TINJAUAN ABSORPSI DAN PERMEABILITAS BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN

TINJAUAN ABSORPSI DAN PERMEABILITAS BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN AN OVERVIEW OF ABSORPTION AND PERMEABILITY OF PAPERCRETE ON VARIATION PROPORTION TUGAS AKHIR Disusun untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Oleh :

ARQOWI PRIBADI I 0105048

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

TINJAUAN ABSORPSI DAN PERMEABILITAS BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN AN OVERVIEW OF ABSORPTION AND PERMEABILITY OF PAPERCRETE ON VARIATION PROPORTION

Oleh :

ARQOWI PRIBADI I 0105048

TUGAS AKHIR Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Persetujuan Dosen Pembimbing

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Achmad Basuki, ST, MT NIP. 19710901 199702 1 001

Endah Safitri, ST, MT NIP. 19701212 200003 2 001

TINJAUAN ABSORPSI DAN PERMEABILITAS BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN AN OVERVIEW OF ABSORPTION AND PERMEABILITY OF PAPERCRETE ON VARIATION PROPORTION TUGAS AKHIR Oleh :

ARQOWI PRIBADI NIM. I 0105048 Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Hari

: Senin

Tanggal : 1 Februari 2010 1. Achmad Basuki, ST, MT NIP. 19710901 199702 1 001

---------------------------

2. Endah Safitri, ST, MT NIP. 19701212 200003 2 001

---------------------------

3. Setiono, ST, MSc NIP. 19720224 199702 1 001

---------------------------

4. Ir. Supardi, MT NIP. 19550504 198003 1 003

---------------------------

Mengetahui, a.n. Dekan Fakultas Teknik UNS Pembantu Dekan I

Disahkan oleh, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1 001

MOTTO

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap. ( QS. Al-Insyirah : 6-8 ) Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali jika mereka mau mengubah keadaan diri mereka sendiri. ( QS. Ar-Ra’d : 11 ) Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, sesungguhnya yang demikian itu sangat berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu’. ( QS. Al-Baqarah : 45 ) Orang sukses pasti punya cita-cita tetapi orang yang mempunyai cita-cita belum tentu sukses. Kesuksesan harus dibayar dengan penderitaan dan tidak bisa diraih hanya dengan modal keberuntungan dan jika kamu keras pada dirimu maka kehidupanmu akan lunak, tetapi jika kamu lunak terhadap dirimu maka kehidupan akan keras kepadamu. ( Al-Hidayah ) Carilah pengetahuan, karena barang siapa yang mencarinya di jalan Allah berarti melaksanakan kebajikan, dan barang siapa menyebarkannya berarti telah bersedekah, dan barang siapa memberikannya kepada orang lain berarti ia telah membuat persembahan yang tulus kepada Allah. ( Al-Hikmah )

P E R S E M B A H A N

Dengan segenap kasih dalam hati sanubariku. Kupersembahkan kepada : 1. Pemilik ruh-ku Allah SWT beserta para Rosul-Nya. 2. Yang Mulia Ayahanda dan Ibunda yang telah banyak memberikan dorongan materiil dan spirituil. 3. Adik-adikku tercinta : Dhek Dita dan Dhek Yani. 4. Anak-anak Kos Atiga : Mas Badru, Mas Dimas, Mas Oki, Anggit, Agus dan Ikmal. 5. Keluarga besar dari pak Sanggup di Gonilan yang telah banyak memberikan semangat setiap waktu. 6. Teman-teman Tugas Akhir : Anton, Andri dan Afra yang telah banyak membantu selama penelitian. 7. Sahabat-sahabatku civil ‘05 : Hendra, Kusnanto, Bowo, Wahyu, Budhi, Sonnai, Dedy, Pungky, Iphin, Rangga, Adi , Heru, Sidik, Rama, Yudi, Heri, Irfan, Jaya, Sigit. 8. Sahabat-sahabatku SMA 1 Kartasura : Mbolow, Rina, Pincuk, Tanto, Bagus, Endah, Hanafi, Aryo, Fatan. 9. Teman-temanku mahasiswa dari UMS terutama Rekan kerja saat Kerja Praktek. 10. Nusa Bangsa dan Agama.

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan berkat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul ”Tinjauan Absorpsi dan Permeabilitas Beton Kertas Pada Variasi Campuran” dengan baik dan tepat waktu. Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini diharapkan mahasiswa mampu mempunyai daya saing dan analisis yang tajam tentang perkembangan ilmu teknik sipil.

Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih atas seluruh bimbingan, saran, arahan dan segala sesuatu yang bermanfaat kepada : 1. Ir. Mukahar, MSCE selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staff. 2. Ir. Noegroho Djarwanti, MT selaku Pembantu Dekan I Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staff. 3. Ir. Bambang Santosa, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staff. 4. Achmad Basuki, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah mendorong dan membimbing sampai selesainya Tugas Akhir ini. 5. Endah Safitri, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah mendorong dan membimbing sampai selesainya Tugas Akhir ini. 6. Setiono, ST, MSc selaku Dosen Penguji dalam Tugas Akhir ini. 7. Ir. Supardi, MT selaku Dosen Penguji Tugas Akhir ini. 8. Ir. Agus Wahyudi selaku Dosen Pembimbing Akademik. 9. Bapak Sayoko dan Bapak Pardi selaku Laboran Bahan Bangunan serta Mas Tri selaku Laboran Struktur yang telah banyak membantu dan mengarahkan selama kegiatan penelitian berlangsung di laboratorium. 10. Bapak, ibu dan adik-adikku tercinta yang telah memberikan dorongan material dan spiritual hingga selesainya Tugas Akhir ini.

11. Keluarga Besar Sanggup Prasojo dan keluarga mbak Itak di Sukoharjo. 12. Anak-Anak kos Atiga di Gonilan. 13. Teman-teman tim sepak bola futsal dan tim badminton. 14. Teman-teman civero’05 atas segala dukungan dan bantuannya selama masa perkuliahan maupun penyusunan Tugas Akhir. 15. Rekan-rekan mahasiswa Universitas Muhammadiyah Surakarta terutama atas segala bantuannya pada waktu kerja praktek. 16. AD 6205 NT dan AD 2239 GB yang telah setia mengantar ke mana saja. 17. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna. Dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat membangun demi tercapainya kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi pihakpihak yang membutuhkan demi kemajuan pengetahuan ilmu-ilmu teknik sipil.

Surakarta, 4 Februari 2010

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..........................................................................................

i

HALAMAN PERSETUJUAN..........................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN............................................................................ iii HALAMAN MOTTO........................................................................................ iv HALAMAN PERSEMBAHAN........................................................................

v

ABSTRAK.......................................................................................................... vi KATA PENGANTAR........................................................................................ viii DAFTAR ISI......................................................................................................

x

DAFTAR GAMBAR.......................................................................................... xiii DAFTAR TABEL.............................................................................................. xiv DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL.................................................................. xv DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... xvii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah..............................................................

1

1.2. Rumusan Masalah........................................................................

3

1.3. Batasan Masalah..........................................................................

3

1.4. Tujuan Penelitian…….................................................................

4

1.5. Manfaat Penelitian.......................................................................

4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka..........................................................................

