuhan beton.

5.Tipe V ( Semen tahan sulfat )

Semen portland tipe V mempunyai C3S dibawah 50% dan C3A dibawah 50% (ASTM). Diusahakan agar kadar C3A minimum untuk memperbesar ketahanan terhadap sulfat. Biasanya dipakai untuk pekerjaan beton dalam tanah yang mengandung banyak sulfat dan yang berhubungan dengan air tanah dan pelapisan dari saluran air dalam terowongan.

(Chu Kia Wang, 1993)

Kekuatan dari pasta semen-air yang telah mengeras nantinya akan menentukan kekuatan beton karena dengan agregat yang kuat, perpatahan terjadi diantara partikel pasir. Oleh karena itu, pada dasarnya jalanan masuk yang terbuat dari adukan semen dan air akan sama kuatnya dengan adukan semen, air dan agregat. Akan tetapi jika ditinjau dari segi biaya kurang menguntungkan. Oleh karena itu adukan semen-air dicampur dengan bahan agregat yang lebih kuat dan murah. ( Lawrence H.Van Vlack, l989 )

2.4Agregat

Agregat yang dapat dipakai untuk beton harus memenuhi syarat-syarat : 1.Agregat tersebut bersih

2.Keras

4.Tidak bercampur dengan tanah liat / lumpur

5.Distribusi/gradasi ukuran agregat memenuhi ketentuan- ketentuan yang berlaku

Agregat mengisi 60-80 % dari volume beton. Oleh karena itu karakteristik kimia, fisik dan mekanik agregat yang digunakan dalam pencampuran sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat beton yang dihasilkan, seperti kuat tekan, durabilitas, berat, biaya produksi dan lain-lain.

Agregat dapat diperoleh dari proses pelapukan dan abrasi atau pemecahan massa batuan induk yang lebih besar. Oleh karena itu, sifat agregat tergantung dari sifat batuan induk. Sifat-sifat tersebut diantaranya, komposisi kimia dan mineral, klasifikasi petrografik, berat jenis, kekerasan (hardness), kekuatan, stabilitas fisik dan kimia, stuktur pori, warna dan lain lain. Namun, ada juga sifat agregat yang tidak bergantung dari sifat batuan induk, yaitu ukuran dan bentuk partikel, tekstur dan absorpsi permukaan.

Secara umum agregat yang baik haruslah agregat yang mempunyai bentuk yang menyerupai kubus atau bundar, bersih, keras, kuat, bergradasi baik dan stabil secara kimiawi. Keuntungan digunakannya agregat pada beton, menghasilkan beton yang murah, menimbulkan sifat volume beton yang stabil seperti mengurangi susut, mengurangi rangkak dan memperkecil pengaruh suhu.

Tabel 2.6 Rangkuman Jenis-jenis Agregat Beton

Kategori berat Jenis-jenis agregat Aplikasi Densitas Beton (kg/m3) Berat ringan

Densitas partikel < 2100 kg/m3

Vermikulit Perlit

Beton serat 500 s.d. 1000 Scoria

Batu apung

Sintered pulverised fuel ash

Struktur Beton Ringan

1000 s.d. 1500

Ampas pembakaran gabus Expanded shales

Expanded lempung

Struktur Beton Ringan

1500 s.d. 1800

Berat normal Densitas partikel Pasir kerikil batu Struktur Beton Normal

≥ 2100 kg/m3 Sangat berat Densitas partikel > 3000 kg/m3

Limonite Barytes Magnetite Steel punchings

Pelindung Radiasi

3000 s.d. 5000

Beton dapat terdiri dari partikel agregat yang ukurannya berkisar pada daerah ukuran tertentu sampai suatu ukuran maximum, yang biasanya berada diantara ukuran 10 mm sampai 50 mm.

Berdasarkan ASTM C-33, agregat dibagi atas dua kelompok, yaitu:

1. Kasar, yaitu agregat yang batas bawah pada ukurannya ≥ 4.75 mm

2. Halus, batas bawah ukuran pasir adalah 0.075 mm sedang batas atas ukuran pasir adalah 4.75 mm

2.4.1 Jenis – jenis agregat

Agregat dapat diklasifikasikan menurut kriteria dibawah ini (Nugraha, 2007) a. Ukuran dan produksi

Perbedaan antara garegat kasar dan halus adalah ayakan 5 mm atau 3/16”. Agregat halus adalah agregat yang lebih kecil dari ukuran 5 mm dan agregat kasar adalah agregat dengan ukuran lebih besar dari 5 mm. Agregat dapat diambil dari batuan alam ukuran kecil ataupun batu alam besar yang dipecah. b. Kepadatan

Tidak ada batas yang jelas antra agregat biasa dengan agregat ringan atau agregat berat. Pengelompokan umum dapat dilihat pada Tabel 2.4

Tabel 2.7 Jenis agregat berdasarkan Kepadatannya. Jenis Kepadatan (kg/m3)

Ringan 300 – 1800

Sedang 2400– 3000

Berat > 4000

Perlu dibedakan antara kepadatan (density) agregat dengan kepadatan beton. c. Petrologi

Klasifikai menurut BS 812 yang membaginya ke dalam kelompok Artifisial, Basalt, Flint, Gabbro, Granit, Gristone, Hornfels, batu kapur, Prophyry, Quartzite, dan Schist.

d. Minerologi

Menurut ASTM C294, klasifikasi komposisi mineral semen portland adalah demikian : felpspars, mineral-mineral silika, karbon, sulfat, besi sulfida, besi magnesia, zeolit, oksida besi dan mineral tanh liat.

