PENGARUH PENAMBAHAN SERAT AMPAS TEBU DAN PAKU TERHADAP KUAT TEKAN BETON NORMAL (UJI LABORATORIUM)

Pengaruh Penambahan Serat Ampas Tebu dan Paku Terhadap Kuat Tekan Beton Normal (Uji Laboratorium)

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT AMPAS TEBU DAN PAKU TERHADAP KUAT TEKAN BETON NORMAL (UJI LABORATORIUM) Suryo Sumarno Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Halu Oleo, Kendari Jl. H.E.A Mokodompit, Kampus Bumi Tridharma Anduonohu, 93232 E-mail: [email protected]

ABSTRAK Beton merupakan bahan campuran antara semen, agregat kasar, agregat halus, air dan dengan atau tanpa bahan tambahan (admixture) dengan perbandingan tertentu yang akan membentuk beton segar. Penggunaan bahan tambah berupa serat alam dan serat baja yakni serat ampas tebu dan paku diharapkan dapat memperbaiki sifat mekanik beton khususnya beton normal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan serat ampas tebu dan paku dengan berbagai komposisi terhadap nilai kuat tekan beton normal. Adapun jenis-jenis penelitian meliputi pemeriksaan berat jenis, kadar lumpur, kadar air, berat isi, abrasi, dan analisa saringan. Pembuatan campuran beton mengacu pada SNI 2834- 2000 tentang “Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal”. Benda uji untuk pengujian kuat tekan beton adalah silinder ukuran 10 x 20 cm. Variasi penambahan serat sebesar 0,3%, 0,8%, dan 1,3% terhadap berat total beton normal. Hasil pengujian menunjukkan bahwa dengan penambahan serat ampas tebu dan paku memiliki nilai kuat tekan yang berbeda terhadap beton normal. Beton normal memiliki kuat tekan 23,39 MPa. Penambahan variasi serat ampas tebu 0,3%;0,8%;dan 1,3% memiliki kuat tekan berturutturut 23,61 MPa, 18,54 MPa, dan 20,08 MPa. Nilai kuat tekan yang terjadi pada beton dengan penambahan 0,3%;0,8%; dan 1,3% paku memiliki kuat tekan yang lebih rendah dari beton normal yakni berturut-turut 19,862 MPa, 22,069 MPa, dan 20,525 MPa. Dengan demikian peningkatan kuat tekan beton terjadi pada penambahan serat ampas tebu dengan komposisi 0,3% dengan nilai kuat tekan beton sebesar 23,61 MPa atau terjadi peningkatan sebesar 0,94% terhadap beton normal dengan nilai kuat tekan sebesar 23,39 MPa. Hal ini disebabkan penambahan 0,3% serat ampas tebu sangat ideal dalam mengisi sebagian besar adukan beton sehingga lekatan antar bahan penyusun beton mampu bekerja secara maksimal. Sedangkan pada penambahan paku mengalami kuat tekan yang lebih rendah dari beton normal. Hal ini disebabkan perbedaan bentuk antara split dan paku yang tidak sama. Perbedaan bentuk kedua material tersebut menyebabkan keduanya tidak saling mengikat/menyatu dalam adukan beton.

Kata kunci : Beton, Serat Ampas Tebu, Paku, kuat tekan beton

e-Jurnal Teknik Sipil/Juni 2017

1


THE INFLUENCE OF THE ADDITION OF BAGASSE AND NAILS TOWARDS NORMAL-STRENGTH CONCRETE (LABORATORY TEST) Suryo Sumarno Department of Civil Engineering, Halu Oleo University, Kendari Jl. H.E.A Mokodompit, Kampus Bumi Tridharma Anduonohu, 93232 E-mail: [email protected] ABSTRACT Concrete is a mixture of cement, coarse aggregate, fine aggregate, water and with or without additives (admixture) with a certain ratio which will form the fresh concrete. The use of the added substance in the form of natural fiber and steel fiber baggase fiber and nail is expected to improve the mechanical properties of concrete, especially for normal concrete. This study aims to determine the effect of Baggase Fiber and Nail Fiber Addition with a variety of composition on the Compressive Strength Of Normal Concrete. As for the types of research includes examining density, levels of mud, water content, bulk density, abrasion and sieving. The manufacture of concrete mix refers to SNI 2834-2000 regarding “Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal”. The object of concrete strength testing is 10 x 20 cm cylinder. The variation of the addition of 0.3%, 0.8%, and 1.3% of bagasse towards the total weight of normal concrete. The result shows that the addition of bagasse and nails has a different strength value towards normal concrete. Normal concrete has a strength of 23.39 MPa. In a row, the variation of the addition of 0.3%, 0.8%, and 1.3% of bagasse has strength of 23.61 MPa, 18.54 MPa, and 20.08 MPa. In a row, the strength value that occurs in concrete with the addition of 0.3%, 0.8%, and 1.3% of nails has a lower strength than the normal concrete, that are, 19.862 MPa, 22.069 MPa, and 20.525 MPa. Thereby, the strength-gain of concrete occurs on the additional of 0.3% of bagasse composition with 23.61 MPa of concrete strength or an increase of 0.94% towards normal concrete with 23.39 MPa of strength value. This is due to 0.3% of bagasse addition that is very ideal in filling most of the concrete slurry, so that the coherence between the concrete constituents can work effectively. Whereas the addition of nails get a lower strength than the normal concrete. This is due to the different type of split and nails. The different type of both material cause the unbounded concrete slurry.Keywords: Concrete, Baggase Fiber, Nail, Compressive Strength

Keywords: Concrete, Bagasse, Nails, Concrete Strength.