5

2.2. Landasan Teori.............................................................................

7

2.2.1. Pengertian Beton..............................................................

7

2.2.2. Pengertian Mortar............................................................

7

2.2.2.1. Mortar Lumpur..................................................

8

2.2.2.2. Mortar Kapur....................................................

8

2.2.2.3. Mortar Semen....................................................

8

2.2.2.4. Mortar Khusus..................................................

9

2.2.3. Pengertian Beton Kertas.................................................. 10 2.2.4. Material Penyusun Beton Kertas..................................... 10 2.2.4.1. Semen Portland................................................. 10 2.2.4.2. Agregat.............................................................. 11 A. Agregat Halus............................................ 11 2.2.4.3. Air..................................................................... 12 2.2.4.4. Kertas................................................................ 12 2.2.5. Pembuatan Bubur Kertas................................................. 14 2.2.6. Absorpsi Beton................................................................. 14 2.2.7. Permeabilitas Beton......................................................... 15 2.2.8. Mekanisme Pengaliran..................................................... 18 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Tinjauan Umum........................................................................... 20 3.2. Benda Uji..................................................................................... 20 3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian..................................................... 22 3.4. Alat-Alat Yang Digunakan.......................................................... 25 3.5. Metode Pembuatan Bubur Kertas................................................ 26 3.6. Pembuatan Benda Uji.................................................................. 26 3.7. Perawatan Benda Uji (Curing)..................................................... 27 3.8. Pengujian Absorpsi Beton Kertas................................................ 27 3.9. Pengujian Permeabilitas Beton Kertas......................................... 28 3.10. Teknik Pengumpulan Data........................................................... 29 3.11. Analisis Data................................................................................ 29 BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Analisis Data................................................................................ 30 4.1.1. Hasil Pengujian Absorpsi Beton Kertas Pada Air Tawar 30 4.1.2. Hasil Pengujian Penetrasi dan Permeabilitas Pada Beton Kertas............................................................................... 33 4.2. Pembahasan.................................................................................. 37 4.2.1. Hasil Analisis Data Pada Pengujian Absorpsi Beton Kertas............................................................................... 37

4.2.2. Hasil Analisis Data Pada Pengujian Penetrasi dan Permeabilitas Beton Kertas.............................................. 39 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan.................................................................................. 44 5.2. Saran............................................................................................ 45 PENUTUP........................................................................................................... 46 DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 47 LAMPIRAN A. Hasil Uji Bahan B. Rancangan Mix Design Beton Kertas C. Hasil Uji Absorpsi dan Permeabilitas D. Dokumentasi E. Form Tugas Akhir

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.

Gugusan rantai selulosa............................................................. 12

Gambar 2.2.

Jaringan fibers kering yang terjalin satu sama lain dan melekat kuat satu sama lain serta melekat kuat dengan ikatan hidrogen..................................................................................... 13

Gambar 2.3.

Jaringan selulosa atau cellulose fibers dan serat yang lebih kecil disebut fibrils..................................................................... 13

Gambar 2.4.

Rangkaian pengujian permeabilitas beton................................. 17

Gambar 2.5.

Mekanisme pengaliran pada beton............................................. 19

Gambar 3.1.

Benda uji absorpsi dan permeabilitas beton kertas.................... 22

Gambar 3.2.

Bagan alir tahap-tahap penelitian.............................................. 24

Gambar 4.1.

Perbandingan nilai absorpsi rata-rata pada beton kertas tiap variasi campuran dengan waktu perendaman............................ 38

Gambar 4.2.

Nilai penetrasi beton kertas pada variasi campuran................... 39

Gambar 4.3.

Perbandingan nilai penetrasi pada beton kertas dengan variasi penambahan bubur kertas dan pasir........................................... 40

Gambar 4.4.

Nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada variasi campuran.................................................................................... 41

Gambar 4.5.

Perbandingan nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada variasi penambahan bubur kertas dan pasir............................... 41

Gambar 4.6.

Hubungan

antara

nilai

absorpsi

dan

nilai

koefisien

permeabilitas pada beton kertas dalam perbandingan waktu 10,5 menit dan 24 jam................................................................ 43

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1.

Jumlah dan kode benda uji untuk pengujian absorpsi pada beton kertas.............................................................................................. 21

Tabel 3.2.

Jumlah dan kode benda uji untuk pengujian permeabilitas pada beton kertas.................................................................................... 21

Tabel 3.3.

Tekanan air dan waktu penekanan................................................. 28

Tabel 4.1.

Hasil pengujian absorpsi pada beton kertas................................... 31

Tabel 4.2.

Hasil perhitungan nilai serapan air pada beton kertas................... 32

Tabel 4.3.

Hasil perhitungan rata-rata nilai serapan air pada beton kertas.............................................................................................. 33

Tabel 4.4.

Hasil pengujian penetrasi air pada beton kertas............................. 34

Tabel 4.5.

Hasil perhitungan rata-rata nilai penetrasi air pada beton kertas.............................................................................................. 34

Tabel 4.6.

Hasil pengujian permeabilitas pada beton kertas........................... 35

Tabel 4.7.

Hasil perhitungan nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas.............................................................................................. 36

Tabel 4.8.

Hasil perhitungan rata-rata nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas tiap variasi campuran................................................. 37

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

ACI

: American Concrete Institute

ASTM

: American Society For Testing and Materials

BS

: British Standard

NISS

: National Institute of Statistical Sciences

SK SNI

: Surat Keputusan Standar Nasional Indonesia

PBI

: Peraturan Beton Bertulang Indonesia

SSD

: Saturated Surface Dry

FAS

: Faktor Air Semen

PVC

: Poly Venyl Chlorida

CTM

: Compressing Testing Machine

ITB

: Institute Teknologi Bandung

SKP

: Semen Kertas Pasir

111

: 1 Semen 1 Kertas 1 Pasir

121

: 1 Semen 2 Kertas 1 Pasir

131

: 1 Semen 3 Kertas 1 Pasir

112

: 1 Semen 1 Kertas 2 Pasir

122

: 1 Semen 2 Kertas 2 Pasir

132

: 1 Semen 3 Kertas 2 Pasir

A

: Absorpsi

P

: Permeabilitas

R

: Nilai serapan air pada beton

R1

: Nilai serapan air pada sampel beton pertama

Rrata-rata

: Nilai rata-rata serapan air pada beton

Wk

: Berat beton dalam keadaan kering oven

W

: Berat beton dalam kondisi SSD

V

: Volume total yang diserap sampel beton

dV

: Selisih volume total yang diserap sampel beton

A’

: Luas penampang pipa

h

: Tinggi air dalam pipa

dh

: Selisih tinggi air dalam pipa

t

: Waktu yang diperlukan

Q

: Debit air

A

: Luas penampang sebaran sampel beton

l

: Kedalaman penetrasi air

l1

: Kedalaman penetrasi air pada sampel beton pertama

lrata-rata

: Kedalaman rata-rata penetrasi air

k

: Nilai koefisien permeabilitas beton

k1

: Nilai koefisien permeabilitas sampel beton pertama

krata-rata

: Nilai rata-rata koefisien permeabilitas beton

ho

: Tinggi air mula-mula sampel beton

hi

: Tinggi air akhir sampel beton

D'

