PENGARUH PENGGUNAAN SERAT HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM CAMPURAN BETON TERHADAP KUAT TARIK BETON

1

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Beton adalah material konstruksi yang sering digunakan dalam berbagai
macam proyek konstruksi khususnya di Indonesia. Hal ini di karenakan beton
mudah dibuat, baik di pabrik (precast) maupun langsung di tempat proyek
berlangsung dan kekuatannya dapat diatur sedemikian rupa, sehingga sesuai yang
diinginkan, bahkan bentuk dan ukurannya dapat diatur sesuai kebetuhan.
Beton merupakan bahan pembentuk struktur bangunan yang terdiri dari
bahan semen hidrolik (portland cement), air,agregat kasar, agregat halus (alam
atau buatan),dan bahan tambahan (madmixture atau additive).
Salah satu inovasi dari konstruksi beton adalah perkuatan pada elemenelemen struktur beton bertulang. Perkuatan struktur diperlukan pada strukturstruktur yang telah mengalami penurunan pengaruh lingkungan,perubahan fungsi
struktur, desain awal yang kurang, kelemahan perawatan, ataupun kejadiankejadian alam seperti gempa bumi. Untuk mengatasi sifat kurang baik dari beton
dapat dilakukan dengan cara penambahan serat (fiber) pada adukan beton.
Tujuannya adalah menulangi beton dengan (fiber) kedalam adukan beton.
Berdasarkan dari beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa serat dapat
memperbaiki sifat-sifat kekurangan dari beton.
Penambahan serat yang mempunyai modulus elastisitas yang lebih lebih
renda dari modulus elastisitas matrik beton diharapkan dapat membuat beton lebih

daktail. Dengan sifat daktail tersebut, serat yang dicampurkan ke dalam beton
diharapkan dapat digunakan untuk memperbaiki karakteristik beton.

1

2

Dalam peranc`angan struktur beton, tegangan tarik yang terjadi ditahan
oleh baja tulangan, sedang beton tarik tidak diperhitungkan menahan tegangantegangan tarik yang terjadi karena beton akan segera retak jika mendapat tegangan
tarik yang melampaui kuat tarik.
Dalam perencanaan struktur beton tegangan tarik pada daerah beton tarik
akan ditahan oleh serat-serat tambahan ini, sehingga kuat tarik beton serat dapat
lebih tinggi dibanding kuat tarik beton biasa.
Di negara-negara maju seperti Amerika dan Inggris, para peneliti telah
berusaha memperbaiki sifat-sifat kurang baik dari beton tersebut dengan cara
menambahkan serat pada adukan beton. Pemikiran dasarnya adalah menulangi
beton denganserat yang disebarkan merata ke dalam beton segar, sehingga dapat
mencegah terjadinya retakan retakan beton yang terlalu dini, baik akibat panas
hidrasi maupun pembebanan.
Dengan suatu perancangan khusus, kuat tarik beton ini dapat ditingkatkan

sehingga mampu menahan tegangan tarik tanpa mengalami retakan. Salah satu
cara adalah dengan penambahan serat-serat pada adukan beton sehingga retakretak yang mungkin terjadi akibat panas hidrasi maupun pembebanan.
Hal yang terjadi pada kerusakan beton adalah retak-retak pada beton,
retak-retak tersebut merupakan dehidrasi. Banyak studi penelitian dan teknologi
yamg telah dilakukan untuk mengatasi kelemahan sifat beton di atas, di antaranya
dengan penambahan serat pada campuran beton untuk tulangan halus pada beton
dengan tidak beraturan atau acak.
Pada penelitian ini digunakan limbah botol plastik high density
polyethylene (HDPE) dengan simbol daur ulang 2 (dua) yang tertera pada botol

