BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang - Pengaruh Penambahan Serat Jerami Padi sebagai Peredam Suara dan Pengaruhnya terhadap Sifat Mekanik Beton
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 ( SiO ** 2 ) 12 - 16 %*Idris dan Nadhiroh, 1976
Sumber :
- 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 panel dinding ” tahun 1998 oleh Abdul rozak, Sri mudiastuti, dan
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 Adapun karakterisitik material yang digunakan adalah sebagai berikut : 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.
banyaknya benda uji variasi
fas
jumlah penambahan
Tekan tarik belah kebisingan
serat jerami ø15 x 30 ø15 x 30 ø11,2 x 2 (cm) (cm) (cm) padi
Beton
0,5
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 ∑ =
Tabel 2 . variasi serat jerami padi dan jumlah benda uji 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 BAB. III Metode 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.