PENDAHULUAN Latar Belakang Indonesia adalah negara yang sedang berkembang dan sedang dalam proses peningkatan kesejahteraan masyarakat. Upaya yang dilakukan adalah pembangunan


secara terus-menerus. Material bangunan saat ini sebagian besar menggunakan beton karena merupakan bahan bangunan yang memiliki sifat unggul dibanding dengan bahan lain. Meskipun begitu, karena tuntutan konstruksi akan kekuatan dan keawetan, maka perlu teknologi untuk meningkatkan efektifitas kinerja beton dengan meningkatkan kualitas campuran beton.

2


Penggunaan beton sebagai bahan bangunan telah lama dikenal. Beton merupakan material komposit yang tersusun dari agregat dan terbungkus oleh matrik semen yang mengisi ruang diantara partikel-partikel sehingga membentuk satu kesatuan. Berdasarkan kekuatan tekannya beton dibagi menjadi tiga klasifikasi, yaitu beton normal, kinerja tinggi, dan kinerja sangat tinggi. Beton memiliki beberapa kelebihan antara lain: kuat desaknya relatif tinggi, mudah dibentuk sesuai keinginan, perawatannya murah dan dapat dikombinasi dengan bahan lain. (Mulyono,T. 2004) Beton merupakan suatu campuran antara semen, agregat halus, agregat kasar, dan air, dengan atau tanpa bahan tambahan (admixture). Bahan tambah tersebut dapat meningkatkan kelecakan (workability), kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur, memperlambat atau mempercepat waktu ikat awal, sehingga dalam penambahannya disesuaikan dengan kebutuhan. Kebutuhan akan beton untuk pembangunan meningkat sehingga akan meningkatkan pula kebutuhan semen, agregat halus, agregat kasar. Sedangkan bahanbahan penyusun beton merupakan sumber daya yang terbatas. Untuk mengatasi masalah tersebut maka perlu dilakukanlah pembuatan beton menggunakan limbah lingkungan (green concrete) seperti serat alam dan serat buatan. Penambahan bahan lain khusunya serat alam dalam beton normal tentu memiliki cara analisis tersendiri. Penambahan serat dalam proporsi tentu kemungkinan dapat mempengaruhi perilaku struktur beton secara keseluruhan. Pengaruh perubahan ini perlu diteliti untuk memberikan informasi yang tepat mengenai perilaku dan kapasitas beton berserat terkhususnya serat ampas tebu dan paku. Serat ampas tebu (baggase) merupakan limbah organik yang banyak dihasilkan di pabrik-pabrik pengolahan gula tebu yang ada di Indonesia dan juga dapat ditemukan pada penjual air tebu. Selama ini pemanfaatan ampas tebu masih terbatas sebagai pakan ternak, bahan baku pembuatan pupuk, pulp, particle board. Sekarang para peneliti mulai memanfaatkan serat ampas tebu untuk pembuatan komposit, desain produk perlengkapan rumah, beton dan lainnya. Pemanfaatan serat ampas tebu sebagai penguat beton akan mempunyai arti yang penting yaitu dari segi pemanfaatan limbah industri khususnya industri pembuatan gula di Indonesia yang belum dioptimalkan dari segi ekonomi dan pemanfaatan hasil olahannya. Selain itu serat tebu memiliki modulus elastis 15-19 GPa dan juga mengandung senyawa kimia SiO2 (silika) sebesar 3,01 % yang berfungsi untuk meningkatkan kuat tekan (Jurnal Fisika Unand Vol. 4, No. 3, Juli 2015).


Jenis serat baja termasuk Steel fiber concrete. Steel fiber concrete adalah sejenis beton yang menggunakan potongan- potongan serat baja yang terdistribusi pada beton. Beton ini dapat dikategorikan sebagai beton komposit yang terdiri dari agregat, pasir, serat baja dan semen sebagai bahan pengikat elemenelemen yang ada pada beton (Kurganstalmost, 2002). Penggunaan serat baja pada beton telah banyak digunakan pada berbagai penelitian, misalnya penggunaan beton berserat baja berupa bendrat. Namun, beberapa penelitian terakhir belum ada yang menggunakan serat buatan dari baja misalnya paku. Paku adalah sejenis baja yang memiliki sifat yang di suatu pihak lebih baik karena : memiliki kuat tarik tinggi, dapat di rubah – rubah bentuknya, mudah di sambung / di las. Sifat lainnya adalah : memiliki harga konduktivitas listrik yang tinggi, konduktivitas panas tinggi. Kelemahan sebagian besar baja, ialah tidak tahan korosi karena kelembapan maupun oleh pengaruh udara sekeliling dan terjadi perubahan bentuk bila terkena suhu/panas tinggi. Penambahan serat ke dalam adukan beton diharapkan akan dapat mencegah terjadinya retak-retak yang terlalu dini, baik akibat dari panas hidrasi maupun akibat pembebanan (Soroushina dan Bayashi, 1987). Oleh karena penambahan serat berupa steel fiber dari paku akan mengalami kecenderungan beton menahan beban dan mencegah terjadinya retak yang terlalu dini sehingga nilai kuat tekannya akan meningkat.