2.4.1.1Agregat Halus

Agregat halus adalah pengisi yang berupa pasir, agregat yang terdiri dari butir-butir yang tajam dan keras. Butir-butir-butir agregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan. (Dipohusodo,l999)

Pasir umumnya terdapat disungai-sungai yang besar. Akan tetapi sebaiknya pasir yang digunakan untuk bahan-bahan bangunan dipilih yang memenuhi syarat. Syarat-syarat untuk pasir adalah sebagai berikut:

1. Butir-butir pasir harus berukuran antara (0,l5 mm dan 5 mm).

2. Harus keras, berbentuk tajam, dan tidak mudah hancur dengan pengaruh perubahan cuaca atau iklim.

3. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% (persentase berat dalam keadan kering).

4. Bila mengandung lumpur lebih dari 5% maka pasirnya harus dicuci. 5. Tidak boleh mengandung bahan organic, garam, minyak, dan sebagainya.

Pasir untuk pembuatan adukan harus memenuhi persyaratan diatas, selain pasir alam ( dari sungai atau galian dalam tanah) terdapat pula pasir buatan yang dihasilkan dari batu yang dihaluskan dengan mesin pemecah batu, dari terak dapur tinggi yang dipecah-pecah dengan suatu proses.

Agregat dinilai dari tingkat kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan yang dapat mempengaruhi ikatan pada pasta semen, porositas dan penyerapan air dapat mempengaruhi daya tahan beton terhadap serangan alam dari luar dan ketahanan terhadap penyusuitan selama proses penyaringan agregat. (Daryanto, 1994)

2.4.1.2Agregat kasar

Agregat kasar adalah agregat dengan ukuran lebih besar dari 5 mm. Agregat dapat diambil datri batuan alam ukuran kecil ataupun batu alam besar yang dipecah. SII mensyaratkan modulus kehalusan agregat kasar antara 6,0 – 7,1. Gradasi agregat kasar untuk ukuran maksimum tertentu dapat divariasi tanpa berpengaruh besar pada kebutuhan semen dan air yang baik. Karena variasi sulit diantipasi, sering lebih ekonomis untuk mempertahankan keseragaman penanganan daripada menyesuaikan proporsi untuk variasi gradasi.

Sifat agregat kasar mempengaruhi kekuatan akhir beton keras dan daya tahannya terhadap disintegrasi beton, cuaca, dan efek-efek perusak lainnya. Agregat kasar mineral ini harus bersih dari bahan-bahan organik, dan harus mempunyai ikatan yang baik dengan gel semen. (Edward Nawy G, 1998)

2.5 Air.

Air sangat diperlukan dalam pembuatan beton, beton tidak akan terbentuk tanpa adanya air sebagai campurannya. karena semen tidak akan bereaksi dan menjadi pasta apabila tidak ada air. Air selalu diperlukan dalam campuran beton, tidak saja untuk proses hidrasi semen, tapi juga mengubah semen menjadi pasta sehingga beton menjadi lecak dan mudah dikerjakan terutama pada saat penuangan beton dalam cetakan.

Karena pengerasan beton berdasarkan reaksi antara semen dan air, maka sangat diperlukan agar memeriksa apakah air yang akan digunakan memenuhi syarat-syarat tertentu. Air tawar yang dapat diminum, tanpa diagukan boleh dipakai. Dan bila tidak ada disrankan untuk mengamati apakah air tersebut tidak mengandung bahan-bahan yang merusak beton. (R.sagel, 1997)

Air yang digunakan dalam pembuatan beton pra-tekan dan beton yang akan ditanami logam alumunium (termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat) tidak boleh mengandung ion klorida dalam jumlah yang membahayakan. Untuk perlindungan terhadap korosi, konsentrasi ion klorida maksimum yang terdapat dalam beton yang telah mengeras pada umur 28 hari yang dihasilkan dari bahan campuran termasuk air, agregat, bahan bersemen dan bahan campuran tambahan tidak boleh melampaui nilai batas yang diberikan pada Tabel 2.3

Tabel 2.8 Batas Maksimum Ion Klorida

Jenis beton Batas (%)

Beton pra-tekan

Beton bertulang yang selamanya berhubungan dengan klorida Beton bertulang yang selamanya kering atau terlindung dari basah Konstruksi beton bertulang lainnya

0,06 0,15 1,00 0,30 Sumber: Mulyono 2005

2.6 Serat

Penambahan serat kedalam beton akan meningkatkan kuat tarik umum beton yang umumnya sangat rendah. Pertambahan kuat tarik akan memperbaiki kinerja komposit beton serat dengan kualitas yang lebih bagus dibandingkan dengan beton konvensional.

Keuntungan penambahan serat pada beton adalah: pertama,serat terdistribusi secara acak di dalam beton pada jarak yang relatif sangat dekat satu dengan yang lainnya.Hal ini akan memberi tahanan terhadap tegangan berimbang ke segala arah dan memberi keuntungan material struktur yang disiapkan untuk menahan beban dari berbagai arah.Kedua, perbaikan perilaku deformasi seperti ketahanan terhadap impak, daktilitas yang lebih besar, kuat lentur dan kapasitas torsi yang lebih baik.Ketiga,serat meningkatkan ketahanan beton terhadap formasi dan pembentukan retak.Keempat,peningkatan ketahanan pengelupasan (spalling) dan retak pada selimut

beton akan membantu pada penghambatan korosi besi tulangan dari serangan kondisi lingkungan yang berpotensi korosi.Penggunaan serat sintetik akan meningkatkan ketahanan material beton terhadap bahan api.Secara umum semua keuntungan terseut berarti peningkatan ketahanan struktur bangunan.

Ada bermacam-macam jenis serat yang dapat dipakai untuk pembuatan

beton serat dan aplikasinya. Macam-macam jenis serat tersebut adalah (Dwiyono, 2000) :

1. Serat asbestos

Serat asbestos dapat dibagi menjadi 2, yaitu :

• Crhysotile asbestos (serat asbestos putih) mempunyai rumus kimia 3MgO.2SiO2.H2O dan merupakan mineral yang tersedia cukup banyak di alam. Serat ini mempunyai diameter minimum 0,001 m. Ditinjau dari segi kekuatannya cukup baik, tetapi serat ini jarang tersedia dipasaran umum sehingga menjadikan kurang banyak digunakan sebagai bahan tambah beton.