: Diameter selang pipa

d

: Diameter sampel beton

G0

: Berat pasir sebelum dicuci

G1

: Berat pasir setelah dicuci

G

: Nilai koefisien kekuatan butir agregat

f

: Diameter

%

: Persentase

Mpa

: Mega Pascal

m

: Meter

cm

: Centimeter

ml

: Mililiter

kg

: Kilogram

gr

: Gram

o

: Derajat celcius

W

: Watt

dt

: Detik

C

m

2

: Meter kuadrat

m/dt

: Meter per detik

kg/cm2

: Kilogram per centimeter kuadrat

gr/cm3

: Gram per centimeter kubik

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Hasil Uji Bahan Lampiran B Rancangan Mix Design Beton Kertas Lampiran C Hasil Uji Absorpsi dan Permeabilitas Lampiran D Dokumentasi Lampiran E Form Tugas Akhir

ABSTRAK

Arqowi Pribadi, 2010. Tinjauan Absorpsi dan Permeabilitas Beton Kertas Pada Variasi Campuran. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Beton kertas adalah suatu material bangunan yang dibuat dari campuran kertas yang didaur ulang, semen portland, pasir dan air. Kertas yang digunakan dalam penelitian ini adalah kertas koran bekas yang kemudian diolah menjadi bubur kertas dengan tujuan untuk mempermudah dalam pengadukan campuran. Beton kertas sebagai salah satu alternatif beton ringan yang sangat ramah lingkungan nantinya dapat digunakan sebagai dinding partisi, pengganti paving block, panel, sumur resapan dan rabat beton untuk lantai. Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental di laboratorium. Variasi campuran menggunakan perbandingan berat semen, kertas, pasir (SKP) 1:1:1, SKP 1:2:1, SKP 1:3:1, SKP 1:1:2, SKP 1:2:2, SKP 1:3:2 dan perbandingan faktor air semen (FAS) adalah 1. Benda uji yang digunakan berbentuk silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm sebanyak 18 buah untuk uji absorpsi dan 18 buah untuk uji permeabilitas dengan tiga buah benda uji tiap variasi campurannya. Pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas dilakukan setelah sampel beton kertas berumur 28 hari. Hasil pengujian absorpsi pada beton kertas memperlihatkan benda uji SKP 112 memiliki nilai absorpsi terkecil selama perendaman 10,5 menit dengan 35,64% dan berturut-turut SKP 111 = 44,28%; SKP 121 = 60,74%; SKP 122 = 49,57%; SKP 132 = 62,23%; serta nilai absorpsi terbesar adalah sampel SKP 131 dengan 85,73%. Pada pengujian permeabilitas beton kertas diperoleh benda uji SKP 111 memiliki nilai koefisien permeabilitas terkecil selama 1 menit dengan 2,13505 x 10-7 m/dt dan berturut-turut SKP 121 = 1,21904 x 10-6 m/dt; SKP 131 = 2,29956 x 10-6 m/dt; SKP 112 = 2,56094 x 10-6 m/dt; SKP 122 = 1,56147 x 10-6 m/dt; serta nilai koefisien permeabilitas terbesar adalah sampel SKP 132 dengan 5,17191 x 10-6 m/dt. Kondisi ini menunjukkan bahwa nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas akan semakin besar seiring dengan prosentase penambahan bubur kertas ke dalam campuran.

Kata kunci : Beton kertas, bubur kertas, nilai absorpsi dan nilai permeabilitas.

ABSTRACT

Arqowi Pribadi, 2010. An Overview of Absorption and Permeability of Papercrete on Variation Proportion. Final Project, Department of Civil Engineering Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta.

Papercrete is a building material made from a mixture of recycled paper, portland cement, sand and water. The paper used in this study is that the former newspaper then processed to a pulp in order to facilitate the stirring mixture. Papercrete as an alternative lightweight concrete that are environmentally friendly will be used as partition walls, replacement paving block, panels, catchment wells and rebates for the floor concrete. This research was conducted with experimental methods in laboratorium. Variation using comparative weight of a mixture of cement, paper, sand (SKP) 1:1:1, SKP 1:2:1, SKP 1:3:1, SKP 1:1:2, SKP 1:2:2, SKP 1: 3:2 and the ratio of cement water factor (FAS) is 1. Test objects used cylindrical with a diameter of 7,5 cm and 27,5 cm tall 18 pieces to 18 testing absorption and permeability of the fruit to test with three test objects of each variety mixture. Absorption and permeability test of papercrete of concrete samples made after 28-day-old paper. Absorption test results on paper shows a concrete test object has a value of 112 SKP smallest absorption during soaking in 10,5 minutes and 35,64% respectively SKP 111 = 44,28%; SKP121 = 60,74%; SKP 122 = 49,57%; SKP 132 = 62,23%; and the largest absorption value is SKP 131 samples with 85,73%. In the test of concrete permeability test paper obtained SKP 111 objects have the smallest value of the permeability coefficient for 1 min with 2,13505 x 10-7 m/dt and consecutive SKP 121 = 1,21904 x 10-6 m/dt; SKP 131 = 2,29956 x 10-6 m/dt; SKP 112 = 2,56094 x 10-6 m/dt; SKP 122 = 1,56147 x 10-6 m/dt; and the value of the permeability coefficient is the largest with 132 samples SKP 5,17191 x 10-6 m/dt. This condition indicates that the value of absorption and permeability coefficient values on the concrete of paper will be even greater as the percentage of pulp added to the mix.

Keywords : Papercrete, pulp, the value of absorption and permeability values.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah Pada saat ini memang banyak sekali dilakukan penelitian mengenai beton ringan. Penggunaan beton ringan pada proyek konstruksi teknik sipil memiliki beberapa keunggulan diantaranya adalah beratnya yang lebih ringan dibandingkan dengan material lain. Hal ini bisa dilihat pada penggunaan beton ringan untuk dinding partisi yang akan mengurangi beban konstruksi apabila dibandingkan dengan menggunakan dinding bata. Salah satu jenis beton ringan yang dipakai adalah beton ringan dengan bahan pencampur dari kertas yang biasa disebut juga dengan beton kertas (papercrete).

Penggunaan bahan pencampur dari kertas ini dalam rangka untuk memperoleh beton ringan yang memenuhi persyaratan baik secara ekonomis maupun secara non-struktural. Pertimbangan secara ekonomis didasarkan atas biaya produksi untuk menghasilkan agregat ringan dan pengerjaan struktur betonnya sendiri. Secara non-struktural beton kertas biasa digunakan sebagai bahan pengganti bata pada dinding, bahan pada lantai dan bermacam-macam ornamen lainnya. Dalam hal ini, pastinya beton kertas memiliki keistimewaan atau kelebihan dan juga kekurangan.

Beton kertas memiliki banyak keistimewaan diantaranya adalah selain beratnya yang relatif ringan, material ini juga dapat diproduksi sendiri tanpa perlu membeli di pabriknya. Bahkan material ini dapat dicetak atau dicor sehingga kekuatannya dapat disesuaikan dengan keinginan dan kebutuhannya. Bila dilihat dari sisi ramah lingkungan beton kertas jelas sangat cocok dalam upaya penyelamatan lingkungan karena memanfaatkan barang-barang bekas yang terbuat dari hasil eksploitasi alam seperti kertas yang terbuat dari serat kayu.

