BETON RINGAN TEMPURUNG KELAPA Noviyanthy Handayani Dosen Program Studi Teknik Sipil UM Palangkaraya
ABSTRAK Beton adalah salah satu bahan konstruksi bangunan yang umum digunakan masyarakat. Berbagai inovasi beton telah banyak dilakukan salah satunya dengan penggunaan beton ringan yang dimaksudkan untuk mengurangi berat beton itu sendiri. Beton ringan adalah beton yang memiliki berat jenis dibawah 1800 kg/m3. Beton ringan tempurung kelapa adalah salah satu inovasi beton ringan dengan pemanfaatan limbah rumah tangga. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh campuran beton ringan tempurung kelapa yang tepat dan memenuhi ketentuan berat jenis dan kuat tekan yang disyaratkan oleh SNI. Metode penelitian ini adalah dengan mencampur serpihan tempurung kelapa sebesar 5%, 10% dan 15% ke dalam proporsi agregat kasar yang digunakan. Agregat kasar yang digunakan ada dua jenis yaitu batu split (batu pecah) dan kerikil. Sampel beton yang dibuat sebanyak 24 buah dimana masing-masing campuran (batu split+tempurung kelapa dan kerikil+tempurung kelapa) dibuat 3 sampel. Hasil penelitian diperoleh bahwa berat isikering beton tempurung kelapa rata-rata melebihi 2000 kg/m3 lebih besar dari ketentuan yaitu 1800 kg/m3. Kuat tekan yang diperoleh melebihi rencana 7,4 MPa yaitu sekitar 7,62 MPa – 17,34 MPa. Campuran beton ringan tempurung kelapa yang memiliki kuat tekan terbesar adalah beton dengan campuran tempurung kelapa 5% yaitu untuk batu split sebesar 14,14 MPa dengan berat isi kering 2427 kg/m3 dan untuk kerikil sebesar 17,34 MPa dengan berat isi kering 2410 kg/m3.
Kata Kunci : Tempurung kelapa, Berat Isi Kering, Kuat Tekan
50
tempurung kelapa dengan mutu beton fc’ sebesar
PENDAHULUAN
7,4 MPa atau K-100. Masalah yang akan dirinci:
Latar Belakang Beton ringan adalah beton yang memiliki
1.
beton ringan tempurung kelapa dari ketiga
berat jenis dibawah 1800 kg/m3 (Tjokrodimuljo,
variasi campuran tersebut?
2004). Beton ringan merupakan salah satu inovasi untuk mengurangi berat jenis beton normal. Menurut ASTM C.330, agregat ringan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu (1) agregat buatan contohnya tanah liat, abu terbang (fly
Berapakah masing-masing berat isikering
2.
Berapakah
kuat
tekan
beton
ringan
tempurung kelapa yang dicapai masingmasing sampel? Tujuan Penelitian
ash), dan lempung (2) agregat alam contohnya Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka dapat
skoria, batu apung (fumice) atau tuff. Di Kalimantan Tengah khususnya Kota Palangka Raya, untuk memperoleh agregat ringan sangat sulit, karena itu peneliti mencoba menggunakan tempurung kelapa sebagai agregat ringan.
Hal
ini
disebabkan
melimpahnya
tempurung kelapa di pasar tradisional dan
Beberapa penelitian mengenai agregat ringan tempurung kelapa sudah banyak dilakukan oleh peneliti lainnya. Perbedaan penelitian ini adalah jumlah persentase tempurung kelapa yang digunakan yaitu 5%, 10% dan 15% dan dua
agregat
kasar
1. Memperoleh campuran perbandingan beton ringan yang tepat antara tempurung kelapa dan agregat kasar yang digunakan. 2. Memperoleh masing-masing berat isikering beton ringan tempurung kelapa dari ketiga variasi campuran tersebut.
sebagai pemanfaatan limbah rumah tangga.
digunakannya
disimpulkan bahwa tujuan dari penelitian adalah :
sebagai
pembanding yaitu tempurung kelapa + kerikil dan tempurung kelapa + batu split untuk mencari
3. Memperoleh
kuat
tekan
beton
ringan
tempurung kelapa yang dicapai masingmasing sampel? Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah pemanfaatan limbah tempurung kelapa dan mencari inovasi terbaru
dari
beton
ringan
yang
dapat
beton
yang
dimanfaatkan oleh masyarakat luas.