Rumusan Masalah Bagaimana pengaruh penambahan berbagai komposisi serat ampas tebu dan paku terhadap nilai kuat tekan beton normal ?

Tujuan Penelitian Untuk mengetahui pengaruh penambahan serat ampas tebu dan paku dengan berbagai komposisi terhadap nilai kuat tekan beton normal

TINJAUAN PUSTAKA Beton Menurut (SNI 03-2834-2000), beton didefinisikan sebagai campuran antara semen Portland atau semen hidrolik yang lainnya, agregat halus, agregat kasar, dan air dengan atau tanpa bahan campuran tambahan membentuk massa padat

Beton Normal Menurut SNI 03-2834-2000, beton normal adalah beton dengan berat satuan antara 2200-2500 kg/m3, dan

3


menurut Imran (2003) berat tersebut adalah 2160-2560 kg/m3. Beton normal tersebut juga harus menggunakan agregat normal dengan berat jenis antara 2,5-2,7 gr/cm3 (SNI 03-2834-2000), dan mempunyai kuat tekan beton minimal 10 MPa (Neville, 1995)

Beton Fiber ACI (America Concrete Institute) memberikan defenisi pada beton serat, yaitu suatu konstruksi yang tersusun dari bahan semen, agregat halus, agregat kasar, serta sejumlah kecil serat (fiber). Menurut KardiyonoTjokrodimuljo(1994), beton serat ialah bahan komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat. Serat dalam beton itu berguna untuk mencegah adanya retak-retak sehingga menjadikan beton serat lebih daktail daripada beton biasa.

Serat Ampas Tebu Ampas tebu pada umumnnya disebut bagasse mengandung 48% serat.Ampas tebu merupakan salah satu sumber serat alam terbanyak yang terdapat di Indonesia. Selain ketersediannya yang melimpah, ampas tebu berpotensi karena memiliki sifat yang tahan kelembapan, tahan terhadap jamur, awet danmemiliki rasa manis. Dalam sebuah penelitian, abu pembakaran ampas tebuterbukti dapat membantu memperlambat pembusukan buah dan menjaga suhu kelembapan yang ideal. Tabel 1 Zat yang terkandung dalam tebu No.

Nama Bahan

Jumlah(%)

Keterangan

1

Air

67 - 75

H2O

2

Sacharosse

12-19

Zat Gula

3

11-16

Serat

4

Zat Sabut Gula Reduksi

0,5 -1,5

5

Amylin

0,5 - 1,5

6 Geleta 0,5 - 1,5 (Sumber: Adi Nugroho, P. 2011) Tabel 2 Komposisi kimia serat ampas tebu Kandungan Kadar (%) Abu 3,82 Lignin 22,09 Selulosa 37,65 Sari 1,81 Pentosan 27,97 SiO2 3,01 (Sumber : R. Srinivasan, K. Sathiya. 2010)


Tabel 3 Sifat mekanis serat ampas tebu Jenis Serat Kinerja Serabut Tebu Bambu Kelapa

Goni 180 300 0,1 0,2 1,02 1,04

Panjang Serat (mm)

**

50 – 350

**

Diameter Serat (mm)

0,2 0,4

0,1 0,4

0,05 0,4

Spesific Gravity

1,2 1,3

1,12 1,15

1,5

15,19

19 – 26

33 - 40

26 32

170 – 290

120 – 200

350 – 500

250 350

**

10 –25

**

**

70 75

130 – 180

40 - 45

**

Modulus Elastisitas (Gpa) Kuat Tarik Ultimit (Mpa) Perpanjangan Saat Jeda Penyerapan Air

** = Data tidak tersedia (Sumber : Balaguru dan Shah, 2002)

Paku Paku adalah logam keras berujung runcing, umumnya terbuat dari baja yang digunakan untuk melekatkan dua bahan dengan menembus keduanya.Paku umumnya ditembuskan pada bahan dengan menembus keduanya. Paku umumnya ditembuskan pada bahan dengan menggunakan palu atau nail gunyang digerakkan oleh udara bertekanan atau dorongan kecil. Pelekatan oleh paku terjadi dengan adanya gaya gesek pada arah vertikal dengan gaya tegangan pada arah lateral. Ujung paku kadang ditekuk untuk mencegah paku keluar. (Wikipedia, 2016) Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan paku adalah Wire Rod. Wire rod adalah gulungan kawat baja dengan kadar karbon 0,25 %, dengan diameter wire rod 5,5 mm. Wirerod ini digulung dalam bentuk bundelan-bundelan (coils) dengan berat 1500 kg. Wirerod diperoleh dari Singapura, Australia, India dan Rusia. Komposisi Kimia dari Wire rod dapat dilihat pada tabel 3berikut :

4


Tabel 2.13 Komposisi kimia wire rod Komposisi Kimia

Kadar

C

0,03 - 0,12

Mn

0,35 - 0,65

Si

< 0,25

P Ceq (Sumber :www.pittini.it)

< 0,050 < 0,45

Sifat fisik wirerod dapat dilihat pada Tabel 2.14 Tabel 4 Sifat fisik wirerod Kriteria

Keterangan

Diameter Standar

5,5 mm

Daya Regang Rm ≤ 490 N/mm2 Toleransi Berdasarkan UNI-71 (DIN Diameter 59110) Kualitas Permukaan Tidak terlihat cacat (Sumber :www.pittini.it)