• Crodidolite asbestos mempunyai rumus kimia Na2O.Fe2O3.3FeO. 8SiO2.H2O. Serat ini mempunyai kuat tarik yang cukup tinggi sekitar 3500

• MPa dan cukup banyak terdapat di Kanada, Afrika Selatan dan Rusia. Hambatan jarang dipakainya serat ini adalah sulit didapatkan disetiap negara sehingga harganya relatif mahal, disamping itu beberapa tahun belakangan ini banyak pendapat tentang bahaya serat ini terhadap kesehatan manusia, serat ini dianggap sebagai salah satu penyebab penyakit kanker (karsirorganik).

2. Serat kaca (glass fiber)

Serat ini mempunyai kuat tarik yang cukup tinggi, sehingga penambahan serat kaca pada beton akan meningkatkan kuat lentur beton. Tetapi permukaan serat kaca yang licin mengakibatkan daya lekat terhadap bahan ikatnya menjadi lemah dan serat ini kurang tahan terhadap sifat alkali semen sehingga dalam jangka waktu lama serat akan rusak.

3. Serat baja (steel fiber)

Serat baja mempunyai banyak kelebihan, diantaranya : mempunyai kuat tarik dan modulus elastisitas yang cukup tinggi, tidak mengalami perubahan bentuk akibat pengaruh sifat alkali semen. Penambahan serat baja pada beton akan menaikkan kuat tarik, kuat lentur dan kuat impak beton. Kelemahan serat baja adalah : apabila serat baja tidak terlindung dalam beton akan mudah terjadi karat (korosi), adanya kecenderungan serat baja tidak menyebar secara merata dalam adukan dan serat baja hasil produksi pabrik harganya cukup mahal.

4. Serat karbon

Serat karbon mempunyai beberapa kelebihan yaitu : tahan terhadap lingkungan agresif, stabil pada suhu yang tinggi, tahan terhadap abrasi, relatif kaku dan lebih tahan lama. Tetapi penyebaran serat karbon dalam adukan beton lebih sulit dibandingkan dengan serat jenis lain.

5. Serat polypropylene

Serat polypropylene dalam kehidupan sehari-hari dikenal sebagai tali rafia. Serat polypropylene mempunyai sifat tahan terhadap serangan kimia, permukaannya tidak basah sehingga mencegah terjadinya penggumpalan serat selama pengadukan. Serat polypropylene mempunyai titik leleh 165ºC dan mampu digunakan pada suhu lebih dari 100ºC untuk jangka waktu pendek.

6. Serat polyethylene

Serat polyethylene dalam kehidupan sehari-hari dikenal sebagai tali tambang plastik. Serat polyethylene ini hampir sama dengan serat polypropylene hanya bentuknya berupa serat tunggal.

7. Serat alami

Ada bermacam-macam serat alami antara lain : abaca, sisal, jute, ramie, ijuk, serat serabut kelapa dan lain-lain. Serat ijuk yaitu serabut berwarna hitam dan liat, yang terdapat pada bagian pangkal dan pelepah daun pohon aren. Pohon aren menghasilkan ijuk pada 4-5 tahun terakhir. Serat ijuk yang memuaskan

diperoleh dari pohon yang sudah tua, tetapi sebelum tandan (bakal) buah muncul (sekitar umur 4 tahun), karena saat tandan (bakal) buah muncul ijuk menjadi kecil-kecil dan jelek.

(Wiryawan, 2007)

2.6.1 Serat Ijuk

Ijuk yang dihasilkan pohon aren mempunyai sifat fisik diantaranya : berupa helaian benang (serat) berwarna hitam, berdiameter kurang dari 0,5 mm, bersifat kaku dan ulet (tidak mudah putus). Selama ini pemanfaatan ijuk belum terlalu banyak yaitu diantaranya sebagai bahan pembuat sapu dan tali tambang. Masih banyak serat ijuk yang belum dimanfaatkan sehingga terbuang percuma. Perkembangan teknologi memungkinkan perluasan pemanfaatan serat ijuk, diantaranya sebagai pengisi bahan bangunan. Ijuk bersifat lentur dan tidak mudah rapuh, sangat tahan terhadap genangan asam termasuk genangan air laut yang mengandung garam. Dengan karakteristik ijuk seperti ini maka diharapkan dapat memperbaiki sifat kurang baik beton.

Tabel 2.9 Komposisi kandungan unsur kimia pada serat ijuk

2.6.1.1 Beton Serat Ijuk

Bahan beton Serat ijuk ringan dibuat dari air, semen, pasir, dan Serat ijuk. Telah dilakukan karakterisasi serat ijuk pada papan komposit serat ijuk serat pendek untuk mengetahui apakah papan komposit ijuk serat pendek dapat digunakan sebagai perisai

Kandungan unsur kimiawi Komposisi (%) Selulosa

Hemiselulosa Lignin Air Abu

51,54 15,88 43,09 8,9 2,54

radiasi neutron. Dari karakteristik serat ijuk yang dilakukan diperoleh massa jenis serat ijuk 1,136 gram/cm³. Lignin terutama terakumulasi pada

berbentuk

komponen penyusun lainnya, sehingga suatu pohon bisa berdiri tegak (seperti semen

pada sebuah batang beton). Berbeda denga

terdiri dari 2-3%

berupa

lilin maka dapat menggunakan pelarut campuran etanol-toluena

Pada pengujian papan komposit diperoleh bahwa kekuatan impak tidak dipengaruhi massa serat sdangkan daya serap papan komposit ijuk terhadap neutron tidak tergantung panjang serat tetapi massa serat. Penggunaan serat ijuk pada beton dapat dianggap sebagai udara yang terjebak. Namun keuntungan menggunakan serat ijuk dapat membentuk rongga udara pada bton sehinnga beton jauh lebih ringan. Kerapatan beton dapat diatur dengan mengontrol jumlah campuran serat ijuk dalam beton. Semakin banyak serat ijuk maka akan menghasilkan berat jenis beton yang lebih kecil, namun kekuatan tekan beton tntunya akan lebih rendah dan hal tersebut disesuaikan dengan kegunaannya seperti untuk struktur, struktur ringan atau hanya untuk dinding pemisah yang secara umum disebut dengan non struktural.