Keuntungan lain penggunaan beton kertas adalah harganya yang dinilai lebih murah bila dibandingkan dengan menggunakan beton biasa. Beton kertas terbuat hampir 50% dari kertas bekas dan sisanya adalah campuran semen, pasir dan air. Hal inilah yang mungkin menyebabkan beton kertas menjadi lebih murah, karena mampu menghemat pembelian dari semen dan pasir hampir 50%nya. Beton kertas sendiri juga memiliki banyak variasi pencampuran yang bisa dilakukan seperti beberapa orang yang dengan sengaja mencampurkan agregat kasar untuk menambah kekuatan dari beton kertas itu sendiri.

Selain memiliki kelebihan, sudah tentunya beton kertas juga memiliki kelemahan diantaranya adalah proses pengeringan yang lebih lambat dari beton biasanya. Pada umumnya ketika beton kertas mengalami proses pengeringan sering terjadi penyusutan hingga 30% tergantung dari campurannya. Bahkan ketika seluruh dinding bangunan sudah dibuat, permukaan beton kertas bagian dalam bangunan sedikit sekali terkena udara bebas sehingga pengeringan menjadi sangat lambat yang menyebabkan terjadinya lubang-lubang kecil dan lipatan. Masalah yang lain adalah perdebatan dari para ahli yang menilai bahwa material beton kertas mampu bertahan sama lamanya dengan beton biasa, tetapi masih belum juga diketahui manakah yang lebih baik antara beton kertas dengan beton biasa. Selain itu, belum adanya patokan standar kuat tekan beton internasional yang pasti dalam pembuatan beton kertas ini.

Kualitas dari beton kertas sendiri tergantung pada beberapa faktor diantaranya adalah dilihat dari parameter sifat-sifat absorpsi dan permeabilitas beton kertas. Absorpsi atau resapan adalah suatu proses yang terjadi pada beton dengan cara masuknya air melalui pipa kapiler atau pori-pori yang terdapat pada permukaan beton dan biasanya terjadi pada bangunan air. Pengujian absorpsi ini bertujuan untuk melihat seberapa besar daya serap beton kertas terhadap air. Hal ini juga merupakan masalah yang sangat serius bagi beton kertas sendiri, sebab seberapa besar daya resap beton kertas terhadap air tanah bila air meresap melalui pondasi beton kertas dan merambat hingga masuk ke dinding.

Beton yang baik adalah beton dengan kekedapan tinggi. Kekedapan adalah tidak dapat dilewati oleh air, sedangkan permeabilitas beton adalah kemudahan cairan atau gas untuk melewati beton (A. M. Neville dan J.J. Brooks, 1987). Pasta semen yang mengeras memiliki struktur yang berpori (Tjokrodimuljo, 1996). Dengan adanya pori-pori pada beton akan berpengaruh besar terhadap rembesan dan permeabilitas dari beton. Permeabilitas ini penting diketahui karena pada beton bertulang terdapat tulangan baja yang berfungsi untuk menahan tegangan tarik yang bekerja pada beton dan lapisan beton akan melindungi baja agar tidak kontak langsung dengan udara luar yang dapat mengakibatkan reaksi oksidasi sehingga akan menyebabkan terjadinya korosi pada tulangan.

Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui perilaku kinerja beton kertas yang terbuat dari bubur kertas yang telah dikeringkan dan dihaluskan. Kinerja yang dimaksud adalah kinerja mengenai sifat absorpsi dan permeabilitas dari beton kertas. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan petunjuk awal untuk mengembangkan material beton non-struktural alternatif berbahan kertas.

1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan diatas, maka dapat diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut : a. Seberapa besar nilai absorpsi, nilai penetrasi dan nilai permeabilitas beton kertas pada masing-masing variasi campuran. b. Bagaimana dan seberapa besar prosentase penambahan bubur kertas pada campuran sehingga menghasilkan beton kertas yang paling baik dari variasi campuran dilihat dari parameter nilai absorpsi dan permeabilitas beton kertas.

1.3. Batasan Masalah Dalam penelitian ini untuk mempermudah pembahasan diberikan batasan-batasan masalah sebagai berikut : a. Bahan kertas yang dipakai adalah bubur kertas koran bekas.

b. Agregat halus yang dipakai berupa pasir. c. Semen yang digunakan adalah semen portland jenis I. d. Nilai FAS (Faktor Air Semen) yang digunakan = 1, karena kertas merupakan material yang sangat cepat dalam menyerap air. e. Variasi campuran dilakukan dengan perbandingan berat antara semen, bubur kertas dan pasir (SKP) yaitu SKP 111, 121, 131, 112, 122 dan 132. f. Jumlah sampel tiap variasi campuran adalah 3 buah. g. Reaksi yang timbul pada saat pencampuran adukan beton kertas tidak dibahas. h. Pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas dilakukan pada umur perawatan benda uji beton kertas 28 hari.

1.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui : a. Nilai absorpsi dan permeabilitas beton kertas pada masing-masing variasi campuran yang telah ditentukan. b. Pengaruh prosentase penambahan bubur kertas pada masing-masing variasi campuran agar menghasilkan beton kertas dengan kinerja terbaik dilihat dari parameter nilai absorpsi dan permeabilitas betonnya.

1.5. Manfaat Penelitian 1. Manfaat Teoritis a. Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu bahan dan struktur. b. Menambah pengetahuan tentang prosentase bubur kertas pada beton kertas ditinjau dari parameter absorpsi dan permeabilitas betonnya. 2. Manfaat Praktis a. Menambah alternatif pemanfaatan limbah kertas sebagai bahan campuran beton untuk mengatasi kekurangan dan kelangkaan bahan pembuat adukan beton serta untuk mengurangi biaya. b. Memanfaatkan bubur kertas untuk diproduksi sebagai bahan bangunan terutama sebagai bahan campuran beton.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka Ada sejumlah cara untuk membuat bahan bangunan dari kertas. Istilah generik untuk metode yang akan dijelaskan di sini adalah papercrete. Nama tampaknya menyiratkan campuran kertas dan beton, maka bisa disebut dengan beton kertas, tetapi yang lebih akurat hanya bagian semen portland dari beton yang digunakan dalam campuran dan hal ini bisa diperdebatkan dengan paperment. Papercrete mungkin akan dicampur dengan berbagai cara, sehingga didapat bahan bangunan yang ideal begitu murah, menggunakan udara, tidak diinginkan koran, majalah, kardus, junk mail, tagihan tua dan catatan pajak. Beberapa jenis kertas bekerja lebih baik daripada yang lainnya tetapi semua jenis pekerjaan tetap kertas yang terbaik. Hal ini dapat dibuat dengan menggunakan mixer tow mengambil proporsi yang berbeda dari semen, air, pasir dan sampah kertas. (J.S.Kalyana Rama and V.Raghava Sudhir, VR Siddhartha Engineering College, 2008)

Papercrete adalah suatu bahan bangunan baru yang terdiri dari pulped daur ulang serat kertas dengan semen portland atau tanah liat dan atau kotoran lainnya sebagai tanbahan. Papercrete sendiri memiliki tiga masalah utama yaitu jamur, penyusutan dan waktu pengeringan yang lebih lambat. Permasalahan yang mendasar adalah jamur mungkin yang paling serius dan yang paling sulit untuk menghindari. Hal ini karena papercrete bertindak seperti spons, menyerap air dan wicking dengan baik di luar titik masuk. Papercrete memiliki kecenderungan untuk menyerap air, baik melalui kondensasi ataupun sebagai cairan yang sebenarnya sebagai tanda-tanda adanya suatu kebocoran. (J.S.Kalyana Rama and V.Raghava Sudhir, VR Siddhartha Engineering College, 2008)