Kuat Tekan Beton Kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan. Kuat desak beton merupakan sifat terpenting dalam kualitas beton dibanding dengan sifatsifat lain. Kuat desak beton ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan semen, agregat kasar dan halus, air dan berbagai jenis campuran. Perbandingan dari air semen merupakan faktor utama dalam menentukan kuat beton.Semakin rendah perbandingan air semen, semakin tinggi kuat desaknya. Suatu jumlah tertentu air diperlukan untuk memberikan aksi kimiawi dalam pengerasan beton, kelebihan air meningkatkan workability akan tetapi menurunkan kuat. Selain itu juga di tentukan oleh kecepatan pembebanan serta kondisi pada saat pembebanan.(Phillip Rompas, G. J.D. dkk. 2013). Kuat tekan beton biasanya berhubungan dengan sifat-sifat lain, maksudnya apabila kuat tekan beton tinggi, sifat-sifat lainnya juga baik. Kuat tekan beton dapat dicapai sampai 1000 kg/cm2 atau lebih, tergantung pada jenis campuran, sifat-sifat agregat serta kualitas perawatan. Kuat tekan beton yang paling umum dugunakan adalah sekitar 200 kg/cm2 sampai 500 kg/cm2. Nilai kuat tekan beton didapatkan melalui tatacara pengujian standar, menggunakan mesin uji dengan cara memberikan beban tekanbertingkat dengan


kecepatan peningkatan beban tertentu dengan benda uji berupa silinder dengan ukuran diameter 100 mm dan tinggi 200 mm. Selanjutnya benda uji ditekan dengan mesin tekan sampai pecah.Beban tekan maksimum pada saat benda uji pecah dibagi luas penampang benda uji merupakan nilai kuat desak beton yang dinyatakan dalam MPa atau kg/mm2. Rumus yang digunakan untuk perhitungan kuat tekan beton adalah:

fc' 

P A

keterangan: fc’ P A

= Kuat tekan (MPa) = Gaya tekan (N) = Luas (mm2)

Kuat tekan sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain (Tjokrodimulyo, K. 2007): 1. Umur beton 2. Faktor Air Semen 3. Kepadatan 4. Jumlah Pasta Semen 5. Jenis Semen 6. Sifat Agregat

5


Tebu

METODE PENELITIAN

Paku

3 cm

0,8

6

1,3

6

0,3

6

0,8

6

1,3

6

Perancangan Percobaan 1.Pemeriksaan Berat Volume Agregat (ASTM C 29) 2.Analisa Saringan (ASTM C136) 3.Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat 4.Pemeriksaan Kadar Air Agregat Kasar dan Halus 5.Analisis Spesific Gravity dan Penyerapan Agregar

Pembuatan Campuran Beton Serat

Gambar 1. Bagan Metode Penelitian

Tahap Persiapan Data Primer Adapun data primer yang dapat kita peroleh disini yaitu dengan melakukan pengujian bahan material split Moramo dan Pasir Pohara dilaboratorium berdasarkan kondisi yang sebenarnya dilapangan. Data Sekunder Data sekunder yaitu data yang kita dapatkan dari literatur atau internet maupun dari istansi lain yang berhubungan dengan penelitian

Variabel Penelitian Tabel 5 Variabel penelitian serat ampas tebu dan baja (paku) Panjang Faktor Kadar Jumlah Serat Air Serat (%) Benda Jenis dari berat Serat Uji volume (cm) Semen (Buah) beton Normal Ampas

5 cm

0,6


0

6

0,3

6

Adapun langkah – langkah pembuatan benda uji adalah sebagai berikut : 1. Menimbang bahan-bahan penyusun beton kemudian letakkan di tempat terpisah. 2. Masukkan agregat kasar, agregat halus dan semen ke dalam talam baja. Setelah itu masukkan masukkan air sedikit demi sedikit, sampai adukan beton itu tercampur dengan merata. 3. Mengaduk campuran beton selama 30 – 45 detik. Pada setiap adukan beton dilakukan pemeriksaan slump untuk mengetahui kelecekan campuran beton. Melakukan pemeriksaan ini paling lama 1,5 menit setelah pengadukan. 4. Setelah dilakukan pemeriksaan slump, mengambil adukan atau beton segar untuk pembuatan benda uji. 5. Sebelum dimasukkan ke cetakan, cetakan terlebih dahulu diolesi oli sehingga setelah beton mengeras, cetakan mudah lepas. 6. Penuangan adukan dilakukan dalam tiga lapisan, tiap lapisan penuangan dimasukkan serat ampas tebu sebanyak 1/3 dari berat masing-masing variasi serat ke dalam cetakan sambil dilakukan pemadatan dengan menggunakan tongkat pemadatan agar tidak terbentuk rongga. 7. Penuangan dan pemadatan dihentikan pada saat campuran beton sampai dipermukaan cetakan silinder. 8. Setelah mengeras beton boleh dilepas dari cetakan silinder apabila beton berumur 8 sampai dengan 24 jam setelah adukan selesai dipadatkan. Selanjutnya benda uji diberi label yang berisi tanggal pembuatan benda uji dan persentase serat ampas tebu. Setelah

6


beton mengeras, kemudian direndam dalam air (curing) 9. Melakukan langkah 1-7 untuk paku.