2.7Karakteristik

Untuk mengetahui sifat dan kemampuan suatu material maka perlu dilakukan pengujian dan analisis. Beberapa jenis pengujian dan analisis yang dibahas untuk keperluan penelitian ini antara lain: pengujian sifat fisis (porositas dan penyerapan air), pengujian sifat mekanis (kuat tekan).

2.7.1 Kuat Tekan

Kuat tekan suatu material didefenisikan sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sebagai kemampuan material dalam menahan bebab atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure)

Kuat tekan beton dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:

τ

= A F

(2.1)

dengan ;

τ

= Kuat tekan (N/cm2) F = Beban maksimum (N)

A = Luas Bidang Permukaan (m2) ( Van Vlack, l989)

2.7.2 Kerapatan (Density)

Kerapatan erat hubungannya dengan kekuatan beton, makin tinggi kerapatan beton akan menyebabkan semakin luas pula kontak antar partikel dengan perekatnya, sehingga akan menghasilkan kekuatan beton yang lebih tinggi pula. Kerapatan massa atau densitas adalah perbandingan antara massa benda ujidengan volumenya. Dalam pengujian beton ini yang sudah mengalami pengeringan selama 27 hari ditimbang dengan maksud mendapatkan massa kering daribeton (mk) setelah itu beton direndam selama 24 jam untuk memperoleh massabasah beton (mb), namun dalam hal ini beton dilap terlebih dahulu agar basah dari pada beton tidak berlebihan. Pengujian densitas beton dilakukan pada sampel berbentuk silinder dengan diameter 11 cm dan tinggi 11 cm. Besarnya densitas dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

(Van Vlank, 1989)

ρ

= Vb Mk

Dengan;

ρ

= densitas (gr/cm³) Mk = massa kering (gram) Vb = Volume benda uji (cm³) (Van Vlank, 1989)

2.7.3 Penyerapan Air

Pengujian ini, dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh beton setelah direndam pada periode tertentu. Dalam pengujian ini beton yang sudah dikeringkan selama 24 jam, kemudian direndam selama 27 hari. Besarnya densitas dapat dihitung menggunakan persamaan berikut:

Penyerapan air (%) = Mb

Mk

Mb−

x 100% _(2.3)

Dengan;

MB = Massa basah (gram) Mk = Massa kering (gram) (Van Vlank, 1989)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Peralatan

• Cetakan silinder, dengan diameter 11 cm dan tinggi 11 cm.

• Mesin kompresor ( Compressor mechine ) A Macklon – Smith ) LTD serial No. 125760.7

• Timbangan

• Gelas ukur 1000 mL

• Sekop

• Alat pemotong

• Ayakan

• Wadah

• Kuas

• Sendok semen

• Batang perojok

• Serbet

• Kain basah

• Bak perendaman

3.1.2. Bahan - bahan

• Semen Portland Tipe I

• Agregat

o Halus : pasir o Kasar : kerikil

• Serat ijuk

• Air

3.2 Metodelogi Penelitian 3.2.1 Diagram Alir Penelitian

KERIKIL

SERAT IJUK _{PASIR AIR}

PENCAMPURAN

PENGADUKAN

PENCETAKAN

PENGERINGAN

PERENDAMAN

HASIL / LAPORAN PENELITIAN ANALISIS DATA

PENGERINGAN

PENGUJIAN BETON SEMEN

1. Kuat Tekan 2. Penyerapan Air 3. Densitas

3.3 Variabel dan Parameter 3.3.1 Variabel Penelitian

Penambahan serat ijuk pendek dengan komposisi campuran dengan persentasi dari massa keseluruhan komposisi campuran yang terdiri dari semen, pasir, agregat (1 : 2 : 3).

3.3.2 Variabel percobaan yang diuji

Variabel yang digunakan dalam percobaan ini adalah :

• Sifat fisis

- Penyerapan air (Water absorbtion) - Kerapatan (Density)

• Sifat mekanik - kuat tekan

3.4 Pembuatan Sampel

Prosedur yang dilakukan dalam pembuatan beton ringan adalah sebagai berikut :

• Persiapan alat dan bahan

Seluruh peralatan dan bahan disipkan untuk mempermudah pengerjaan pengadonan dan pencetakan beton.

• Perencanaan campuran beton.

Dalam penelitian ini digunakan campuran beton berdasarkan tabel dibawah ini Tabel 3.1 Komposisi Adukan Beton Rencana

Nama Bahan Massa/Volume

   

 

3

m kg

Perbandingan

Semen 400 1

Pasir 800 2

Kerikil 1200 3

Air 200 0,5

Volume untuk 1 buah silinder beton : Dengan:

d = 11 cm ; r = 5,5 cm t = 11 cm

Volume beton = π x r2 x t

= (3,14) (5,5 cm)2 (11 cm) = 1044,35835 cm3

= 0,001044835 m3

Volume untuk 1 buah sampel cetakan silinder adalah 0,001044835 m3, dan untuk menghindari hilangnya beton pada waktu pengecoran maka dilakukan penambahan agregat dengan tidak mengubah perbandingan agregat yang disebut dengan Safety Factor (SF) = 1,3

Volume pengerjaan 5 sampel silinder = (0,001044835 m3) (5) (1,3) = 0,006791427 m3

Berdasarkan perbandingan komposisi adukan beton dari tabel 2.1 maka didapatkan perbandingan agregat (semen : pasir : kerikil : air : serat ijuk pendek) pada setiap sampel.