Meskipun 45% dari kertas bekas didaur ulang setiap tahunnya dan 55% adalah dibuang atau masuk ke TPA. Oleh karena itu, upaya telah dilakukan untuk memanfaatkan limbah kertas menjadi beton dan membentuk papercrete. Papercrete adalah bahan bangunan yang terdiri dari bubur kertas, kapur putih dan portland semen dan bahan ini adalah bahan ramah lingkungan karena signifikan kontent daur ulang limbah kertas. Papercrete memiliki respons jauh lebih lembut dan lebih tinggi redaman dan penyerapan energi. (Bashar S. Mohammed, 2009) Pembuatan bubur kertas mengandung sekitar 50%-80% penggunaan kertas bekas dalam setiap campurannya. Kertas yang dipakai bervariasi seperti kartu nama, kertas majalah glossy, brosur iklan, kertas surat, koran dan lain sebagainya. Walaupun begitu, beberapa jenis kertas seperti koran dan HVS lebih gampang serta lebih baik dalam pengolahannya. Kertas yang sulit menyerap air seperti majalah lebih sulit untuk dibuat bubur kertasnya karena masih terlihat sekali material yang tidak diinginkan seperti kertas yang masih terlihat, selotip pada majalah dan lain sebagainya. (Kusmei et all, 2008)

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Arief Gunarto dkk, 2008, menunjukkan bahwa untuk berat satuan rerata kertas dalam keadaan kering udara sebesar 240 kg/m3 dengan kadar air 18,22 % dan kertas jenuh air 1020 kg/m3 dengan kadar air 180 %. Pada variasi campuran dengan perbandingan antara berat semen dan kertas yaitu 1 : 2, 1 : 3, 1 : 4 menghasilkan tingkat serapan yang relatif masih besar yaitu diatas 50%, tetapi dengan melakukan variasi penambahan gula pasir pada campurannya akan diperoleh hasil yang lebih baik daripada campuran yang tidak menggunakan bahan tambah gula pasir dengan rata-rata mengalami penurunan sebesar 10,7%.

Menurut Andang Widjaja, 2007, dalam penelitiannya menyebutkan bahwa kadar air rata-rata bubur kertas dari 3 bentuk spesimen 66,03%; 67,7%; 64,06% dari silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm memiliki nilai penyerapan air rata-rata hingga 65,35%, pengujian rembesan pada papan dengan perbandingan berat pasir dan bubur kertas untuk nilai perbandingan campuran 100% pasir : 0%

bubur kertas memiliki nilai 0,06 mm/menit; 0,07 mm/menit pada 91,67% pasir : 8,33% bubur kertas; 83,33% pasir : 16,67% bubur kertas dan 75% pasir : 25% bubur kertas. Nilai kecepatan rembesan meningkat menjadi 0,08 mm/menit pada 66,67% pasir : 33,33% bubur kertas; 50% pasir : 50% bubur kertas meningkat menjadi 0,13 mm/menit; pada 25% pasir : 75% bubur kertas menjadi 0,2 mm/menit serta 0,36 mm/menit pada papan bahan penyusun hanya bubur kertas saja yaitu 0% pasir : 100% bubur kertas..

2.2. Landasan Teori 2.2.1. Pengertian Beton

Beton adalah batu tiruan yang terbuat dari campuran semen, agregat dan air dengan atau tanpa bahan tambahan (admixture) dalam perbandingan tertentu. Pencampuran material penyusun beton dilakukan sampai merata sehingga diperoleh beton yang homogen. Campuran beton yang rata ditandai dengan sifat campurannya plastis, dapat dituang dalam cetakan dan bisa dibentuk sesuai dengan kebutuhan. Campuran beton akan mengalami pengerasan akibat reaksi kimia antara semen dan air yang berlangsung dalam jangka waktu yang panjang atau dengan kata lain beton akan bertambah keras sejalan dengan umur beton tersebut.

2.2.2. Pengertian Mortar

Mortar (sering disebut juga mortel atau spesi) adalah campuran yang terdiri dari pasir, bahan perekat dan air serta diaduk sampai homogen. Pasir sebagai bahan bangunan dasar harus direkatkan dengan bahan perekat. Bahan perekat yang digunakan dapat bermacam-macam yaitu dapat berupa tanah liat, kapur dan semen merah (bata merah yang dihaluskan), maupun semen potland (Tjokrodimuljo, 1996 : 125). Dalam penelitian kali ini, digunakan bubur kertas sebagai bahan tambahan sehingga menghasilkan mortar yang beratnya ringan yang biasa disebut dengan beton kertas (papercrete).

Menurut Tjokrodimuljo (1996:125) berdasarkan jenis bahan ikatnya mortar dapat dibagi menjadi empat jenis yaitu mortar lempung/lumpur, mortar kapur, mortar semen dan mortar khusus.

2.2.2.1. Mortar Lumpur

Mortar lumpur diperoleh dari campuran pasir, lumpur/tanah liat dengan air. Pasir, tanah liat dan air tersebut dicampur sampai rata dan mempunyai kelecakan yang cukup baik. Jumlah pasir harus diberikan secara tepat untuk memperoleh adukan yang baik. Apabila terlalu sedikit menggunakan pasir akan menghasilkan mortar yang retak-retak setelah mengeras sebagai akibat besarnya susutan pengeringan dan apabila terlalu banyak menggunakan pasir akan menyebabkan adukan kurang dapat melekat dengan baik. Mortar jenis ini sangat baik digunakan sebagai bahan tembok atau tungku api di pedesaan.

2.2.2.2. Mortar Kapur

Mortar kapur dibuat dari campuran pasir, kapur, semen merah dan air. Kapur dan pasir mula-mula dicampur dalam keadaan kering kemudian ditambahkan air. Air diberikan secukupnya saja untuk memperoleh adukan dengan kelecakan yang baik. Selama proses pelekatan, kapur akan mengalami susutan sehingga jumlah pasir yang umum digunakan adalah tiga kali volume kapur. Kapur yang dapat digunakan adalah fat lime dan hydraulic lime.

2.2.2.3. Mortar Semen

Mortar semen merupakan campuran semen, pasir dan air pada proporsi yang yang telah ditentukan. Perbandingan volume semen dan pasir berkisar pada 1 : 2 sampai dengan 1 : 6 atau lebih tergantung pada penggunaannya. Mortar semen lebih kuat dari jenis mortar lainnya sehingga mortar semen sering digunakan untuk tembok, pilar, kolom atau bagian-bagian lain yang menahan beban. Mortar ini bersifat rapat air sehingga sering digunakan untuk bagian luar dan yang berada di bawah

tanah. Dalam adukan beton atau mortar, air dan semen membentuk pasta yang disebut pasta semen. Pasta semen ini selain mengisi pori-pori diantara butir-butir agregat halus, juga akan bersifat sebagai perekat atau pengikat dalam proses pengerasan sehingga butiran-butiran agregat akan saling terikat dengan kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak atau padat (Tjokrodimuljo, 1996 : 5).