2

3

bagian dasr botol plastik. Pada pengujian ini botol plastik high density
polyethylene (HDPE) digunakan sebagai serat untuk campuran adukan beton
dengan mencacah botol plastik menjadi serat sebagai campuran.
Penelitian beton serat fiber telah lama dikembangkan baik oleh peneliti
baik di dalam maupun duluar negeri dan hasilnya mempunyai nilai positif:
menaikkan kuat lentur, menaikkan kuat tarik, menaikkan kuat tekan, dan

menaikkan keuletan/daktilitas beton, serta mengurangi retak beton yang berlebih.
Banyak jenis serat yang dapat dicampurkan ke dalam campuran adukan
beton untuk mengurangi getas pada beton. Kita dapat menggunakan serat
campuran yang dapat di manfaatkan di sekitar kita, misalnya limbah botol plastik.
Pemanfaatan limbah botol plastik yang sering kita gunakan dalam kehidupan
sehari-hari dan sering kita tidak manfaatkan kembali setelah kita memakainya,
dapat kita manfaatkan sebagai campuran serat pada beton. Dengan pemanfaatan
limbah botol plastik kita dapat mengurangi limbah botol plastik yang mencemari
lingkungan dan sebagai alternatif campuran adukan beton untuk menambah
kekuatan beton baik kuat tekan,kuat tarik, kuat lentur, dan daktilitas pada beton.
Pada penelitian ini digunakan limbah botol plastik high density
polyethylene (HDPE) dengan simbol daur ulang 2 (dua) yang tertera pada botol
bagian dasr botol plastik. Pada pengujian ini botol plastik high density
polyethylene (HDPE) digunakan sebagai serat untuk campuran adukan beton
dengan mencacah botol plastik menjadi serat sebagai campuran.
1.2. RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana pengaruh pemberian serat dengan penyebaran terhadap tinggi balok
terhadap tegangan lentur ?

3

4

2. Bagaimana pengaruh distribusi penyebaran serat terhadap benda uji ?
3. Bagaimana pengaruh pemberian serat dengan penyebaran terhadap tinggi balok
terhadap kekauan balok ?
1.3. BATASAN MASALAH
Pedoman, teori, peralatan dan prosedur percobaan yang dipakai mengacu
kepada standar dari American Society for Testing and Material dengan
memperhatikan Standar Nasional Indonesia terbitan PusLitbang Departmen
Pekerjaan Umum.
Lingkup penelitian terbatas pada limbah plastik high density polyethylene
(HDPE) yang diambil dari limbah

yang tidak terpakai lagi. Pembahasan

penelitian ini ditekankan terhadap kuat lentur beton.
1.4. TUJUAN PENELITIAN
1. Mengetahui pengaruh pemberian serat cacahan plastik HDPE terhadap tinggi
balok.

2. Mengetahui bagaimana distribusi penyebaran serat terhadap benda uji.
3. Mengetahui pengaruh pemberian serat dengan penyebaran terhadap tinggi
balok terhadap kekakuan balok.
1.5. HIPOTESIS
Semakin banyak penampang serat cacahan botol plastik high density
polyethylene (HDPE) pada bagian tarik beton akan meningkat pula kekuatan
lenturnya.

4

5

1.6. MANFAAT PENELITIAN
Banyak manfaat yang didapat dari penelitian ini, seperti mengetahui
bagaimana pembuatan beton normal dengan campuran serat cacahan limbah
plastik high density polyethylene (HDPE). Mengetahui bagaimana pengaruh
persentase penambahan serat cacahan limbah botol plastik high density
polyethylene (HDPE) terhadap kekuatan lentur pada beton. Dari penelitian ini kita
dapat mengurangi limbah platik khususnya high density polyethylene (HDPE)
yang mencemari lingkungan.

5

6

6

PENGARUH PENGGUNAAN SERAT HIGH DENSITY POLYETHYLENE
(HDPE) SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM CAMPURAN BETON
TERHADAP KUAT TARIK BETON

NASKAH PUBLIKASI
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikanm Program Sarjana Teknik

ANITA KURNIATI
NIM : 07520045

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2011

LEMBAR PERSETUJUAN

NASKAH PUBLIKASI

PENGARUH PENGGUNAAN SERAT HIGH DENSITY POLYETHYLENE
(HDPE) SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM CAMPURAN BETON
TERHADAP KUAT TARIK BETON

Disusun oleh:
INDAH NOVARIANA
07520055

Telah diperiksa dan disetujui
Malang,……………………

Dose Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Ir. Yunan Rusdianto, MT

Ir. Erwin Rommel, MT

Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. Khoirul Abadi, MT

SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama

: INDAH NOVARIANA

NIM

: 07520055

Jurusan

: TEKNIK SIPIL

Fakultas

: TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:
Tugas akhir dengan judul:
PENGARUH PEMBERIAN CACAHAN PLASTIK HDPE (HIGH DENSITY
POLY-ETHYLENE) SEBAGAI SERAT TERHADAP KUAT LENTUR
BETON SERAT adalah hasil karya saya, dan bukan karya tulis orang lain. Dalam
naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh
orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak
terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain,
baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam

naskah ini dan di disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila penyataan ini
tidak benar saya bersedia mendapat sangsi akademis.