proporsi campuran beton ringan yang tepat. KAJIAN TEORI Rumusan Masalah Beton Ringan Penelitian memperoleh
ini
campuran
ditujukan yang
tepat
untuk antara
tempurung kelapa + kerikil dan tempurung kelapa + batu split (batu pecah) dengan penambahan tempurung kelapa sebesar 5%, 10% dan 15% pada berat proporsi agregat kasar yang digunakan
agar
diperoleh
beton
ringan
Beton
ringan
adalah
tersusun atas agregat ringan. Agregat ringan yang digunakan umumnya hasil produksi pembakaran (batu bara, slag, lempung, dan lain-lain). Berat jenis rata-rata 1900 kg/m3 atau berdasarkan kepentingan strukturnya berkisar antara 1440 kg/m3 sampai 1850 kg/m3, dengan kuat tekan 51
rata-rata pada umur 28 hari lebih besar dari 17,2 MPa (ACI 318-08,2008). Menurut
1. Agregat ringan buatan yang merupakan hasil proses
Tjokrodimuljo
pengembangan,
pemanasan
atau
(2004),
sintering dari bahan terak tanur tinggi,
terdapat beberapa metode yang dapat digunakan
lempung, diatome, abu terbang, batu sabak,
untuk
batu obsidian.
mengurangi
berat
jenis
beton
atau
membuat beton lebih ringan, antara lain : 1. Dengan
membuat
2. Agregat ringan alami diperoleh secara alami,
gelembung-gelembung
gas/udara dalam adukan semen sehingga
seperti batu apung dan scoria, batu letusan gunung atau batuan lahar.
terjadi banyak pori-pori udara di dalam betonnya.
dapat
Menurut ASTM C 330-03 (2003),
dilakukan adalah dengan menambah bubuk
agregat ringan dapat dibedakan menjadi dua,
aluminium ke dalam campuran adukan beton.
yaitu:
2. Dengan
Salah
satu
cara
menggunakan
yang
agregat
ringan,
1. Agregat
ringan
yang
dihasilkan
dari
misalnya tanah liat bakar, batu apung atau
sisa/residu proses produksi atau pembakaran
agregat
tanah liat dan lain-lain.
buatan,
sehingga
beton
yang
dihasilkan akan lebih ringan dari pada beton biasa.
2. Agregat ringan yang dihasilkan melalui pengolahan bahan alam, misalnya batu apung.
3. Dengan
cara
membuat
beton
tanpa
menggunakan butir-butir agregat halus atau pasir yang disebut beton non pasir.
Tjokrodimuljo (2004) secara garis besar telah membagi penggunaan beton ringan menjadi tiga, yaitu:
Agregat ringan adalah agregat yang mempunyai kepadatan sekitar 300 – 1850 kg/m3. Agregat
ringan
pertimbangan
biasanya ekonomis
digunakan dan
atas
struktural.
Pertimbangan ekonomis biasanya didasarkan atas biaya produksi untuk menghasilkan agregat ringan dan pengerjaan struktur betonnya sendiri. Secara struktural pertimbangan didasarkan atas berat volume dan kepadatan dari beton yang terbentuk, karena akan lebih ringan dibandingkan menggunakan agregat konvensional. Dengan demikian, jika digunakan untuk struktur atas akan
1. Untuk non-struktur dengan berat jenis antara 240 kg/m3 – 800 kg/m3 dan kuat tekan antara 0,35 – 7 MPa, yang umumnya digunakan untuk dinding pemisah atau dinding isolasi. 2. Untuk struktur ringan dengan berat jenis antara 800 kg/m3 – 1400 kg/m3 dan kuat tekan antara 7 – 17 MPa, yang umumnya digunakan untuk dinding yang juga memikul beban. 3. Untuk struktur dengan berat jenis antara 1400 kg/m3 – 1800 kg/m3 dan kuat tekan lebih dari 17 MPa, yang dapat digunakan sebagaimana beton normal.