2.2.2.4. Mortar Khusus

Mortar khusus dapat dibuat dengan menambahkan bahan khusus pada mortar kapur dan mortar semen dengan tujuan tertentu. Mortar ringan diperoleh dengan menambahkan asbestos fibres, jutes fibres (serat alami), butir-butir kayu, serbuk gergaji kayu, serbuk kaca dan lain sebagainya. Mortar khusus digunakan dengan tujuan dan maksud tertentu, sebagai contoh mortar tahan api diperoleh dengan penambahan serbuk bata merah dengan aluminous cement dengan perbandingan satu aluminous cement dan dua serbuk batu api. Mortar khusus ini biasanya sering dipakai untuk tungku api dan sebagainya.

Menurut Tjokrodimuljo (1996:126) mortar yang baik harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : 1. Murah. 2. Tahan lama. 3. Mudah dikerjakan (diaduk, diangkat, dipasang dan diratakan). 4. Melekat sangat baik dengan bata, batu dan sebagainya. 5. Cepat kering dan mengeras. 6. Tahan terhadap rembesan air. 7. Tidak timbul retak-retak setelah dipasang.

Pemakaian mortar pada kondisi bangunan tertentu disyaratkan untuk memenuhi mutu adukan yang tertentu pula. Pada bangunan gedung bertingkat misalnya banyak disyaratkan menggunakan mortar yang kuat tekan minimumnya hampir 3,0 Mpa dan lain sebagainya.

2.2.3. Pengertian Beton Kertas

Papercrete atau beton kertas adalah suatu material bangunan yang dibuat dengan cara mendaur ulang karton atau kertas koran bekas dan mencampurkannya dengan pasir, semen portland serta air dengan perbandingan tertentu. Penggunaan beton kertas dapat dilakukan sama seperti proses pengecoran beton pada biasanya, misalnya pada pengecoran dinding partisi atau dak atap. Pada proses pengecoran dengan beton kertas memerlukan perlakuan yang khusus yaitu dengan melakukan trick lapisan untuk mendapatkan hasil yang sempurna. Hal ini dilakukan karena tekanan dibawah lebih besar daripada tekanan diatasnya (Kusmei et all, 2008).

2.2.4. Material Penyusun Beton Kertas

Material penyusun beton kertas terdiri dari semen, agregat halus, air dan kertas serta biasanya dengan bahan tambah tertentu untuk mengubah satu atau lebih sifat dari beton kertas. Kualitas atau mutu beton dapat ditentukan antara lain dengan cara pemilihan bahan-bahan penyusun beton yang baik, perhitungan proporsi campuran yang tepat, cara pengerjaan dan perawatan beton yang baik serta cara pemilihan bahan tambah yang tepat dengan dosis optimum yang diperlukan.

2.2.4.1. Semen Portland

Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis dengan gips sebagai bahan tambahan. Fungsi semen adalah untuk merekatkan butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang kompak, padat dan kuat serta semen juga bisa berfungsi sebagai pengisi rongga-rongga antar butir agregat.

Semen yang di maksud dalam konstruksi beton adalah bahan yang akan mengeras apabila bereaksi dengan air dan lazim dikenal dengan nama semen hidraulik (hydraulic cement). Salah satu jenis semen yang biasa dipakai dalam pembuatan beton adalah semen portland (portland cement) I.

2.2.4.2. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Agregat ini menempati kira-kira 70%-75% dari total volume beton, maka kualitas beton yang dapat dihasilkan sangat dipengaruhi oleh kualitas agregat yang digunakan, tetapi ada sifat-sifat ini lebih cenderung bergantung pada faktor-faktor seperti bentuk dan ukuran butiran daripada jenis batunya. Agregat harus bersih, keras dan bergradasi baik serta harus mempunyai kestabilan kimiawi dan dalam hal-hal tertentu harus tahan aus dan tahan terhadap cuaca. Murdock dan Brooks (1981) juga berpendapat bahwa sifat yang paling penting dari suatu agregat adalah kekuatan hancur dan tahanan terhadap benturan yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik penyerapan air yang mempengaruhi ketahanan terhadap penyusutan. Agregat yang digunakan sebagai salah satu material penyusun beton dapat dibedakan dalam 2 jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar yang masing-masing mempunyai suatu spesifikasi khusus. Pada penelitian ini hanya agregat halus (pasir) yang digunakan sebagai salah satu material penyusun beton kertas. A. Agregat Halus

Agregat halus merupakan bahan batuan dengan ukuran butiran berkisar antara 0,15 mm – 5 mm. Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam hasil desintegrasi alami dari batu-batuan alam (natural sand) atau berupa pasir buatan yang dihasilkan dari alat-alat pemecah batuan (artificial sand) dengan ukuran 0,15 mm – 5 mm atau lebih kecil dari 4,75 mm (SK SNI T-15-1991). Dalam pemilihan agregat halus harus benar-benar memenuhi persyaratan yang telah ditentukan, karena hal ini sangat menentukan sekali dalam hal kemudahan pengerjaan (workability), kekuatan (strength) dan tingkat keawetan (durability) dari beton yang dihasilkan. Pasir sebagai bahan pembentuk mortar bersama-sama dengan semen dan air berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu kesatuan yang kuat dan padat.

2.2.4.3. Air

Air merupakan bahan dasar pembuatan dan perawatan beton yang sangat penting dan harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen serta untuk menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan. Air yang memenuhi syarat sebagai air minum baik untuk bahan campuran adukan beton. Jika diperoleh air dengan standar air minum, maka dapat dilakukan pemeriksaan secara visual yang menyatakan bahwa air tidak berwarna, tidak berbau dan cukup jernih.

Air yang dibutuhkan agar terjadi proses hidrasi kira-kira 25% dari berat semen. Penggunaan air yang terlalu banyak dapat mengakibatkan berkurangnya kekuatan pada beton. Disamping digunakan sebagai bahan campuran beton, air dapat pula digunakan untuk perawatan beton dengan cara pembasahan setelah dicor dan untuk membasahi atau membersihkan acuan.

2.2.4.4. Kertas

Kertas bila dilihat dari material pembentuknya merupakan bagian dari rangkaian serat cellulose kayu, yang juga merupakan material berserat. Cellulose adalah bahan material terbanyak kedua di dunia ini, setelah batu. Bahan ini menjadi pembentuk utama dinding kayu tanaman hijau yang juga dapat menjadi bahan kain hingga kertas. Cellulose atau dalam Bahasa Indonesia disebut selulosa, merupakan polimer alam memiliki gugusan rantai yang terhubung dengan molekul gula yang terbentuk dari molekul-molekul yang lebih kecil, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.1. Gugusan rantai selulosa.

Gugusan rantai ini mengandung banyak hidrogen yang mengikat molekul OH dengan sifat ikatan yang kaku, mengkristal, stabil dan sangat kuat. Inilah yang menjadikan hidrogen sebagai dasar dari kekuatan beton kertas.

Gambar 2.2. Jaringan fibers kering yang terjalin satu sama lain dan melekat kuat satu sama lain serta melekat kuat dengan ikatan hidrogen.