Malang, 28 Desember 2011
Yang menyatakan,

Indah Novariana

LEMBAR PERSEMBAHAN
Segala puji bagi Allah SWT Tuhan semesta alam yang karunia dan
nikmat-Nya tak pernah berkurang sedikitpun untuk diturunkan kepada seluruh
mahluk-Nya. Shalawat dan salam tetap terlantun bagi kekasih-Nya, Nabi
Muhammad SAW, beserta keluarganya yang mulia, sahabatnya yang tercinta, dan
pengikutnya yang setia hingga akhir zaman.
Dan tak lupa kupersembahkan Karya Ilmiah ini kepada:
1. Ayahanda dan Ibunda tercinta “ Bpk. Sunarto dan Ibu R.HosniYanti” yang
telah mencurahkan kasih sayang dan segala upaya untuk mejadikan putraputrinya menjadi orang yang berguna.
2. Seluruh keluarga besarku yang telah memberikan do’a serta dukungan
moril dan materil.

3. Civil girl community sekaligus keluargaku “Tita Kartika, Anita Kurniati,
Elly Septiarina dan Nazumi Sahara trimakasih atas do’a, suport dan kasih
sayang yang sudah diberikan selama ini.
4. Pada bpk.Zein Lab.Beton civil UMM yang banyak memeberikan bantuan
dalam penelitian tugas akhir ini.
5. Teman-teman seperjuangan “Bung Aji, Ahmad rosidy” yang telah
memberikan banyak kenangan, bantuan, suka dan duka dalam penelitian
tugas akhir ini.
6. Teman-temanku yang telah membantu dari awal penelitian hingga selesai
“Aji, Browi, Corpem, Hardi, Tita, Rara, Elly, Ruly, Rudi, Arman,
Rosy,dan semuanya yang tak tersebutnamanya ” trimakasih atas
bantuanya, semangat dan sukses untuk kita semua.
7. Sahabat-sahabatku teknik sipil angkatan 2007, yang selalu kompak dan
pantang menyerah, kalian merupakan bagian dari keluarga baruku di
Universitas Muhammadiyah Malang.
8. Keluarga besar K-5 Embong Anyar2 trimakasih atas do’a dan support
yang sudah kalian berikan.
9. Serta semua sahabat-sahabatku yang tak bisa ku sebut satu persatu.
Semoga semua yang telah diberikan mendapatkan ganjaran pahala dari
Allah SWT. Amin Ya Rabbal Alamin.
“Hidup perlu perjuangan jangan pernah putus asa semua akan indah pada
waktumya”

KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat yang
diberikan dalam menyelesaikan tugas akhir ini, serta shalawat serta salam kepada
Nabi Muhammad SAW sebagai penerang dan panutan bagi umat manusia menuju
jalan yang benar yaitu di ridhai Allah SWT.
Tugas akhir ini kami tulis dengan judul PENGARUH PEMBERIAN
CACAHAN

PLASTIK

HDPE

(HIGH

DENSITY

POLY-ETHYLENE)

SEBAGAI SERAT TERHADAP KUAT LENTUR BETON SERAT untuk
memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Malang.
Dalam masa perkulihan sampai penulisan tugas akhir ini tentunya banyak
kendala yang terjadi, namun berkat bantuan berbagai pihak kami dapat
menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, untuk itu tidak lupa kami sampaikan
terima kasih kepada:
1. Keluarga tercinta, ayah dan ibuku (telapak kaki surgaku), kakakku, kedua
adikku serta semua saudara yang telah memberikan dukungan tanpa henti.
2. Bapak Ir. Khoirul Abadi, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM.
3. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT selaku dosen pembimbing I.
4. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen Pembimbing II.
5. Seluruh staf Jurusan Teknik Sipil, Staf TU Fakultas Teknik dan staf
Laboratorium Teknik Sipil.
6. Seluruh teman-teman yang telah membantu.
Akhir kata kami mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan tugas
akhir ini dan semoga tugas akhir ini membawa manfaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan dibidang ketekniksipilan.