lebih ringan yang pada akhirnya beban konstruksi akan menjadi ringan (Endarto, 2010). Agregat ringan dalam standar SNI 032461-2002 (2002) terdiri dari dua macam, yaitu:
Penelitian Terdahulu Penggunaan tempurung kelapa sebagai pengganti agregat kasar dengan persentase sebesar 0%, 8%, 25%, 50%, 75%, dan 100%
52
3
dengan kuat rencana 17 MPa, menunjukkan
yaitu 1.701 kg/m , nilai kuat tekan rata-rata yaitu
penurunan kuat tekan. Kuat tekan beton normal
14.054 MPa, nilai modulus elastisitas (Ec) yang
(0%) sesuai dengan kuat tekan rencana sebesar 17 MPa, proporsi 8% kuat tekan 15,776 MPa, proporsi 25% kuat tekan 7,32 MPa, proporsi 50% kuat tekan 2,801 MPa, proporsi 75% kuat tekan 0,442 MPa, dan proporsi 100% kuat tekan 0,059 MPa (Juanita dan Anjarwati, 2014). Penelitian
Akbar
diperoleh dari kemiringan garis pada kurva elastis (0.5 f’c) yaitu 4595.590 MPa, nilai kuat tarik belah rata-rata yaitu 1.713 MPa, kuat lentur rata-rata yaitu 2.329 MPa, dan kuat lekat tulangan rata-rata dengan menggunakan tulangan ulir Ø 8.8 mm yaitu 10.308 MPa.
(2013)
bertujuan Penambahan serat tempurung kelapa
untuk menganalisa karakteristik beton K-100 dengan penambahan tempurung kelapa dan mendapatkan variasi campuran yang efisien melalui uji kuat tekan pada umur 7 hari. Tempurung kelapa dipecah menjadi serpihan berukuran 15 mm x 15 mm dan digunakan sebagai penambah agregat kasar yang dicampur dengan agregat halus, air dan semen PCC. Persentase
variasi
tempurung
kelapa
yang
digunakan 0%, 5%, 7%, 9%, 11%, 13% dan 15%. Perbandingan campuran pasir dan kerikil yang digunakan 40% : 60% dengan benda uji kubus ukuran 150 x 150 x 150 mm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat tekan beton tertinggi pada campuran tempurung kelapa 5% yaitu sebesar 16,5 ton atau 73,33 kg/cm2 sedangkan kuat tekan beton terendah terdapat pada beton yang menggunakan campuran 15% yaitu 4,5 ton
pada campuran beton akan menurunkan kuat tekannya
(Rustedi,
2004).
Penelitian
ini
dilakukan dengan cara tempurung kelapa dilebur menjadi kecil dengan ukuran maksimum 2 cm x 2 cm dan dijemur terlebih dahulu. Volume campuran beton yang digunakan 1 pc : 2 pasir : 3 kerikil. Persentase penambahan serat sebesar 0% (tanpa serat), 5%, 10% dan 15%. Benda uji silinder untuk uji kuat tekan dan uji kuat tarik masing-masing dibuat 2 buah untuk setiap tipenya, sehingga total ada sebanyak 16 buah benda uji. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan serat tempurung kelapa akan menurunkan
kuat
tekan
dan
sebaliknya
menaikkan secara signifikan kuat tarik beton. Selain itu, berat jenis beton juga mengalami penurunan, hal ini disebabkan karena ada sebagian massa/volume kerikil tereliminasi dari
atau 20 kg/cm2.
adukan beton dan posisinya ditempati oleh serat Penelitian
untuk
mengetahui
tempurung kelapa.
karakteristik beton ringan tempurung kelapa yang meliputi berat isi, kuat tekan, modulus elastisitas, kuat tarik belah, kuat lentur dan kuat lekat tulangan dilakukan oleh Suarnita (2010). Fraksi volume agregat ringan tempurung kelapa yang digunakan adalah 0,35, faktor air semen (fas) sebesar 0,5 serta pengujian pada umur 28 hari, diperoleh nilai rata-rata karakteristik beton ringan tempurung kelapa meliputi nilai berat isi rata-rata
Penelitian dengan menggunakan arang batok kelapa dilakukan oleh Wardi (2003). Ide ini dikemukakan karena adanya persamaan antara kandungan arang batok kelapa dengan fly ash. Penelitian penambahan
dilakukan arang
dengan
batok
kelapa
persentase terhadap
pengurangan agregat halus sebesar 0%, 5%, 7,5%, 10% dan 12,5% yang bertujuan untuk
53
mengetahui pengaruhnya terhadap kuat tekan
tekan beton dilakukan pada umur beton 28 hari
beton. Benda uji dibuat dalam bentuk kubus 15 x
dengan mutu beton rencana fc’ = 7,4 MPa atau
15 x 15 cm dan pengujian dilakukan pada umur
K-100. Adapun variasi dari campuran beton yang
beton 3, 7, 14, 21, dan 28 hari pada kondisi
akan dibuat adalah sebagai berikut :
normal dan beton yang dibakar hanya pada umur 28 hari. Mutu beton rencana adalah K-225 atau 4145 kg/cm2.
