BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Kebutuhan bangunan rumah di Indonesia setiap tahun rata-rata sebesar ± 1,1 juta unit dengan pasar potensial di daerah perkotaan sebesar 40 % atau ± 440.000 unit. Dari jumlah ini pasokan rumah rata-rata per tahun sebesar 150.000 unit, sehingga mengakibatkan defisit per tahun sejumlah 290.000 unit. Pemasok terbesar dalam memenuhi kebutuhan perumahan bagi masyarakat masih dipegang oleh masyarakat sendiri. Harga jual produk rumah sangat dipengaruhi oleh proses produksi, salah satunya konstruksi bangunan yang terkait erat dengan bahan bangunan (Mutaqi, A Saifudin, 2004). Untuk memenuhi target tersebut tentu dibutuhkan teknologi bahan alternatif khususnya untuk penyediaan bahan bangunan yang lebih ekonomis, efisien dan ramah lingkungan. Oleh karena itu pemanfaatan serat tandan kelapa sawit, semen Portland Cement (PC) dan pasir dapat digunakan sebagai bahan bangunan alternatif, karena bahan baku serat yang melimpah dan belum dimanfaatkan secara optimal. Dalam
setiap
pembangunan
suatu
konstruksi
bangunan
dituntut
dihasilkannya konstruksi yang tahan terhadap beban – beban yang bekerja padanya serta mempunyai daya peredaman suara yang baik. Beban – beban yang bekerja tersebut perilakunya tentu pula beraneka ragam diantaranya beban yang menghasilkan benturan – benturan. Beban yang seperti ini biasanya kekuatannya agak besar sehingga diperlukan konstruksi yang lebih kuat. Beban yang demikian terdapat pada bangunan hidrolik, jalan raya, lantai jembatan dan landasan pesawat udara. Usaha menahan beban benturan seperti yang dikemukakan di atas terutama yang menggunakan beton pada konstruksinya diperlukan beton yang lebih daktail. Kelemahan beton sebagai bahan konstruksi adalah tegangan tarik yang rendah dan sifatnya yang getas, karena itu beton membutuhkan perkuatan berupa tulangan tarik untuk menahan tegangan tarik yang terjadi. Pada beberapa negara maju seperti Amerika dan Inggris, telah dikembangkan konsep perbaikan kelemahan sifat beton tersebut dengan menambahkan serat (fiber) pada adukan beton.
Universitas Sumatera Utara
Konsep dasarnya adalah untuk menulangi beton dengan serat yang disebarkan acak ke dalam adukan beton, sehingga dapat mencegah terjadinya retakan yang terlalu dini baik akibat beban maupun akibat panas hidrasi. Banyak sekali serat yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat – sifat beton ini. Jenis serat tersebut antara lain serat baja, serat plastik, serat karbon, serat alami dan serat fiberglass. Bahkan untuk keperluan non structural, dapat digunakan serat dari bahan alami seperti ijuk, sabut kelapa atau tumbuh – tumbuhan lainnya (Satwarnirat, 2004). Serat berfungsi memperkuat matriks karena umumnya serat jauh lebih kuat dari matriks. Matriks berfungsi melindungi serat dari efek lingkungan dan kerusakan akibat benturan. Beton serat yang merupakan komposit antara beton biasa dan bahan lain yang berupa serat kiranya dapat menjawab permasalahan ini. Dalam hal ini serat dapat dianggap sebagai agregat yang bentuknya berupa batang dan sangat tidak bulat.. Disamping itu serat dalam beton berguna untuk mencegah retak – retak sehingga menjadikan beton serat lebih daktail dari pada beton biasa. Adapun bahan serat yang pernah digunakan oleh Satwarnirat adalah berupa serat tumbuh – tumbuhan (Satwarnirat, 2004) Hasil penelitian oleh Sudarmoko, (Sudarmoko,1993) yang menggunakan kawat bendrat dengan panjang 60 mm, 80 mm dan 100 mm menunjukkan bahwa tambahan 1% dari volume beton, mampu menikkan kuat tekan beton sekitar 25%, kuat tarik sekitar 47%, dan modulus elastisitas sebesar 10%. Selain itu beton serat juga bersifat lebih tahan benturan dan lenturan ( Zulfi, dkk., 2005), sehingga banyak penelitian menggunakan berbagai macam serat baik sintetis maupun alami. Jika modulus elastisitas serat rendah, misalnya rami atau plastik, hanya membuat beton lebih tahan benturan saja. Karena sifatnya yang lebih tahan benturan dari pada beton biasa, maka sering dipakai pada bangunan hidrolik, landasan pesawat udara, jalan raya dan lantai jembatan. Studi karakteristik panel komposit berbasis fiber reinforced concrete (FRC) dari limbah tandan kosong kelapa sawit (TKKS), semen (PC) dan pasir ditambah compatiblizer (PVA/RE) telah dilakukan ( Lofgren I, 2005) . Penelitian ini merupakan studi untuk mempelajari karakteristik panel komposit berbasis fiber