5. Mencatat hasil kuat tekan beton untuk tiap sampelnya 6. Menghitung kuat tekan benda uji

Teknis Analisis Data Pengujian Slump Pengujian ini dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Cetakan diisi sampai penuh dengan campuran beton dalam 3 lapis, tiap lapis berisi lira-kira 1/3 isi cetakan. Setiap lapis dipadatkan dengan tongkat pemadat sebanyak 25 tusukan secara merata. Pada saat pemadatan, tongkat harus tepat masuk sampai lapisan bagian bawah tiap-tiap lapisan. Pada saat lapisan pertama penusukkan, bagian tepi tongkat dimiringkan sesuai dengan kemiringan cetakan. 2. Permukaan benda uji dipadatkan dengan tongkat, menunggu selama setengah menit dan dalam jangka waktu ini semua benda uji yang jatuh disekitar cetakan harus disingkirkan 3. Kemudian cetakan diangkat perlahan-lahan dan meletakkan disamping benda uji dan nilai slump diukur dengan menentukan perbedaan tinggi cetakan dengan tinggi rata-rata benda uji.

Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Perawatan beton (curing) dilakukan setelah beton mencapai final setting yang artinya beton telah mengeras. Perawatan dilakukan agar proses hidrasi selanjutnya tidak mengalami gangguan. Jika hal ini terjadi beton akan mengalami keretakan akibat kehilangan air dengan begitu cepat. Perawatan beton dilaksanakan tidak hanya dimaksudkan untuk mendapatkan kekuatan tekan beton yang tinggi juga untuk memperbaiki mutu dari keawetan beton, kekedapan terhadap air, ketahanan terhadap aus serta stabilitas dari dimensi struktur. (Mulyono, 2003). Pada penelitian ini, cara perawatan dilakukan dengan cara menaruh beton segar di dalam air.

Pengujian Kuat Tekan Beton Untuk melaksanakan pengujian kuat tekan betonharus diikuti beberapa tahapan sebagai berikut : 1. Silinder beton diangkat dari rendaman, kemudian dianginkan atau dilap hingga kering permukaan 2. Menimbang dan mencatat berat sampel beton 3. Pengujian kuat tekan dengan menggunakan mesin uji kuat tekan beton (Universal Testing Machine) berkapasitas 100 ton 4. Meletakkan sampel beton ke dalam alat penguji, lalu menghidupkan mesin dan secara perlahan alat menekan sampel beton


Data dalam penelitian ini mix design yang digunakan menggunakan metode SNI 03-2834-2000.

HASIL DAN PEMBAHASAN Pemeriksaan Agregat Halus .Tabel 6 Hasil pemeriksaan spesifikasi agregat halus Spesifikasi Jenis Pengujian Satuan Hasil SNI Modulus Halus Butir

-

2,86

2,3 - 3,1

Gradasi Pasir

-

Gol II

Gol I - II

Berat Isi

gr/cm3

1,65

> 1,2

Kadar Lumpur Berat Jenis Kering Oven

gr/cm3

2,05

< 3%

gr/cm3

2,46

Berat Jenis SSD

gr/cm3

2,50

1,6% 3,2%

%

1,65

-

Absorpsi

Kadar Air % 1,78 (Sumber: Laboratorium Beton dan Bahan Konstruksi Fakultas Teknik UHO Oktober 2016) Tabel 7 Hasil pemeriksaan analisa saringan agregat halus No.

Material 2000 gram No. % Kumulatif % Kumulatif Ayakan Berat Tertahan % Tertahan Tertahan Lolos

1

40

0,00

0,00

0,00

100,00

2

20

0,00

0,00

0,00

100,00

3

10

0,00

0,00

0,00

100,00

4

4,80

155,20

7,76

7,76

92,24

5

2,40

189,30

9,47

17,23

82,78

6

1,20

321,30

16,07

33,29

66,71

7

0,60

438,80

21,94

55,23

44,77

8

0,30

426,80

21,34

76,57

23,43

9 0,15 380,70 19,04 95,61 4,40 10 P A N 87,90 4,40 100,00 0,00 (Sumber: Laboratorium Beton dan Bahan Konstruksi Fakultas Teknik UHO Oktober 2016)

7


0,15

0,3

0,6

1,2

2,4

4,8

10

4,8

Gambar 2 Grafik hasil pemeriksaan gradasi agregat halus daerah II

Pemeriksaan Agregat Kasar Tabel 8 Hasil pemeriksaan spesifikasi agregat kasar

10

20

40

Gambar 3 Grafik hasil pemeriksaan gradasi agregat kasar ukuran 20 mm

Pengujian Nilai Slump dan Workability

Spesifikasi Tabel 4.9 Nilai slump beton pada berbagai komposisi SNI serat ampas tebu


Serat

Slump

0

120

0,3

115

0,8

85

1,3 80 (Sumber: Laboratorium Beton dan Bahan Konstruksi Fakultas Teknik UHO Oktober 2016)

140 120 100 80 60 40 20 0

Slump (mm)