Tabel 3.2 Data Perbandingan Komposisi Benda Uji Beton Persentase

Abu Pembakaran Serbuk Kayu (%)

Air (kg)

Pasir (kg)

Kerikil (kg)

Semen (kg)

Serat Ijuk Pendek (kg)

0 % (normal)

1,35 5,43 8,15 2,70 -

2,5 % 1,35 5,43 8,15 2,63 0,07

5 % 1,35 5,43 8,15 2,56 0,14

7,5 % 1,35 5,43 8,15 2,50 0,20

• Pemisahan serat

Serat dipisahkan dari kotoran-kotoran yang menempel kemudian serat ijuk diuraikan, disusun dan dirapikan agar mempermudah pemotongannya, sebelum digunakakan serat ijuk digunting (dipotong) dengan ukuran panjang serat kurang dari 3 cm. Sebelum dilakukan pencampuran, serat ijuk direndam dengan air terlebih dahulu agar serat ijuk homogen dengan material lainnya.

• Pencampuran

a. Menyediakan bahan-bahan campuran beton yaitu semen, pasir, kerikil, air dan serat ijuk.

b. Setelah semua bahan disediakan maka dimasukkan bahan pada tempat pengadonan yaitu pasir, kerikil, dan semen dan diaduk sampai rata dan diberi air pada bagian tengan adonan serta dibiarkan ± 2 – 5 menit agar campuran saling mengikat.

c. Kemudian diaduk dan dicampur semua pasta beton sampai campuran benar-benar homogen, kemudian dimasukkan serat ijuk sedikit demi sedikit dan di aduk kembali.

• Pencetakan

d. Disiapkan cetakan berbentuk silinder dengan ukuran diameter 11 cm dan tinggi 11 cm.

e. Campuran (adonan) beton dimasukkan kedalam cetakan silinder 1/3 tinggi cetakan, kemudian dirojok dengan batang perojok besi untuk menjamin kepadatan susunan campuran.

f. Dimasukkan kembali 1/3 bagian campuran pasta beton kedalam cetakan kemudian dirojok kembali.

g. Dimasukkan kembali pasta beton kedalam cetakan sampai penuh kemudian dirojok kembali.

h. Permukaan cetakan diratakan dengan skrap dan benda uji diletakkan pada ruangan perawatan.

i. Setelah beton berumur 24 jam cetakan dibuka dan diberi nomor kode pada benda uji sesuai yang diinginkan kemudian diletakkan pada ruangan perawatan kembali.

3.5 Pengujian Sampel

Pengujian yang dilakukan meliputi: Penyerapan air, kerapatan, dan kuat tekan.

3.5.1 Sifat Fisis

3.5.1.1 Penyerapan Air (Water Absorbtion)

Pengujian ini, dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh beton setelah direndam pada periode tertentu. Dalam pengujian ini beton yang sudah dikeringkan selama 24 jam, kemudian direndam selama 27 hari.

Rumus Penyerapan Air:

Penyerapan air (%) = X100%

M M M

k k B −

MB = Massa basah (gram) Mk = Massa kering (gram)

3.5.1.2 Kerapatan (Density)

Kerapatan erat hubungannya dengan kekuatan beton, makin tinggi kerapatan beton akan menyebabkan semakin luas pula kontak antar partikel dengan perekatnya, sehingga akan menghasilkan kekuatan beton yang lebih tinggi pula.

RUMUS KERAPATAN : Kerapatan (kg/cm3) =

V Mk

Dengan: Mk = Massa kering (gram) V = Volume silinder =

4

π

d2 t Dimana:

d = diameter silinder (cm) t = tinggi silinder (cm)

3.5.2 Sifat Mekanik 3.5.2.1 Kuat Tekan

Kekuatan tekan adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Walaupun dalam beton terdapat tegangan tarik yang kecil, diasumsikan bahwa semua tegangan tekan di dukung oleh beton tersebut. Benda uji yang dipakai adalah silinder dengan diameter 11 cm dan tinggi 11 cm. Pengujian kuat tekan dilakukan saat beton berumur 28 hari dengan menggunakan alat Compressor Machine di Laboratorium Beton Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

RUMUS KUAT TEKAN Kuat tekan (

τ

) =

A F

Dimana :

F = Beban maksimum (N)

A = Luas bidang permukaan (cm2) =

4

π

(d)2

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisa Data

4.1.1 Pengujian Kuat Tekan Beton

Pengujian kuat tekan beton dilakukan dengan menggunakan alat Mesin Compressor (Compressor Mechine).

Cara pengujian dengan menggunakan Mesin Compressor yaitu:

• ditentukan berat dan

• diletakkan benda uji pada mesin secara sentries.

• dijalankan benda uji atau mesin tekan dengan penambahan beban konstan.

• dilakukan pembebanan sampai benda uji menjadi hancur dan dicatat beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji.

