PENGARUH PENAMBAHAN SERAT JERAMI PADI SEBAGAI PEREDAM SUARA DAN PENGARUHNYA TERHADAP SIFAT MEKANIK BETON TUGAS AKHIR - Pengaruh Penambahan Serat Jerami Padi sebagai Peredam Suara dan Pengaruhnya terhadap Sifat Mekanik Beton

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT JERAMI PADI SEBAGAI PEREDAM SUARA DAN PENGARUHNYA TERHADAP SIFAT MEKANIK BETON TUGAS AKHIR

  Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil

  Disusun oleh :

RAISA MUHARRISA 08 0404 006 SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2013

  ABSTRAK Beton merupakan material utama untuk konstruksi yang banyak digunakan di seluruh dunia. Banyak penelitian telah dilakukan tentang teknologi beton untuk memenuhi kebutuhan dalam pembangunan infrastruktur dimulai dari jalan, gedung, jembatan dan lain sebagainya. Semakin meluasnya penggunaan beton dan makin meningkatnya skala pembangunan menunjukkan juga semakin banyak kebutuhan beton di masa yang akan datang, sehingga mempengaruhi perkembangan teknologi beton dimana akan menuntut inovasi-inovasi baru mengenai beton itu sendiri. Perkembangan zaman di era globalisasi yang pesat ini mengakibatkan terus bertambahnya jumlah barang bekas/limbah yang keberadaanya sangat melimpah dan tidak dapat dimanfaatkan salah satu contoh nya adalah jerami padi. Untuk itu, banyak hal yang telah dilakukan dalam rangka mendaur ulang guna mengatasi masalah keberadaan limbah ini. Pada beton ini, jerami padi dapat digunakan sebagai bahan tambah pada beton.Beton dicampur dengan menambahkan serat jerami padi dalam proporsi yang berbeda. Dalam hal ini, jerami padi sebagai bahan tambah pada campuran beton dalam variasi campuran dengan harapan dapat meningkatkan kualitas beton berupa kuat tekan, kuat tarik yang baik. Serat jerami padi juga dapat digunakan sebagai peredaman suara. Adapun variasi penambahan jerami padi yang digunakan adalah 0%, 5%, 10%, 15%, 20% dan pengujian yang dilakukan berupa slump test, kuat tekan, kuat tarik dan uji peredaman suara.Dari hasil pengujian diperoleh hasil kenaikan pada nilai slump, penurunan nilai kuat tekan menjadi 70,76%, 68,61%, 54,35%, 53,49% dari beton normal, penurunan pada nilai kuat tarik beton 52,39 2 2 2 2 2 kg/cm ,38,31 kg/cm ,35,36 kg/cm ,25,49 kg/cm ,25,42 kg/cm .Pada pengujian peredaman suara terjadi peningkatan dari setiap kenaikan persentase serat jerami padi.Dari hasil pengujian tersebut diperoleh penurunan pada kuat tekan,dan kuat tarik.

Untuk itu, jika diadakan penelitian lebih lanjut ada baiknya nilai variasi jerami padi

diperkecil kurang dari dari 5%. Penelitian lanjutan untuk beton mutu tinggi dapat dilakukan dengan memakai zat Additive (silica fume) pada persentase yang bervariasi agar didapat kuat Tekan dan kuat tarik yang optimal. Kata kunci : Serat jerami padi, kuat tekan, kuat tarik, uji peredaman suara.

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur saya panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada saya, sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul

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

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

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

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

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

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

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

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

  7. Teristimewa dihati buat keluarga saya, terutama kepada kedua orang tua saya, Ayahanda Akhyar dan Ibunda Rahima yang telah memberikan doa, motivasi, semangat dan nasehat yang luar biasa kepada saya. Terima kasih atas segala pengorbanan, cinta, kasih sayang dan do’a yang tiada batas untuk saya.

  Kepada adik saya Rifqi Akhtari yang telah banyak membantu dan mendukung saya selama ini, terima kasih atas doanya. Kepada semua keluarga yang ikut membantu saya dalam mengerjakan tugas akhir ini.

  8. Teristimewa untuk teman seperjuangan dalam tugas akhir Ade Sri Rezeki dan Dedial Eka Putra J yang telah ikut memberikan doa, motivasi, dan semangat.