Jenis Pengujian Satuan Hasil Abrasi dengan Mesin Los Angeles % 32,63 <39% Modulus Halus Butir 6,52 5- 8 3 Berat Isi gr/cm 1,32 > 1,2 Kadar Lumpur gr/cm3 0,76 < 1% Berat Jenis Kering Oven gr/cm3 2,63 3 Berat Jenis SSD gr/cm 2,66 1,6% - 3,2% Absorpsi % 0,96 Kadar Air % 0,37 (Sumber: Laboratorium Beton dan Bahan Konstruksi Fakultas Teknik UHO Oktober 2016) Tabel 9 Hasil pemeriksaan analisa saringan agregat kasar Material 2000 gram No. % % No. Ayaka Berat % Kumulatif Kumulatif n Tertahan Tertahan Tertahan Lolos 1 40 0,00 0,00 0,00 100,00 2 20 1,80 0,09 0,09 99,91 3 10 1231,30 61,57 61,66 38,35 4 4,80 710,10 35,51 97,16 2,84 5 2,40 23,10 1,16 98,32 1,68 6 1,20 1,37 0,07 98,38 1,62 7 0,60 1,00 0,05 98,43 1,57 8 0,30 0,51 0,03 98,46 1,54 9 0,15 12,00 0,60 99,06 0,94 10 P A N 18,81 0,94 100,00 0,00 (Sumber: Laboratorium Beton dan Bahan Konstruksi Fakultas Teknik UHO Oktober 2016)

0

0,3

0,8

1,3

Variasi Serat (%) Slump (mm)

Gambar 4 Hasil Pengujian Nilai Slump Terhadap Variasi Serat Ampas Tebu.

8

Tabel 10 Nilai slump beton pada berbagai komposisi paku Serat

Slump

0,3

120

0,8

115

1,3 110 (Sumber: Laboratorium Beton dan Bahan Konstruksi Fakultas Teknik UHO Oktober 2016)

Slump (mm)


140 120 100 80 60 40 20 0 0.3

0.8

1.3

Variasi Serat (%) Slump (mm)

Gambar 5 Hasil Pengujian Nilai Slump Terhadap Variasi Paku.

Hasil Pengujian Kuat Tekan Tabel 11 Hasil pengujian kuat tekan beton umur 14 dan 28 hari ( D=150 mm, L = 300 mm)


9


Jenis

Komposisi

Umur Beton

Massa Benda

Serat

Serat (%)

(hari)

Uji (kg)

L (mm)

D (mm)

14

3,793

300

150

Normal

Dimensi

0

Kuat Tekan

(mm2)

(kN)

(N/mm2)

158333,333

20,966

28

3,761

300

150

176666,667

23,394

14

3,679

300

150

161666,667

21,407

17662,5 28

3,698

300

150

178333,333

23,608

14

3,640

300

150

126666,667

16,773

0,8

17662,5 28

3,572

300

150

140000

18,538

14

3,670

300

150

83333,333

17,655

1,3

17662,5 28

3,578

300

150

151666,667

20,083

14

3,738

300

150

145000

19,200

0,3

Paku

Gaya Tekan

17662,5

0,3

Ampas Tebu

Luas Bidang

17662,5 28

3,791

300

150

150000

19,862

14

3,740

300

150

135000

17,876

0,8

17662,5 28

3,816

300

150

166666,667

22,069

14

3,738

300

150

125000

16,552

155000

20,525

1,3

17662,5 28


3,778

300

150

10


Tabel 12 Perbandingan kuat tekan beton dengan variasi penambahan serat ampas tebu terhadap beton normal Kuat Tekan (MPa)

Tabel 13 Perbandingan kuat tekan beton dengan variasi penambahan paku terhadap beton normal

Umur (hari)

Kuat Tekan (MPa) Normal

0,3%

0,8%

1,3%

14

20,966

21,407

16,773

17,655

28

23,394

23,614

18,538

20,083

25

Norma l 0,3% sera t a mpa s tebu 0,8% sera t a mpa s tebu 1,3% sera t a mpa s tebu

5 0 7

14

0,3%

0,8%

1,3%

14

20,966

19,200

17,876

16,552

28

23,394

19,862

22,069

20,525

20,966

20

15 10

Normal

25

21

28

35

Umur (hari)

Kuat Tekan (MPa)

Kuat Tekan (MPa)

23,614 23,394 20,083 18,538

21,407 20,966 17,655 16,773

20

Umur (hari)

Gambar 6 Grafik Perkembangan Kuat Tekan Beton dalam berbagai Komposisi Serat Ampas Tebu umur 14 hari dan 28 hari

Gambar 6 menunjukkan hubungan yang terjadi antara kuat tekan beton dan umur beton. Jika dibandingkan dengankuat tekan beton normal, beton yang memiliki kuat tekan maksimum adalah beton dengan penambahan 0,3% serat ampas tebu. Hal ini disebabkan penambahan 0,3% serat ampas tebu sangat ideal dalam mengisi sebagian besar adukan beton sehingga lekatan antar bahan penyusun beton mampu bekerja secara maksimal. Penambahan 0,8%dan 1,3 % serat ampas tebu justru mengalami kuat tekan yang lebih rendah dari beton normal. Penurunan kuat tekan ini disebabkan semakin banyak penambahan serat ampas tebu pada beton akan mempengaruhi bahan penyusun beton tidak mampu bereaksi secara maksimal karena sifat dari serat ampas tebu yang banyak menyerap air.