Tabel 1. Variasi Campuran Beton Penelitian Kode Benda Uji
Jumlah Benda Uji (buah)
kerikil
TK 0 Kr
3
100%
split
TK 0 Sp
3
5%
95%
kerikil
TK 5 Kr
3
4
5%
95%
split
TK 5 Sp
3
5
10%
90%
kerikil
TK 10 Kr
3
6
10%
90%
split
7
15%
85%
No.
Tempurung Kelapa
Agregat Kasar
1
0%
100%
2
0%
3
TK 10 Sp 3 Masing-masing benda uji akan dibuat 3
sampel sehingga total keseluruhan kerikil TK 15 Kr 3 benda uji adalah 24 buah.
Hasil penelitian pada umumnya menunjukkan terjadinya peningkatan kuat tekan. Penambahan 5% kenaikkan kuat tekan 2,48%, penambahan
Tabel 2.
Berat Isi Beton Ringan Tempurung Kelapa + Batu
7,5% kenaikkan 27,77%, penambahan 10% kenaikannya
mencapai
13,24%,
dan
pada
Kelas Beton
Sampel Beton
penambahan 12,5% terjadi penurunan sebesar 9,6483% sehingga mutu beton menjadi K-203 atau 6658 kg/cm2. Hal ini menunjukkan arang
Beton + Tempurung Kelapa 0%
batok kelapa cukup memberi pengaruh terhadap kuat
tekan
digunakan
karakteristik sebagai
bahan
beton
dan
dapat
tambahan
yang
Beton + Tempurung Kelapa 5%
berfungsi sebagai filler dalam campuran beton. Beton + Tempurung Kelapa 10% Pembuatan Benda Uji Benda uji dibuat dalam bentuk kubus dengan ukuran 15 x 15 x 15 cm. Pengujian kuat
Beton + Tempurung Kelapa 15%
Sampel I Sampel II Sampel III Sampel I Sampel II Sampel III Sampel I Sampel II Sampel III Sampel I Sampel II Sampel III
54
Bera
Tabel 3. Berat Isi Beton Ringan Tempurung Kelapa + Kerikil
Kelas Beton
Beton + Tempurung Kelapa 0%
Beton + Tempurung Kelapa 5% Beton + Tempurung Kelapa 10%
Beton + Tempurung Kelapa 15%
HASIL DAN PEMBAHASAN Berat Jenis Beton Ringan Tempurung Kelapa
Sampel Beton
Berat Isi Beton Ringan (kg/m3)
Berat Isi Beton Rata-Rata (kg/m3)
2419 Sampel I 2454 2429 Sampel II 2415 Sampel III 2412 Sampel I 2409 2410 Sampel II 2410 Sampel III 2412 2245 Sampel I Dari kedua tabel diatas terlihat bahwa 2409 Sampel II berat 2410yang diperoleh rata-rata Sampel III isi beton ringan 2094 dari Sampel I mencapai 2000 2114 kg/m3 dan melebihi 2043 padat yang ditetapkan Sampel II ketentuan berat volume 2124 Sampel III SNI yaitu sebesar 1900 kg/m3. Nilai perbandingan berat isi beton ringan tempurung kelapa dapat tersaji pada Gambar 2 berikut ini.
Berat jenis beton ringan tempurung kelapa yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 2 dan Tabel 3 berikut ini.