Data hasil pengujian kekuatan tekan beton yang dicampur dengan serat ijuk sesuai dengan hasil penelitian yang telah dilakukan, tertera pada tabel 4.1 berikut

Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Kuat Tekan No Tipe Beton Diameter

(cm)

Tinggi (cm)

Luas (cm2)

GayaKuat tekan (kN) Kuat tekan (MPa) Kuat tekan rata-rata (MPa)

1. Normal 11

11 11 11 11 11 0,0095 242 256 232 25,47 26,95 24,42 25,61 2. Campuran

2,5% 11 11 11 11 11 11 0,0095 134 160 182 14,11 16,84 19,16 16,70 3. Campuran 5% 11

11 11 11 11 11 0,0095 106 146 156 11,16 15,37 16,42 14,32 4. Campuran

7,5% 11 11 11 11 11 11 0,0095 92 70 124 9,68 7,37 13,05 10,03 5 Campuran

10% 11 11 11 11 11 11 0,0095 76 62 62 8,00 6,53 6,53 7,02

Besarnya tekanan diperoleh sesuai dengan persamaan (2.1) dan perhitungan kuat adalah sebagai berikut:

Diketahui:

Untuk variasi campuran normal Beban maksimum ( F ) = 242 kN = 242000 N

Karena sampel berbentuk silinder dengan diameter 11cm, maka: Luas permukaan ( A ) =

4 π d2 = 4 14 , 3 (11cm)2 = 94,99 cm²

Maka :

τ

=

A F

= 2

99 , 94 242000 cm N

= 2547,6 ₂ cm N = 25,48 MPa

Untuk perhitungan kuat tekan rata-rata:

Kuat tekan rata-rata =

3 ) 42 , 24 95 , 26 48 , 24

( + + MPa

= 25,61 MPa

Dari grafik 4.1 dapat dilihat kuat tekan beton dengan variasi campuran serat ijuk sebanyak 0% ( beton normal ) yaitu sebesar 25,61 Mpa. Apabila dibandingkan dengan beton berikutnya yaitu dengan penggunaan campuran serat ijuk, kuat tekannya semakin menurun secara linier seiring dengan peningkatan variasi campuran serat ijuk pendek, yakni: variasi campuran serat ijuk sebesar 2,5% kuat tekannya 16,70 MPa, variasi campuran serat ijuk sebesar 5% kuat tekannya 14,32 MPa, variasi serat ijuk sebesar 15% kuat tekannya 10,03 Mpa, dan variasi campuran serat ijuk sebesar 20% kuat tekannya 7,02 Mpa. Apabila dibandingkan kuat tekan beton dengan variasi campuran 0% (beton normal) dengan beton yang menggunakan serat ijuk 10% kuat tekannya turun sebesar 18,59 %.

Jadi dapat disimpulkan bahwa kuat tekan tertinggi didapat pada beton normal (tanpa menggunakan campuran serat ijuk) sedangkan kuat tekan minimum didapat pada beton yang menggunakan variasi campuran serat ijuk sebanyak 10%.

4.1.2 Pengujian Kerapatan (Density)

Dalam pengujian beton ini yang sudah mengalami pengeringan selama 27 hari ditimbang dengan maksud mendapatkan massa kering daribeton (mk) setelah itu beton direndam selama 24 jam untuk memperoleh massabasah beton (mb), namun dalam hal ini beton dilap terlebih dahulu agar basah dari pada beton tidak berlebihan.

0 5 10 15 20 25 30

0 2 4 6 8 10 12

K

u

at

T

e

k

an

(

M

P

a)

Variasi Campuran (%)

Gambar 4.1 Grafik Kuat Tekan terhadap

Penambahan Serat Ijuk Pendek

Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Densitas No Tipe Beton

massa kering (gr) densitas (gr/cm³) Densitas rata - rata (gr/cm³)

1. Normal 2450

2410 2440 2,34 2,30 2,33 2,32

2 Campuran 2,5% 2460

2390 2440 2,35 2,28 2,35 2,32

3 Campuran 5% 2310

2340 2290 2,21 2,23 2,19 2,21

4 Campuran 7,5% 2200

2250 2280 2,10 2,15 2,18 2,14

5 Campuran 10% 2220

2140 2220 2,12 2,05 2,12 2,10

Hasil pengujian densitas dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (2.2) yaitu sebagai berikut :

ρ

= Vb Mk

Karena sampel berbentuk silinder dengan diameter 11cm, maka:

Volume dari benda uji tersebut adalah:

Vb

=

4

π

d2 x t

= 4 14 , 3

(11cm)² x 11cm

Untuk massa kering ( mk ) = 2450 gram Didapat:

ρ

= Vb Mk = 84 , 1044 2450 gr/cm³ = 2,34 gr/cm³

Untuk perhitungan densitas rata-rata: = 3 ) 33 , 2 3 , 2 32 , 2 ( + + gr/cm³

= 2,32 gr/cm³

Dari gambar 4.2 dapat dilihat densitas beton ringan dengan variasi campuran serat ijuk sebanyak 0% (beton normal) yaitu sebesar 1,51 gr/cm³. Apabila dibandingkan dengan beton berikutnya yaitu dengan penggunaan campuran serat ijuk pendek, densitasnya semakin menurun seiring dengan peningkatan variasi campuran

2,05 2,1 2,15 2,2 2,25 2,3 2,35

0 2 4 6 8 10 12

D e n si tas ( g r/ cm ³)

Variasi Campuran (%)

Gambar 4.2 Grafik densitas terhadap

Penambahan Serat Ijuk Pendek

serat ijuk, yakni: variasi campuran serat ijuk 2,5% densitasnya 2,32 gr/cm³, variasi campuran serat ijuk sebesar 5% densitasnya 2,21 gr/cm³, variasi campuran serat ijuk sebesar 7,5% densitasnya 2,14 gr/cm³, dan variasi campuran serat ijuk sebesar 10% densitasnya 2,1 gr/cm³. Apabila dibandingkan densitas beton dengan variasi campuran 0% ( beton normal ) dengan beton yang menggunakan serat ijuk 10% densitasnya turun sebesar 0,22%.

Jadi dapat disimpulkan bahwa densitas tertinggi didapat pada beton normal (tanpa menggunakan campuran serat ijuk) sedangkan densitas minimum didapat pada beton yang menggunakan variasi campuran serat ijuk sebanyak 10%. Hal ini berhubungan erat dengan hasil uji kekuatan tekan beton, makin tinggi kerapatan beton maka akan menyebabkan semakin luas pula kontak partikel dengan perekatnya, sehingga akan menghasilkan kekuatan beton yang lebih tinggi pula.