Universitas Sumatera Utara
reinforced concrete yang dihasilkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa panel komposit yang diperoleh mempunyai kepadatan/kerapatan (compatibilitas) yang solid dan kuat mekanik (lentur dan tekan) yang cukup tinggi. Penambahan serat tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dan PVA/RE mempunyai pengaruh yang cukup siginifikan terhadap kekuatan mekanik. Penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan komposit dari serat alam adalah papan komposit serat tebu-semen sebagai bahan bangunan alternatif berbasis fiber reinforced concrete (FRC) (Fajrianto,dkk., 2006). Teknologi pembuatan papan komposit serat tebu-semen ini tidak memerlukan keahlian yang tinggi dan tidak memerlukan peralatan yang canggih dan biaya pembuatannya juga relatif murah. Untuk menambah keplastisan adukan dapat ditambahkan abu terbang (fly ash) atau bubuk kapur sehingga dapat mengurangi kuantitas semen yang harganya mahal. Khusus untuk serat tebu, sebelum digunakan harus direndam dalam larutan NaOH 1% selama 3 jam atau direndam dalam larutan kapur 10% selama 48 jam untuk mengurangi atau menghilangkan bahan lain seperti gula yang akan mengganggu proses pengikatan semen. Penelitian lainnya yang berkaitan dengan penggunaan serat alam adalah pengaruh penambahan serat ijuk pada pembuatan genteng beton (Randing,1999). Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa penambahan serat organik ijuk pada pembuatan genteng beton dapat memperbaiki sifat fisis - mekanis yang dimiliki seperti meningkatkan kekuatan lentur serta mengurangi sifat regasnya. Hasil penelitian membuktikan bahwa dengan penambahan ijuk sebanyak 1 - 2 % dari berat semen dapat mengatasi sifat regasnya serta dapat meningkatkan kekuatan lentur sebesar 12 - 16 %. Kekuatan lentur atau beban lentur dari hasil penelitian yang diperoleh dalam penelitian ini memenuhi syarat mutu tingkat II menurut SK SNI S 04-1989-F. Penelitian lain mengenai tandan kosong kelapa sawit (TKKS) diberi perlakuan perendaman dalam air dingin. air panas, larutan NaOH dan Ca(OH)2. Disamping itu pada TKKS tanpa perlakuan ditambahkan katalis CaCI2 dan MgCI2 dengan konsentrasi divariasikan dari 0% sampai 15%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa papan semen dari tandan kosong kelapa sawit dengan
Universitas Sumatera Utara
perlakuan rendaman menghasilkan papan semen yang kurang baik. Sedangkan dengan menggunakan katalis CaCI2 dan MgCI2 dapat meningkatkan dan mempercepat proses pengerasan (curing) yang sangat diperlukan dalam pembuatan papan semen bila dibandingkan dengan semen sendiri (kontrol). Penelitian P . Sebayang ,dkk ( 2010) telah dilakukan pembuatan beton ringan yang bertujuan mampu meredam suara. Beton ringan dengan kondisi optimum dicapai pada kondisi 35 % berat pumice, 75% berat pasir dan 25% epoxy resin
( dari total berat agregat).Pada kondisi tersebut
menghasilkan
material yang memilliki sifat penyerapan suara (α ) yang yang baik sebesar 0,1718 atau 17,18 % pada frekwensi 500 Hz. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dicoba digunakan serat dari tandan kosong kelapa sawit karena serat ini mengandung selulosa yang cukup banyak dan pada penelitian – penelitian sebelumnya memberikan hasil yang cukup baik. Dan pengukuran daya redam atau daya serap suara dari material beton perlu dilakukan agar dapat diketahui sejauh mana pemakaian dari material tersebut dapat diterapkan tentunya. Indonesia sebagai negara kepulauan dan berada di daerah tropis dan kondisi agroklimat yang mendukung, merupakan penghasil kelapa sawit utama di dunia. Menurut data Coconut Statistic Yearbook, pada tahun 2000 areal