Gambar 2. Perbandingan Berat Isi Ringan Tempurung Kelapa
Beton
Tabel 4. Hasil Tes Kuat Tekan Beton Tempurung Kelapa dan Kelas Beton
Beton + Tempurung Kelapa 0%
Beton + Tempurung Kelapa 5%
Beton + Tempurung Kelapa 10%
Umur Beton (hari) Sampel I 28 Sampel II Sampel III Sampel I 28 Sampel II Sampel III Sampel I 28 Sampel II Sampel III Sampel I
55
Tabel 5. Hasil Tes Kuat Tekan Beton Temp Dari Gambar 2 diatas, terlihat bahwa berat isi rata-rata
beton
mengalami
ringan
penurunan
tempurung ketika
kelapa Kelas Beton
persentase
tempurung kelapa ditambah. Pada penambahan tempurung kelapa sebesar 5% berat isi beton
Beton + Tempurung Kelapa 0%
tidak mengalami penurunan yang signifikan, sedangkan
pada
penambahan sebesar
15%
penurunannya sangat signifikan dari berat isi
Beton + Tempurung Kelapa 5%
beton normal. Hasil Tes Kuat Tekan Beton Tempurung
Beton + Tempurung Kelapa 10%
Kelapa dan Batu Split Hasil pengujian kuat tekan beton
Beton + Tempurung Kelapa 15%
ringan tempurung kelapa denganagregat berupa
Umur Beton (hari) Sampel I 28 Sampel II Sampel III Sampel I 28 Sampel II Sampel III Sampel I 28 Sampel II Sampel III Sampel I 28 Sampel II Sampel III
batu split (batu pecah) dan kerikil dengan campuran tempurung kelapa 5%, 10% dan 15%
Dari kedua Tabel diatas, terlihat nilai kuat tekan
dapat terlihat pada Tabel 4 dan Tabel 5berikut
yang diperoleh rata-rata melebihi dari kuat tekan
ini.
rencana
yaitu
7,4
MPa.
Adapun
grafik
perbandingan kuat tekan antara tempurung kelapa + batu split dan tempurung kelapa + kerikil, seperti terlihat pada Gambar 3 berikut ini.
56
2. Kuat tekan yang diperoleh berkisar antara 17,34 MPa – 7,62 MPa melebihi dari kuat Gambar 3. Perbandingan Kuat Tekan Beton Ringan Tempurung Kelapa
tekan rencana yaitu 7,4 MPa. SARAN 1. Diperlukan jenis agregat halus dan agregat kasar yang sesuai dengan standar berat volume agregat halus dan kasar untuk klasifikasi pembuatan beton ringan. 2. Bisa dicoba dengan metode campuran lainnya seperti metode rancang-campur Dreux-Corrise. 3. Untuk
ketelitian
lebih
lanjut,
volume
campuran tempurung kelapa hendaknya dibawah 5%. DAFTAR PUSTAKA
Dari gambar diatas terlihat bahwa sampel
Akbar, Fauzul. Ariyanto, Anton. dan Edison, Bambang. (2013). Penggunaan Tempurung Kelapa Terhadap Kuat Tekan Beton K-100. Riau. Fakultas Teknik Universitas Pasir Pengaraian.
tempurung kelapa + batu pecah mengalami penurunan
kuat
tekan
beton tidak
terlalu
signifikan bila dibandingkan dengan kuat tekan tempurung kelapa + kerikil. Walaupun pada awalnya kuat tekan beton tempurung kelapa + kerikil untuk beton normal dan persentase tempurung kelapa 5% nilainya berada diatas dari nilai kuat tekan tempurung kelapa + batu pecah. KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN Dari penelitian yang telah dilaksanakan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Berat isikering beton ringan tempurung kelapa yang diperoleh rata-rata diatas2000 kg/m3 sedangkan SNI memberikan batasan
Juanita dan Anjarwati, Sulfah. (2014). Kajian Tempurung Kelapa Sebagai Bahan Beton Ringan.Seminar Hasil Penelitian LPPM UM Purwokerto. Mulyono, T. (2003). Teknologi Beton. Yogyakarta: Andi Offset. Rustendi, Iwan. (2004). Pengaruh Pemanfaatan Tempurung Kelapa Sebagai Material Serat Terhadap Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Beton. Media Komunikasi Teknik Sipil, Vol. 12, No. 2, Edisi XXIX Juli 2004. SK-SNI. T-15-1990-03. (1990). Standar Tata Cata Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal. Jakarta: Badan Penelitian dan Pengembangan. SNI 03-2461-2002. (2002). Spesifikasi Agregat Ringan Untuk Beton Ringan Struktural. Jakarta: Badan Standar Nasional.
berat isi ringan adalah sebesar 1900 kg/m3.
57
Suarnita, I Wayan. (2010). Karakteristik Beton Ringan Dengan Menggunakan Tempurung Kelapa Sebagai Bahan Pengganti Agregat Kasar. Jurnal Smartek, Vol. 8, No. 1, Pebruari 2010: hal 22-33. Tjokrodimulyo, K. (2004). Teknologi Beton (edisi kedua). Yogyakarta: Naviri. Wardi. (2003). Pengaruh Pemakaian Arang Batok Kelapa Terhadap kuat tekan beton. Jurnal R & B, Vol. 3, No. 1, Maret 2003.
58