19,200

17,876 16,552

15

Normal 0,3% paku 0,8% paku 1,3% paku

10 5 0

23,394 22,069 20,525 19,862

7

14

21

28

35

Umur (hari)

Gambar 7 Grafik Perkembangan Kuat Tekan Beton dalam berbagai Variasi penambahan Paku umur 14 hari dan 28 hari Gambar 7 menunjukkan hubungan yang terjadi antara kuat tekan beton dan umur beton.Jika dibandingkan dengan kuat tekan beton normal, penambahan paku paku pada beton tidak mampu meningkatkan kuat tekan beton pada beton normal.Dapat dilihat dari grafik di atas.Semakin banyak paku yang digunakan dalam campuran beton, kuat tekan yang terjadi semakin menurun. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kuat tekan beton dengan penambahan paku cenderung mengalami penurunan kuat tekan.Penurunan yang terjadi tidak terlalu signifikan yang artinya penurunannya sangat kecil dari beton normal. Hal ini disebabkan penambahan persentase paku dalam penelitian ini adalah total dari berat beton normal, bukan sebagai penambahan subtitusi

11


parsial. Artinya, dengan penambahan persentase paku pada campuran beton akan mengurangi volume bahan penyusun beton lain yang memiliki sifat kimia dan fisik yang berbeda. Sehingga, akan menyebabkan bahan penyusun beton tidak bereaksi secara sempurna karena terjadi pengurangan jumlah material akibat penambahan paku. Persentase Perkembangan kuat tekan pada beton menunjukkan perkembangan kuat tekan beton pada umur 14 samapi 28 hari dengan variasi penambahan tertentu. Persentase perkembangan kuat tekan pada beton dapat dirumuskan sebagai berikut:

Persentase Kuat Tekan 

30,00 Paku

25,00

23,46

Ampas Tebu

20,00 15,00

11,58

10,00 5,00

fc' 28  fc'14  100% fc'14

24,00

13,75 10,28

10,52

3,45

0,00 0

0,3

0,8

1,3

dimana: fc’28 = Kuat tekan beton umur 28 hari fc’14 = Kuat tekan beton umur 14 hari Tabel 14 Persentase perkembangan kuat tekan beton dengan variasi penambahan paku dan serat ampas tebu Persentase Perkembangan umur 28 hari (%) Variasi Serat (%)

Paku

0

Ampas Tebu 11,58

0,3

3,45

10,28

0,8

23,46

10,52

1,3

24,00

13,75

Gambar 8 Grafik Persentase Perkembangan Kuat Tekan Beton dengan Berbagai Komposisi Gambar 8 menunjukkan bahwa Persentase Perkembangan Kuat tekan beton dengan komposisi penambahan serat ampas tebu yang ditunjukkan oleh garis berwarna merah dan penambahan paku yang ditunjukkan oleh garis warna biru. Persentase peningkatan kekuatan beton yang baik adalah pada komposisi penambahan serat ampas tebu 1,3% yaitu13,75% pda umur 28 hari. Sedangkan pada persentase peningkatan kekuatan beton yang baik pada komposisi penambahan paku terjadi pada penambahan 1,3% yaitu 24,00% pada umur 28 hari. Dapat disimpulkan bahwa semakin banyak penambahan seratampas tebu dan paku campuran beton, maka persentase perkembangan kuat tekan beton semakin meningkat.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1.

2.


Dengan penambahan serat ampas tebu pada beton dapat meningkatkan kuat tekan beton yakni diperoleh kuat tekan beton silinder optimum sebesar 23,614 MPa (umur 28 hari) pada proporsi penambahan 0,3% serat ampas tebu dimana melebihi kuat tekan beton normal sebesar 23,394 MPa atau terjadi peningkatan sebesar 0,94%. Penambahan 0,8% dan 1,3% serat ampas tebu memiliki kuat tekan yang lebih rendah dari beton normal yakni 18,538 MPa dan 20, 083 MPa atau terjadi penurunan 26,19% dan 16,48% berturutturut. Pada penambahan komposisi paku justru mengalami penurunan kuat tekan dibanding pada

12


3.

beton normal. Penurunan yakni 19,862 MPa dengan penambahan 0,3% paku, 22,69 MPa untuk penambahan 0,8% paku dan 20,525 MPa untuk penambahan 1,3% paku atau terjadi penurunan 17,78%, 6,00% dan 13,97% berturut-turut. Persentase peningkatan kekuatan beton yang baik adalah pada komposisi penambahan serat 1,3% yaitu 45,05%. Hal yang sama terjadi pada persentase peningkatan kekuatan beton dengan penambahan 1,3% paku yaitu 19,36%.

Saran 1.

2.

Untuk mendapatkan sampel yang baik perlu diperhatikan adalah proses pengadukan dan pemadatan, jika pemadatan tidak baik, sampel akan mudah keropos/retak sehingga hasil pengujiannya juga tidak baik. Perlu dilakukan penelitian selanjutnya untuk pengujian kuat tarik beton. Karena pada dasarnya beton yang mengandung serat alami atau serat buatan tidak kuat terhadap kuat tekan.