kebun kelapa sawit di Indonesia adalah terluas di dunia yakni mencapai 3,76 juta Ha atau 31,4 % dari total luas areal kebun kelapa sawit dunia. Kelimpahan serat kelapa sawit mencapai 1,7 juta ton pertahun. Potensi ini yang demikian besar belum dimanfaatkan sepenuhnya untuk kegiatan produksi yang mempunyai nilai tambah ekonomi yang tinggi ( Intan A H., Said E.G., 2003) Di Indonesia penelitian tentang produk bahan bangunan seperti: genteng, plafon, dan lainnya yang berasal dari komposit limbah masih sangat terbatas, padahal saat sekarang bahan baku yang berupa limbah jumlahnya sangat banyak dan melimpah, serta menjadi problem lingkungan yang serius (Fajriyanto, dkk., 2007). Oleh karena itu penelitian ini sangat penting untuk dilakukan karena dirancang untuk memberdayakan potensi limbah-limbah yang melimpah yang menjadi problem lingkungan untuk dikompositkan dengan memanfaatkan tandan
Universitas Sumatera Utara
kelapa sawit, semen (PC), dan pasir sebagai bahan utama dalam pembuatan bahan bangunan yang ringan serta memiliki karakteristik mekanik tinggi dan ramah lingkungan (Agus, H.S.W., 2002). Pada penelitian ini serat yang digunakan adalah serat tandan kosong kelapa sawit, yang tersedia dalam jumlah banyak dan belum dimanfaatkan. Selama ini limbah tandan tersebut belum dimanfaatkan atau dengan kata lain hanya dibuang sebagai sampah. Padahal tandan kelapa sawit ini mempunyai kandungan serat yang cukup tinggi (mengandung selulosa dan holoselulosa yang tinggi). Untuk itu peneliti mencoba memanfaatkan serat tandan kosong sawit ini sebagai serat dalam pembuatan beton yang selanjutnya disebut sebagai beton serat. Penelitian yang menggunakan serat tandan kosong kelapa sawit ini memang sudah banyak dimanfaatkan, misalnya untuk papan partikel, untuk genteng beton. Akan tetapi belum ada yang menyangkut beton khususnya beton serat. Oleh sebab itu adanya penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan bagi pengembangan ilmu pengetahuan yaitu dalam hal teknologi bahan dan rekayasa beton. Disamping itu untuk dunia industri jasa konstruksi, dengan keberhasilan penelitian ini, maka serat tandan kosong kelapa sawit ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan tingkat daktilitas yang lebih tinggi dari beton biasa. Sedangkan bagi lingkungan, dengan pemanfaatan serat ini akan mengurangi pencemaran akibat pembakarannya.
1.2 Perumusan masalah 1. Untuk menguasai teknik pembuatan beton serat kedap suara dengan pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit, semen PC, dan pasir. 2. Untuk mengetahui karakteristik dari material beton kedap suara dengan pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit, semen PC, dan pasir sebagai bahan baku utamanya.
Universitas Sumatera Utara
1.3 Batasan masalah Pada
penelitian ini membahas tentang karakteristik fisis dan mekanis,
peredaman suara serta struktur mikro dari beton dengan pemanfaatan tandan kosong kelapa sawit, semen PC, dan pasir sebagai bahan pembentuknya. Pada kajian ini serat tandan kosong kelapa sawit yang digunakan adalah berasal dari Sumatera Utara dengan variasi komposisi 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10% (volum), sedangkan komposisi material lainnya dibuat tetap.
1.4.Tujuan Penelitian 1. Mengetahui karakteristik fisik dari pembuatan beton kedap suara berbasis bahan baku serat tandan kosong kelapa sawit, semen PC, dan pasir. 2. Mengetahui karakteristik mekanik dari pembuatan beton serat kedap suara berbasis serat tandan kosong kelapa sawit, semen PC dan pasir. 3. Mengetahui struktur mikro dan peredaman suara dari komposit beton serat menggunakan bahan baku serat tandan kosong kelapa sawit, semen PC dan pasir.
1.5.Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengetahui tentang:. 1.Mengetahui tehnik pembuatan beton kedap suara dari serat tandan kosong kelapa sawit semen PC dan pasir 2.Pada komposisi berapakah serat tandan kosong kelapa sawit yang digunakan untuk menghasilkan beton kedap suara seagai bahan bangunan.
Universitas Sumatera Utara