Malang 28 Desember2011

Penulis

iii

DAFTAR ISI
Hal :
HALAMAN JUDUL ....................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ................................................................................................... iii
ABSTRAKSI .................................................................................................................. iv
DAFTAR ISI ................................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ...................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... ix
BAB I. PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
1.1.Latar Belakang .............................................................................................. 1
1.2.Rumusan Masalah ......................................................................................... 3
1.3.Batasan Masalah ........................................................................................... 4
1.4.Tujuan Penelitian .......................................................................................... 4
1.5.Hipotesis...... ................................................................................................. 4
1.6.Manfaat Penelitian ........................................................................................ 5
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 6
2.1. Penelitian yang Terkait ........................................................................... 6
2.2. Pengertian Beton ................................................................................... 8
2.3. Beton Serat ............................................................................................. 9
2.3.1.Karakteristik Beton Berserat .............................................................. 11
2.3.2. Interaksi Serat dengan Pasta Semen ................................................. 12
2.4. Bahan-Bahan Pembentuk Beton ........................................................... 14
2.4.1. Semen ................................................................................................ 14
viii

2.4.2. Agregat .............................................................................................. 17

2.4.4. Konsistensi dan Slump ...................................................................... 21
2.5. Polimer High Density Polyethylene ..................................................... 22
2.6. Kuat Lentur .......................................................................................... 24
2.6.1. Keruntuhan Lentur Akibat Kondisi Batas(Ultimate) ....................... 26
2.6.2. Kapasitas Lentur Murni .................................................................. 27
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ................................................................. 32
3.1. Rancangan penelitian ........................................................................... 33
3.1.1. Rancangan Benda Uji ........................................................................ 33
3.2. Bagan Alir Penelitian ............................................................................... 34
3.3. Persiapan Penelitian ............................................................................. 35
3.3.1.Standar Pengujian ............................................................................... 35
3.3.2. Bahan Baku Penelitian ...................................................................... 36
3.4. Pengujian Bahan Baku Penelitian ......................................................... 37
3.4.1. Pengujian Agregat Halus ................................................................... 37
3.4.2. Pengujian Agregat Kasar............................................................. 38
3.4.3. Pengujian Air .............................................................................. 39
3.5. Pembuatan serat HDPE ........................................................................ 40
3.5.1. Pengujian Kuat Tarik Plastik HDPE ............................................ 41
3.6. Rencana campuran Beton ..................................................................... 43
3.7. Pembuatan Adukan dan Benda Uji ...................................................... 43

viii

3.8. Pengujian Beton Segar ......................................................................... 44
3.9. Curing Beton ........................................................................................ 46
3.10. Pengujian Beton yang Telah Mengeras .................................................. 48
3.10.1 Uji Kuat Lentur ............................................................................ 49
BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................................... 50
4.1. Analisa dan Hasil penelitian bahan Baku penelitian ................................... 50
4.1.1. Analisa dan hasil pengujian semen ............................................... 51
4.1.2. Analisa dan hasil pengujian agregat halus .................................... 52
4.1.3. Analisa dan hasil pengujian agregat kasar .................................... 52
4.1.4. Karakteristik HDPE ...................................................................... 54
4.3. Analisa dan hasil pengujian beton segar (uji slump) ................................... 54
4.3.1. Hasil Uji Lendutan pada Beton Tanpa Campuran Serat .............. 56
4.3.2. Hasil Uji Lendutan pada Beton Dengan Campuran Serat
25%h Balok ................................................................................ 59
4.3.3. Hasil Uji Lendutan pada Beton Dengan Campuran Serat
50%h Balok ................................................................................ 60
4.3.4. Hasil Uji Lendutan pada Beton Dengan Campuran Serat
75%h Balok ................................................................................ 61
4.3.5. Hasil Uji Lendutan pada Beton Dengan Campuran Serat
100%h Balok .............................................................................. 63
4.3.2. Perbandingan Hasil Uji Lendutan Dengan Penyeban Serat
0%h. 25%h, 50% h,75%h Balok ................................................ 65