  9. Buat saudara/i seperjuangan 08 Ratih, Eci, Kiki, Wenni, Icha, Rumanto, Hafiz, denni, Muazzi, Siddik, Imam, Khatab, Beri, Aris, Fadlan, Al, Robi, Rama, Khaidir, Andi, Molana, Ucup, Ibnu, Arif abang-abang dan kakak senior, bg Riky 06, bg Fadly 06, bg ucup 06, bg Beni 05, kak Rini 05, dan yang lainnya adik-adik 2011, Ahmad sarif, Subar, Reno, Barly, Wahyu, Redian, Rendra, Aldo, Dika, Fadly, serta teman-teman mahasiswa/i angkatan 2008 dan mahasiswa sipil lainnya yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

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

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

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

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

  Medan, Februari 2013 Penulis

   ( Raisa Muharrisa )

  

DAFTAR ISI

  Halaman

  ABSTRAK ............................................................................................................ i KATA PENGANTAR .......................................................................................... ii DAFTAR ISI ......................................................................................................... v DAFTAR TABEL

  ……………………………………………………………..viii

  DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ x DAFTAR NOTASI

  ……………………………………………………………..xii

  DAFTAR LAMPIRAN

  ………………………………………………………..xiv

  BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................... 1

  1.1 Latar Belakang ................................................................................. 5

  1.2 Batasan Masalah ............................................................................... 3

  1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian ......................................................... 6

  1.4 Metodologi ........................................................................................ 6

  1.5 Tempat Penelitian ............................................................................ 7

  1.6 Sistematika Penulisan ....................................................................... 8

  BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 9

  2.1 Umum ............................................................................................... 9

  2.1.1 Beton segar (Fresh Concrete) ……………………………10

  2.1.1.1 Kemudahan Pengerjaan (Workability) …………….11

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

  2.1.1.3 Pemisahan Air (Bleeding) ………………………….13

  2.1.2 Beton Keras………………………………………………14

  2.1.2.1 Kuat Tekan Beton …………………………………14

  2.1.2.2 Kuat Tarik Beton ………………………………….17

  2.1.2.3 Uji Peredaman Suara………………………………18

  2.2 Bahan Penyusun Beton ...................................................................22

  2.2.1 Semen……………………………………………………22

  2.2.1.1 Umum……………………………………………..22

  2.2.1.2 Semen Portland…………………………………….23

  3.2 Bahan-bahan penyusun beton …………………………………….40 3.2.1.

  3.8.3 Uji Peredaman Suara ………………………………….53

  3.8.2 Uji Kuat Tarik Beton ………………………………….52

  3.8.1 Uji kuat Tekan Beton .....................................................51

  3.7 Pengujian Sampel………………………………………………….51

  3.6 Penggunaan Jerami Padi..................................................................50

  3.5 Pembuatan Benda Uji……………………………………………..49

  3.4 Penyediaan Bahan Penyusun Beton………………………………49

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

  Semen Portland………………………………………….40 3.2.2. Agregat Halus…………………………………………...40 3.2.3. Agregat Kasar…………………………………………...44 3.2.4. Air……………………………………………………….47 3.2.5. Jerami Padi ……………………………………………...47

  3.1 Umum ............................................................................................38

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

  BAB 3 METODE PENELITIAN ....................................................................38

  2.2.4.4 Jerami Padi……………………………………..35

  2.2.4.3 Perhatian Penting dalam Penggunaan Bahan Tambahan.............................................................34

  2.2.4.2 Alasan Penggunaan Bahan Tambahan………….33

  2.2.4.1 Umum…………………………………………...31

  2.2.4 Bahan Tambahan..................................................................31

  2.2.3 Air ………………………………………………………...30

  2.2.2.2 Jenis Agregat .......................................................26

  2.2.2.1 Umum…………………………………………...25

  2.2.2 Agregat ................................................................................25

  3.8.3.1 Koefisien Serap Bunyi …………………………..54

  BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................59

  4.1 Nilai Slump………………………………………………………..59

  4.2 Uji Kuat Tekan Beton ……………………………………………60

  4.3 Pola Retak Pada Pengujian Kuat Tekan …………………………62

  4.4 Uji Kuat Tarik Beton……………………………………………..64

  4.5 Uji Peredaman Suara …………………………………………….67

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

  …………………………………….100

  5.1 Kesimpulan ……………………………………………………..100

  5.2 Saran ……………………………………………………………101

DAFTAR PUSTAKA

  ………………………………………………………102

  DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Kandungan Serat Jerami Padi ............................................................... 2Tabel 1.2 Variasi serat jerami padi dan jumlah benda uji ..................................... 7Tabel 2.1 Kekuatan beton dengan semen type 1 berdasarkan umur beton