4.1.3 Pengujian Penyerapan Air

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui banyaknya air yang diserap oleh beton setelah direndam pada periode tertentu. Dalam pengujian ini beton yang sudah mengalami perendaman (berumur) 27 hari kemudian dikeringkan selama 24 jam. Adapun rumus penyerapan air adalah sebagai berikut:

Penyerapan air (%) = x100% M

M M

k k b −

Dengan: M_b = massa basah (gram) k

M = massa kering (gram)

Data hasil pengujian penyerapan air pada beton yang dicampur dengan limbah serbuk pembakaran kayu sesuai dengan hasil penelitian yang telah dilakukan, tertera pada tabel 4.2 berikut ini:

Tabel 4.3 Data Pengujian Penyerapan Air No Tipe Beton Massa Kering (gr) Massa Basah (gr) Penyerapan Air (%) Penyerapan Air rata-rata (%)

1. Normal 2450

2410 2440 2500 2460 2450 2,04 2,07 0,41 1,50 2 Campuran 2,5% 2460

2390 2440 2510 2460 2510 2,03 2,92 2,03 2,32

3 Campuran 5% 2310

2340 2290 2350 2400 2370 1,37 2,56 3,49 2,59 4 Campuran 7,5% 2200

2250 2280 2230 2340 2370 1,36 4,00 3,94 3,10 5 Campuran 10% 2220

2140 2220 2230 2260 2320 0,45 5,60 4,50 3,50

Hasil pengujian penyerapan air dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan (2.3) sebagai berikut:

Massa basah (m_b) = 2500 gr Massa kering (m_k) = 2450 gr Maka:

Penyerapan Air (%) = − × 100% k k b m m m

= 100% 2500

2450

2500− _×

= 2,04 %

Untuk perhitungan penyerapan air rata-rata: Penyerapan Air Rata-rata (%) =

3 )% 41 , 0 07 , 2 04 , 2 ( + +

Berdasarkan data pada tabel 4.3, dapat dilihat persentase penyerapan air untuk beton yang dicampur dengan serat ijuk sebesar 0% (beton normal), 2,5%, 5%, 7,5 dan 10% berturut-turut adalah 1,5%; 2,32%; 2,59%; 3,1%; dan 3,5%. Penggunaan serat ijuk pendek sebesar 2,5%, 5%, 7,5%, dan 10% menyebabkan kenaikan persentase penyerapan air berturut-turut sebesar 2,32%; 2,59%; 3,1%; dan 3,5%. Hal ini juga dapat dilihat pada grafik 4.3.

Beton normal memiliki persentase penyerapan air rata-rata lebih kecil dibandingkan dengan beton campuran serat ijuk pendek yang optimal kedalam campuran beton akan lebih banyak menyerap air dibandingkan beton normal (tanpa penambahan serat ijuk). Hal ini terjadi karena sifat dari serat ijuk yang menyerap air. Apabila komposisi serat ijuk makin besar maka nilai porositas akan semakin banyak pula, akibatnya akan berpengaruh terhadap kuat tekan seperti pada tabel 4.1.

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

0 2 4 6 8 10 12

P

e

ny

e

ra

pa

n A

ir

(

%

)

Variasi Campuran (%)

Gambar 4.3 Grafik Penyerapan Air terhadap

Penambahan Serat Ijuk Pendek

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

1. Kuat tekan beton tanpa serat ijuk (dengan penambahan serat ijuk dan pengurangan semen 0%) yaitu 25,61 MPa, kuat tekan beton terendah pada penambahan serat ijuk dan pengurangan semen 10% yaitu 7,02 MPa, sedangkan kuat tekan beton tertinggi pada penambahan serat ijuk dan pengurangan semen 2,5% yaitu 16,70 MPa.

2. Kerapatan beton tanpa serat (dengan penambahan serat ijuk dan pengurangan semen 0%) kerapatan rata-ratanya yaitu 2,32 gr/cm³, kerapatan beton tertinggi dengan penambahan serat ijuk 2,5% yaitu 2,32 gr/cm³, sedangkan kerapatan beton terendah terjadi pada penambahan serat ijuk 10% yaitu 2,1 gr/cm³. Semakin besar komposisi serat ijuk, maka cenderung akan menurunkan nilai kuat tekan beton, karena serat ijuk sendiri memiliki sifat menyerap air yang mengakibatkan pori semakin banyak.

3. Dapat diketahui persentase campuran serat ijuk pendek berbanding lurus dengan penyerapan air dan porositas, akan tetapi berbanding terbalik dengan kuat tekan dan densitas, hal ini disebabkan karena kurangnya ikatan antara serat ijuk dengan material yang lain.

4. Variasi komposisi campuran serat ijuk pendek memberikan pengaruh yang signifikan terhadap karakteristik beton ringan ( sifat fisis dan mekanik ). Semakin banyak serat ijuk maka akan menghasilkan berat jenis beton yang lebih kecil, namun kekuatan tekan beton akan lebih rendah dan hal tersebut disesuaikan dengan kegunaannya seperti untuk struktur ringan atau untuk dinding pemisah.

5.2 Saran

1. Perlunya proses pengolahan maupun pengadonan yang lebih baik pada bahan material beton dan serat ijuk sehingga akan diperoleh adonan yang homogen serta hasil yang optimum.

2. Untuk mendapatkan nilai pengujian mekanis yang lebih tinggi dapat diperbaiki dengan memperkecil ukuran panjang serat.

3. Perlu diteliti lebih lanjut optimasi penambahan jumlah serat dan bahan pengisi untuk mendapatkan nilai yang optimum.

4. Agar peneliti berikutnya khususnya pada waktu pencetakan sebaiknya perojokan diperhatikan agar beton yang dicetak tidak berongga.