4.4. Analisa dan hasil pengujian Tegangan Lentur ........................................... 69
viii

4.4. Pola penyebaran serat .................................................................................. 71
BAB V. PENUTUP ....................................................................................................... 72
5.1. Kesimpulan ................................................................................................ 72
5.2. Saran ........................................................................................................... 72
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

viii

DAFTAR TABEL
Hal:
Tabel 2.1 sifat dan kekuatan pada serat ......................................................................... 9
Tabel 2.2 Sifat-Sifat Dasar dari Berbagai Jenis Serat ................................................ 11
Tabel 2.3 Persyaratan gradasi agregat halus SK-SNI-T-15-1990-03 ........................... 18
Tabel 2.4 Thermoplastic Polymers With Carbon Backbone ........................................ 23
Tabel 2.5 Klasifikasi Polyethylene .............................................................................. 24
Tabel 3.1 Rancangan Benda Uji .................................................................................. 32
Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Semen ............................................................................. 49
Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus ................................................................ 51
Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar ................................................................ 52
Tabel 4.4 Karakteristik Serat High Density Polyethylene ............................................ 53
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Slump Beton ....................................................................... 55
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Lendutan pada penyebaran Serat 100% h balok ................. 64
Tabel 4.7 Hubungan Variasi Penyebaran Serat dengan Kekakuan balok ................... 65
Tabel 4.8 Hasil Pengujian Tegangan Lentur ................................................................. 66

ix

DAFTAR PUSTAKA

- Ariatama, Ananta. 2007 “Pengaruh Pemakain Serat Kawat BerkaitKekuatan
Beton Mutu Tinggi Berdasarkan Optimasi Diameter Serat”. Tesis tidak
diterbitkan. Semarang: Program Magister Teknik Sipil UNDIP
- ASTM, “Standard test method for Spilitting tensile Strength of Cylindrical
Concere specimens”
- Chandra, Johanes. 2008 “Pengaruh pemakaian cacahan limbah gelas plastik
polypropylene(pp) pada kuat tarik dan kuat lentur material beton”. Skripsi tidak
diterbitkan. Jakarta: Fakultas Teknik UI.
- Apriyatno , Henry, 2007 “Pengaruh Penambahan Serat Roving Terhadap
Kapasiyas Lentur Balok Beton Bertulang”. Skripsi tidak diterbitkan.Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang.
- Hariyana, Agus. 2008 ”Karakteistik Agragat Kasar Ringan Platik High Density
Poly-Etheylene (HDPE)”. Skripsi tidak diterbitkan. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik UI.
- Heidi, Duma, 2008 “ Studi Perilaku Kuat Lentur dan Susut Pada beton Agregat
Daur Ulang”.Skripsi tidak diterbitkan. Jakarta: Fakults Teknik UI.
- Kurniati, Anita. 2011 ”Pengaruh Penggunaan Serat Hight Density PolyEtheylene(HDPE) Sebagai Bahan Tambah Dalam Campuara Beton Terhadap
Kuat Tarik Beton”.Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Fakultas Teknik UMM.
- Mulyono, T.,2003.” Teknologi Beton”. Yogyakarta : Penerbit Andi.
- oerleebook.com. “Beton Serat ”Www.oerleebook.com.beton-serat diunduh tanggal
12 juli 2011.
-Sentrapolimer.com. “Teknologi Polimer”Www.Sentrapolimer.com-sentra diunduh
tanggal 10 juli 2011.

-Tjokrodimuljo, K. 1992 “ Buku Ajar Teknologi Beton” . Yogyakarta: Jurusan
Teknik sipil UGM.
-Yanarta.com, “Beton Spesial” (http://Yanarta.com/civil-engineering/beton-spesial)
diunduh tanggal 15 juli 2011.
-Radianto.wordpress,

“Jenis

Semen”

semen/ diunduh tanggal 15 juli 2011.

http://rdianto.wordpress.com/jenis-jenis-