Gambar 2.3. Jaringan selulosa atau cellulose fibers dan serat yang lebih kecil disebut fibrils. Berdasarkan rumusan ikatan kimia dasar pada material beton kertas, maka dapat ditambahkan dengan bahan-bahan lain untuk memperkuat dan memperkaya variasinya. Pelapisan dengan semen akan memperkuat jaringannya, sedangkan penggunaan kaolinite akan membuat material lebih halus dan menimbulkan efek semi glossy. Bahan ini juga diuji dengan dipendam dalam tanah dan hasilnya bahwa material ini tahan terhadap bakteri dan tetap utuh.

Perlakuan dan campuran apapun yang akan digunakan perlu diperhatikan adalah bagaimana beton kertas ini menjebak udara di dalamnya. Ketika air sudah menguap dengan sempurna, maka akan terbentuk ribuan rongga-rongga kecil berisi udara. Inilah yang menyebabkan beton kertas sangat ringan dan sebagai insulator terbaik. Penambahan pasir dan material lainnya hanya berakibat menjadi lebih berat walaupun tetap memiliki efek insulator yang baik sehingga material tambahan lain yang digunakan bisa disesuaikan dengan kebutuhannya.

2.2.5. Pembuatan Bubur Kertas

Pembuatan bubur kertas memiliki beberapa kriteria campuran yang dapat menghasilkan berbagai macam kegunaan. Intinya adalah mencampurkan sobekansobekan kertas dengan air untuk mendapatkan bubur kertas, kemudian tinggal dicampurkan dengan bahan tambahan lainnya seperti semen dan pasir. Pembuatan bubur kertas ini dapat menggunakan mesin pengaduk yang dalam penelitian ini menggunakan mesin bor termodifikasi, dimana kertas yang akan dicampur sudah dipotong menjadi bagian-bagian kecil, kemudian dicampur dengan air dan diaduk dengan mesin sampai dirasa sudah halus dan lembut.

Keunggulan menggunakan mesin pencampur adalah semakin menyatunya bahanbahan tambahan seperti semen dan pasir dengan bubur kertas sehingga dapat menghasilkan produk yang lebih baik. Oleh karena itu beberapa campuran dengan material tertentu dapat membutuhkan alat tertentu pula tergantung volume beton yang dibutuhkan.

2.2.6. Absorpsi Beton

Absorpsi beton adalah suatu peristiwa masuknya air melalui pipa kapiler atau pori-pori yang terdapat pada permukaan beton dan ini biasanya sering terjadi pada bangunan air. Hal ini merupakan masalah yang sangat serius bagi beton kertas sendiri, karena masalahnya seberapa besar daya resap beton kertas sendiri terhadap air tanah bila air itu meresap melalui pondasi beton kertas dan merambat hingga ke dinding.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, ditemukan ide bahwa lapisan kantong pasir sebagai landasan pondasi beton kertas dapat mencegah terjadinya resapan air. Masalah yang timbul adalah jenis pasir di dalamnya. Pasir yang digunakan tidak boleh mengandung tanah, sebab uji coba kantung pasir dengan 30% campuran tanah hanya dalam 2 jam air sudah meresap memenuhi kantong. Hal ini semakin membuktikan bahwa campuran pasir dengan tanah (tanah liat)

menyebabkan kombinasi yang bekerja seperti spon yang mudah meresapkan air, sedangkan apabila menggunakan pasir murni dari dasar sungai atau tempat lain terbukti dalam waktu semalam tidak terjadi resapan air.

Nilai absorpsi atau serapan air adalah suatu nilai dimana air dapat masuk atau menembus beton yang berpori dan nilai ini biasanya dinyatakan dalam bentuk persentase (%). Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996) besarnya serapan air pada beton dapat diukur dengan menggunakan nilai perbandingan antara berat beton dalam keadaan kering oven dengan berat beton dalam kondisi SSD selama batas waktu perendaman yang telah ditentukan dan dapat dirumuskan dengan menggunakan persamaan 2.1. : R =

W - Wk x 100% Wk

(2.1)

Dimana Wk = Berat beton dalam keadaan kering oven (gram) W

= Berat beton dalam kondisi SSD (gram)

R

= Nilai absorpsi atau serapan air pada beton (%)

2.2.7. Permeabilitas Beton

Permeabilitas adalah sifat dapat dilewati/dimasuki zat atau gas. Jadi permeabilitas beton adalah kemudahan cairan atau gas untuk melewati beton. Beton yang baik adalah beton yang relatif tidak bisa dilewati air/gas atau dengan kata lain mempunyai permeabilitas yang rendah. Menurut Murdock (1979) beton tidak bisa kedap air secara sempurna.

Faktor air semen yang digunakan juga akan mempengaruhi besarnya koefisien permeabilitas. Makin tinggi faktor air semen akan menyebabkan nilai koefisien permeabilitas makin tinggi. Hal itu dapat dipahami karena makin banyak air tersisa yang tidak digunakan untuk proses hidrasi semen akan memberikan poripori yang besar sehingga beton akan porous dan sangat mudah dilalui air (permeabel), maka pada pembuatan beton-beton yang mensyaratkan kedap air harus digunakan faktor air semen yang rendah sehingga koefisien permeabilitas akan rendah juga.

Faktor-faktor lain yang mempengaruhi besarnya permeabilitas beton adalah : 1. Mutu dan porositas dari agregat yang digunakan dalam adukan beton. Dalam hal ini jenis, sifat dan porositas agregat akan mempengaruhi permeabilitas beton yang mana penggunaan agregat yang porous akan meningkatkan permeabilitas. 2. Umur beton. Dengan bertambahnya umur beton maka permeabilitasnya akan menurun. 3. Gradasi agregat dalam adukan beton. Pemakaian agregat dengan gradasi yang kasar serta terlalu banyak pasir akan menyebabkan workabilitas turun sehingga memerlukan tambahan air untuk kemudahan pengerjaan yang baik dan akan berdampak pada meningkatnya permeabilitas. 4. Tingkat perawatan (curing) beton. Perawatan beton yang baik akan sangat berpengaruh sekali terhadap tingkat permeabilitas beton, oleh sebab itu perlu membasahi beton selama beberapa hari setelah pengecoran.

Sifat-sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu-batuan, kerikil, pasir, dan lain-lain) adalah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik dari penyerapan air dan permeabilitas pada beton yang akhirnya juga mempengaruhi daya tahan terhadap proses pembekuan pada waktu musim dingin dan agresifitas kimia serta ketahanan terhadap penyusutan.

Baik dalam ASTM maupun BS tidak ada yang mendeskripsikan secara rinci tentang pengujian permeabilitas beton, namun berdasarkan A. M. Neville dan J. J. Brooks (1987) pengujian permeabilitas beton dapat diukur dari percobaan sampel beton yang di-sealed dan diberi air yang bertekanan pada sisi atas saja dan meliputi aspek banyaknya air yang mengalir lewat pada ketebalan beton pada waktu tertentu (seperti yang disyaratkan pada SK SNI S-36-1990-03 ayat 2.2.1).