  ……..17

Tabel 2.2 Batasan Gradasi untuk Agregat Halus

  ………………………………..27

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

  ……………….29

Tabel 4.1 Nilai Slump berbagai jenis beton

  …………………………………….59

Tabel 4.2 Kuat tekan silinder

  …………………………………………………...61

Tabel 4.3 Perhitungan kuat tarik beton

  …………………………………………65

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

  …………...72

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

  …………...77

Tabel 4.6 Nilai Koefisien serap bunyi deng

  an serat jerami padi 10%…………..82

Tabel 4.7 Nilai Koefisien serap bunyi deng

  an serat jerami padi 15%…………..87

Tabel 4.8 Nilai Koefisien serap bunyi deng

  an serat jerami padi 20%…………..92

Tabel 4.9 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  Jeram i padi 0%………………………………………………………94

Tabel 4.10 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  Jerami padi 5%………………………………………………………95

Tabel 4.11 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  Jerami padi 10 %……………………………………………………96

Tabel 4.12 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  Jerami padi 15%……………………………………………………97

Tabel 4.13 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  Jerami padi 20%……………………………………………………98

Tabel 4.14 Hubungan Kekuatan Beton rata -rata dengan Koefisien Serap Bunyi

  rata-rata untuk setiap v ariasi Jeram Padi…………………………99

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kerucut Abrams

  ……………………………………………………12

Gambar 2.2 Hubungan antara faktor air semen dengan kekuatan beton

  ……..15

Gambar 2.3 Perkembangan kekuatan tekan mortar untuk berbagai tipe portland

  semen................................................................................................25

Gambar 2.4 Jerami Padi

  ………………………………………………………...36

Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Beton Normal dengan Jerami Padi

  ……39

Gambar 3.2 Jerami Padi kering

  …………………………………………………48

Gambar 3.3 Benda uji silinder

  ………………………………………………...52

Gambar 3.4 Uji Split Silinder

  …………………………………………………..53

Gambar 3.5 Impedance Tube

  …………………………………………………..54

Gambar 3.6 Tabung Impedance ( Resonator)

  ………………………………….56

Gambar 3.7 Bentuk Gelombang Sebelum diletakkan Specimen

  ………………57

Gambar 3.9 Gambar untuk mendapatkan A1 dan A2

  ………………………..58

Gambar 4.1 Grafik Nilai Slump terhadap variasi jerami padi............................60Gambar 4.2 Grafik kuat tekan silinder terhadap kadar penggunaan jerami

  padi.................................................................................................61

Gambar 4.3 Pola retak cone dan shear pada pengujian kuat tekan

  ……………62

Gambar 4.4 Pola retak yang mungkin terjadi pada silinder beton

  …………….63

Gambar 4.5 Grafik perbandingan hasil pengujian kuat tarik silinder beton

  ….66

  Gambar4.6 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami 0%

  terhadap frekuensi ……………………………………………...72

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

  terhadap frekuensi ……………………………………………….77

  Gambar4.8 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami 10%

  terhadap frekuensi ………………………………………………...82

  Gambar4.9 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami 15%

  terhadap frekuensi ………………………………………………..87

  Gambar4.10 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan serat jerami 20%

  terhadap frekuensi ………………………………………………..92

Gambar 4.11 Grafik nilai Koefisien serap bunyi dengan setiap variasi serat

  jerami terhadap frekuensi………………………………………. 93

Gambar 4.10 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  variasi Jerami Padi 0 %………………………………………….94

Gambar 4.11 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  variasi Jerami Padi 5%…………………………………………..95

Gambar 4.12 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  variasi J erami Padi 10 %………………………………………...96

Gambar 4.13 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  variasi Jerami Padi 15 %………………………………………...97

Gambar 4.14 Hubungan Kekuatan Beton dengan Koefisien Serap Bunyi untuk

  variasi J erami Padi 20 %………………………………………...98

Gambar 4.15 Hubungan Kekuatan Beton rata-rata dengan Koefisien Serap Bunyi

  rata-rata unt uk setiap variasi…………………………………….99

DAFTAR NOTASI

  SSD: saturated surface dry n : jumlah sampel

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

  2

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

  2 A : luas penampang (cm )

  2 S : deviasi standar (kg/cm )

  2 b : kekuatan masing )

  σ’ – masing benda uji (kg/cm

  2

  : kekuatan Beton rata ) σ’ bm –rata (kg/cm N : jumlah Total Benda Uji hasil pemeriksaan

   bm : tegangan rata-rata (kg/ cm²)

  Fct : tegangan rekah beton (kg/cm) P : beban maksimum (kg) L : panjang sampel (cm) D : diameter (cm) F : beban yang diberikan (kg) α : Koefisien Absorpsi Bunyi

  

  : tegangan (kg/ cm²) b : lebar balok (cm) h : tinggi balok (cm) c

  : berat jenis beton (kg/cm

  3

  ) air

  : Berat Isi air (0.997 gr/cm

  3

  )