DAFTAR PUSTAKA

Daryanto, 1994, Pengetahuan Tekhnik Bangunan, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta. Dipohusodo, Istimawan, 1996, Struktur Beton Bertulang, Penerbit Gramedia Pustaka

Utama, Jakarta.

Edward G.Nawy, 1998, Beton Bertulang, Penerbit PT. Refika Aditama, Bandung. Jensen, Alfred, 1991, Kekuatan Bahan Terapan, Edisi Kempat, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

Kia Wang, Chu; Charles,R.Salmo, 1994, Desain Beton Bertulang, Jilid I, Edisi Keempat, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Mulyono Tri, 2005, Teknologi Beton, Penerbit Andi,Yogyakarta.

Pambudi, Warih, 2005, Pengaruh Penambahan Serat Ijuk dan Pengurangan Pasir terhadap Beban Lentur dan Berat Jenis Genteng Beton, Skripsi, Semarang. Romel, Erwin, 2001, Pengaruh Penambahan Resin Polimer terhadap Perbaikan

Karakteristik Beton dengan Agregat Batu Apung, Skripsi,Jakarta. R.Sagel, Ing, 1997, Pedoman Pengerjaan Beton, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Sarjono, Wiryawan, 2007, Pengaruh Penambahan Serat Ijuk pada Kuat Tarik Campuran Beton Semen – Pasir dan Kemungkinan Aplikasinya. Diakses tanggal 29 April 2010.

Surdia Tata dan Saito Shinroku, 1995, Pengetahuan Bahan Teknik, Cetakan Keenam, Pradnya Paramita, Jakarta.

Tjokrodimuljo, K., 1996, Teknologi Beton. Nafigiri, Yogyakarta Van, Vlack Lawrence,1989, Elemen Material Science and Engineering Wibawa, Tatang,2008, Beton, Diakses 7 Juli 2010.

29 April 2010.

LAMPIRAN 1

GAMBAR BAHAN – BAHAN PERCOBAAN

1. Ijuk

LAMPIRAN 2

GAMBAR ALAT – ALAT PERCOBAAN

1. Neraca Analitik

3. Cetakan

LAMPIRAN 3

KOMPOSISI CAMPURAN Pemakaian bahan untuk beton normal :

Pemakaian bahan (Semen) = 0,006791427 m2 x 400 kg/m3 = 2,7 kg

Pemakaian bahan (Pasir) = 0,006791427 m2 x 800 kg/m3 = 5,43 kg

Pemakaian bahan (Kerikil) = 0,006791427 m2 x 1200 kg/m3 = 8,15 kg

Pemakaian bahan (Air) = 0,006791427 m2 x 200 kg/m3 = 1,35 kg

Pemakaian bahan menggunakan Serat Ijuk Pendek :

Untuk penggunaan serat ijuk pendek sebanyak 2,5 % = 2,7 kg (semen) x 2,5% = 0,06 kg

Daryanto, 1994, Pengetahuan Tekhnik Bangunan, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta. Dipohusodo, Istimawan, 1996, Struktur Beton Bertulang, Penerbit Gramedia Pustaka

Utama, Jakarta.

Edward G.Nawy, 1998, Beton Bertulang, Penerbit PT. Refika Aditama, Bandung. Jensen, Alfred, 1991, Kekuatan Bahan Terapan, Edisi Kempat, Penerbit Erlangga,

Jakarta.

Kia Wang, Chu; Charles,R.Salmo, 1994, Desain Beton Bertulang, Jilid I, Edisi Keempat, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Mulyono Tri, 2005, Teknologi Beton, Penerbit Andi,Yogyakarta.

Pambudi, Warih, 2005, Pengaruh Penambahan Serat Ijuk dan Pengurangan Pasir terhadap Beban Lentur dan Berat Jenis Genteng Beton, Skripsi, Semarang.

Romel, Erwin, 2001, Pengaruh Penambahan Resin Polimer terhadap Perbaikan Karakteristik Beton dengan Agregat Batu Apung, Skripsi,Jakarta.

R.Sagel, Ing, 1997, Pedoman Pengerjaan Beton, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Sarjono, Wiryawan, 2007, Pengaruh Penambahan Serat Ijuk pada Kuat Tarik Campuran Beton Semen – Pasir dan Kemungkinan Aplikasinya. Diakses tanggal 29 April 2010.

Surdia Tata dan Saito Shinroku, 1995, Pengetahuan Bahan Teknik, Cetakan Keenam, Pradnya Paramita, Jakarta.

Tjokrodimuljo, K., 1996, Teknologi Beton. Nafigiri, Yogyakarta Van, Vlack Lawrence,1989, Elemen Material Science and Engineering Wibawa, Tatang,2008, Beton, Diakses 7 Juli 2010.

LAMPIRAN 1

GAMBAR BAHAN – BAHAN PERCOBAAN

1. Ijuk

LAMPIRAN 2

GAMBAR ALAT – ALAT PERCOBAAN

1. Neraca Analitik

LAMPIRAN 3

KOMPOSISI CAMPURAN

Pemakaian bahan untuk beton normal :

Pemakaian bahan (Semen) = 0,006791427 m2 x 400 kg/m3 = 2,7 kg

Pemakaian bahan (Pasir) = 0,006791427 m2 x 800 kg/m3 = 5,43 kg

Pemakaian bahan (Kerikil) = 0,006791427 m2 x 1200 kg/m3 = 8,15 kg

Pemakaian bahan (Air) = 0,006791427 m2 x 200 kg/m3 = 1,35 kg

Pemakaian bahan menggunakan Serat Ijuk Pendek :

Untuk penggunaan serat ijuk pendek sebanyak 2,5 % = 2,7 kg (semen) x 2,5% = 0,06 kg