Daftar Pustaka ACI Committee 213R-79. 1979. Guide for Structural Lightweight Aggregate Concrete. ACI Manual of Concrete Practice. Adianto,Y. L. D. 2004. Pengaruh Penambahan Serat Nylon Terhadap Kinerja Beton. Jurnal Teknik Sipil Vol 12 No. 2 Juli 2004. Universitas Katholik Parahyangan, Bandung. Adi Nugroho, P Mustaqim, Rusnoto.2011. Analisa Sifat Mekanik Komposit Serat Tebu Dengan Matrik Resin Epoxy. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pancasakti Tegal Arriandri, PM. 2014. Pemanfaatan Kombinasi Limbah Abu Ampas Tebu dan Abu Kulit Kerang Sebagai Subtitusi Semen pada Campuran Beton Mutu K225 dengan NaCl Sebagai Rendaman. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan Vol.2. No.3. September 2014. Universitas Sriwijaya, Sumatera Selatan. ASTM, 2002.Concrete and Aggregates. Annual Book of ASTM Standard. Philadelphia: ASTM. Ayu SR, Sri, H, Mulyadi, S. 2015. Pengaruh Substitusi Agregat Kasar Dengan Serat Ampas Tebu Terhadap Kuat Tekan Dan Kuat Lentur Beton K-350. Jurnal Fisika Unand Vol. 4, No. 3, Juli


2015. Jurusan Andalas.

Fisika

FMIPA

Univeritas

Engineered Concrete. Mix Design and Test Method 2nd Edition. New York : CBR Press. Eniarti, M. 2010. Pengaruh Pemanfaatan Serat Sabut Kelapa Terhadap Perbaikan Sifat Mekanik Beton Normal. Laporan Penelitian Dosen Muda, Jakarta. Ernawati,L., 1998. Pengaruh Bahan Tambah Serat Tebu Terhadap kuat tekan, kuat lentur, kuat kejut, dan daktilitas pada mortar semen. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta Hansen, K. 2002. Mechanical properties of self-tapping screws and nails in wood. Canadian Journal of Civil Engineering, 29, 725-733. Retrieved October 6, 2011. From IngentaConnect database. Hernando, F. 2009. Perencanaan Beton Mutu Tinggi dengan Penambahan Superplasticizer dan Pengaruh Penggantian Sebagian Semen dengan Fly Ash. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil UII. Yogyakarta. Intan Suar Kartika, PT., 2016. Perusahaan Produksi Paku dan Kawat. Medan. Khosama, L. K. 1997. Penggunaan Terak Nikel Sebagai Agregat Pada Beton Mutu Tinggi. Tesis Pasca Sarjana. Departemen Teknik Sipil ITB. Laula Li-An’Amie, N. 2014. Pemanfaatan Limbah Ampas Tebu Melalui Desain Produk Perlengkapan Rumah. Jurnal Tingkat Sarjana Senirupa dan Desain. Mulyono, T. 2004. Teknologi Beton. Yogyakatra: Andi Offset. Murdock, L.J. & Brook, K.M,. 1999. Bahan dan Praktek Beton Edisi Keempat, trans. S. Hindarko, Erlangga, Jakarta. Nawy, G. E. 1998. Beton Bertulang Sebuah Pendekatan Dasar. Jakarta:Refika Aditama Eresco.

13


Nawy, G. E. 1985. Rein Forced Concrete : A Fundamental Approach. New Jersey: Pearson Education, Ltd. Neville, A.M., Brooks, J.J., Concrete Technology. London: Longman Group Ltd, 1987. Neville, A.M., Properties of Concrete. 3rd Edition, London: Pitman Books Ltd,1981.

Wikipedia. 2016. Pengertian Paku. Diakses pada tanggal 15 Desember 2016. Kendari. www.pittini.it. 2016. Diakses pada tanggal 15 Desember 2016. Kendari. Yayasan LPMB, SNI 03-2834-2000. 2000. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal. Bandung: LPMB Departemen Pekerjaan Umum RI.

Nugraha, P dan Antoni. 2007. Teknologi Beton. Penerbit Andi. Universitas Kristen Petra.

Park, R., Paulay, T. (1975). Reinforced Concrete Structures. Wiley and Sons P.N Balaguru and S.P Shah.1992. Fiber Rainforced Cement Composites. New York: McGraw Hill,1992. Rompas,G., J.D. Pangouw, R. Pandaleke, J.B. Mangare. 2013. Pengaruh Pemanfaatan Abu Ampas Tebu Sebagai Substitusi Parsial Semen Dalam Campuran Beton Ditinjau Terhadap Kuat Tarik Lentur Dan Modulus Elastisitas. Kett, I. (2010). Jurnal Sipil Statik Vol.1 No.2, Januari 2013. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sam Ratulangi.SNI 03 2834-2000 02. Jenis semen Portland. Soroushian, P., and Bayasi, Z., 1987. Concept of Fiber Reinforced Concrete, Proceeding Of The International Seminar On Fiber Rainforced Concrete. Michigan State Universyty: USA. Srinivasan, R., Sathiya.K., 2010. Experimental Study on Bagasse Ash in Concrete International Journal for Service Learning in Engineering Vol. 5, No.2, pp.60-66, Fall 2010. Supriatna, Y. 2009. Perencanaan dan Pengendalian Mutu Beton. Jurnal Teknik Sipil Vol 6 No. 61 Juni 2009, Unikom. Tjokrodimuljo, K., 2007. Teknologi Beton. Nafiri. Yogyakarta. Wang Chu Kia, dan Salmon, C.G., 1986. Desain Beton Bertulang. Edisi Keempat. Jakarta: Penerbit Erlangga.


14

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT AMPAS TEBU DAN PAKU TERHADAP KUAT TEKAN BETON NORMAL (UJI LABORATORIUM)

Recommend Documents