Dibawah ini ada gambaran dari rangkaian percobaan pengujian permeabilitas beton kertas agar lebih mudah dipahami dan dimengerti secara jelas. B aro m eter

P ipa A ir

B end a U ji

T ab ung ud ara dan air

Dh

L

Gambar 2.4. Rangkaian pengujian permeabilitas beton. Permeabilitas beton dapat pula dinyatakan sebagai nilai koefisien permeabilitas yang dievaluasikan dalam persamaan NISS 2001 : dV = A’ (dh)

(2.2)

h l

(2.3)

Q = kA

Dengan kombinasi dan integrasi dari persamaan (2.2) dan (2.3) di dapatkan :

k

æ A' l ö æ ho ö =ç ÷ ln ç ÷ è At ø è hi ø

(2.4)

dengan V = Volume total yang diserap sampel beton (m3) A’ = Luas penampang pipa (m2) h

= Tinggi air dalam pipa (m)

t

= Waktu yang diperlukan (dt)

Q = Debit air (m3/dt) A = Luas penampang sebaran sampel beton (m2) l

= Kedalaman penetrasi air (m)

k

= Koefisien permeabilitas beton (m/dt)

ho dan hi = Tinggi air mula-mula dan akhir sampel beton (m)

2.2.8. Mekanisme Pengaliran

Masuknya gas, air atau ion dalam suatu larutan ke dalam beton berlangsung melalui pori-pori atau micro-cracks didalam campuran pasta semen. Variasi dari perbedaan fisik dan mekanisme kimia dapat membangun pengaliran media tersebut ke dalam beton, tergantung dari unsur yang mengalir dan konsentrasinya, kondisi lingkungan, struktur pori pada beton, jari-jari pori atau lebar dari microcracks, kelembaban dari sistem pori dan temperatur.

Penelitian mengenai karakteristik pengaliran pada beton diwujudkan dalam satu mekanisme pengaliran dalam rangka untuk mendapatkan koefisien pengaliran sesuai dengan dasar permodelan secara teoritis proses pengaliran. Prosedur ini bagaimanapun juga sangat terbatas sebab dalam beberapa kasus beton tidak sebagai suatu bentuk yang berpori seragam. Sebagai konsekuensinya struktur fisik beton dapat berubah, penyerapan kimia dapat terjadi dan berbagai macam mekanisme pengaliran dapat berlangsung selama proses percobaan. Oleh karena itu, penyederhanaan asumsi harus dilakukan dalam perhitungan dan prosedur test standar adalah wajib.

Penyerapan beton kertas mencakup tiga mekanisme dasar berbeda yang dapat bekerja pada medium yang bersifat semi-permeabel seperti pada beton normal, antara lain :

1. Absorpsi (penyerapan) Terjadi dengan cara masuknya air melalui pipa kapiler atau pori-pori pada beton dan biasanya terjadi pada bangunan air. Aliran zat cair yang disebabkan oleh tegangan permukaan. Aliran zat cair ini dipengaruhi oleh karakteristik zat cair berupa : a. Viscosity (kekentalan) b. Density (massa jenis) c. Surface tension (tegangan permukaan) dan karakteristik zat padat yang lain berupa struktur pori(jari-jari dan pori-pori kapiler) dan surface energy. 2. Difusi Terjadi akibat perbedaan konsentrasi baik cairan, gas maupun ion. Perbedaan konsentrasi/molaritas bahan fluida membuat transport terjadi dari media yang memiliki konsentrasi tinggi ke media dengan konsentrasi rendah. 3. Permeabilitas Terjadi akibat perbedaan tekanan, baik tekanan cairan maupun tekanan gas. Contohnya : pada bangunan yang selalu bersinggungan dengan tekanan air tangki dan atau pipa bertekanan, bangunan penahan air, dam, bendungan atau bangunan di dalam air. Permeabilitas tergantung pada struktur pori dari zat padat dan viskositas zat cair, aliran kapiler dapat berupa laminar atau turbulen. Pada aliran turbulen, volume aliran tidak proporsional untuk tinggi tekanan.

A dsorbsi

D ifusi

Perm eabilitas P1

Pengisapan kapiler

C1 C1 C1 C1 C2 C1 C1 C1

C2

C1 C1 C1 C1 C2 C1 C1 C1 C2 C1 C1 C1 C1 C2 P2 C1

R eservoir C2

Gambar 2.5. Mekanisme pengaliran pada beton.

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tinjauan Umum Pada penelitian ilmiah diperlukan langkah-langkah kerja yang runtut dan teratur supaya didapat suatu hasil ataupun jawaban yang sangat rasional dan dapat dipertanggungjawabkan. Langkah-langkah kerja secara ilmiah tersebut biasa juga disebut dengan metodologi penelitian. Dengan kata lain metodologi penelitian adalah langkah-langkah atau metode yang dilakukan dalam penelitian suatu masalah, kasus, gejala, fenomena atau lainnya dengan jalan ilmiah untuk menghasilkan jawaban yang rasional.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental yaitu metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan secara langsung untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara variabel yang diselidiki. Pada penelitian ini eksperimen dilakukan di laboratorium. Dalam penelitian ini terdapat beberapa variabel yang terdiri dari variabel bebas dan variabel tak bebas. Variabel bebas dalam penelitian adalah beton kertas pada variasi campuran, sedangkan variabel tak bebas adalah absorpsi dan permeabilitas beton kertas.

3.2. Benda Uji Benda uji pada penelitian ini berupa silinder beton yang dicetak di dalam pipa PVC dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm untuk pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas. Penggunaan bubur kertas pada campuran adukan beton dilakukan variasi antara berat bubur kertas dan berat pasir. Perincian benda uji yang akan dibuat dapat dijabarkan sebagai berikut :

1. Beton kertas berbentuk silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm untuk pengujian absorpsi beton kertas yang berjumlah 18 buah dengan perincian masing-masing 3 buah untuk setiap variasi campuran. 2. Beton kertas berbentuk silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm untuk pengujian permeabilitas beton kertas yang berjumlah 18 buah dengan perincian masing-masing 3 buah untuk setiap variasi campuran.

Tabel 3.1. Jumlah dan kode benda uji untuk pengujian absorpsi beton kertas. Umur Kode Benda Uji Perbandingan Campuran Jumlah No. Absorpsi (hari) Semen : Kertas : Pasir 1

SKP-A 111

1:1:1

3

2

SKP-A 121

1:2:1

3

3

SKP-A 131

1:3:1

4

SKP-A 112

1:1:2

5

SKP-A 122

1:2:2

3

6

SKP-A 132

1:3:2

3

28

Jumlah Sampel Uji Absorpsi

3 3

18

Keterangan : SKP-A111 : Beton kertas campuran 1 Semen : 1 Kertas : 1 Pasir untuk pengujian absorpsi beton kertas

Tabel 3.2. Jumlah dan kode benda uji untuk pengujian permeabilitas beton kertas. Umur Perbandingan Campuran Kode Benda Uji Jumlah No. Permeabilitas (hari) Semen : Kertas : Pasir 1

SKP-P 111

1:1:1

3

2

SKP-P 121

1:2:1

3

3

SKP-P 131

1:3:1

4

SKP-P 112

1:1:2

5

SKP-P 122

1:2:2

3

6

SKP-P 132

1:3:2

3

Jumlah Sampel Uji Permeabilitas

28

3 3

18

Keterangan : SKP-P111 : Beton kertas campuran 1 Semen : 1 Kertas : 1 Pasir untuk pengujian permeabilitas beton kertas

7,5cm

27,5cm

Gambar 3.1. Benda uji absorpsi dan permeabilitas beton kertas.

3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian Dalam pelaksanaan penelitian ini dilakukan beberapa tahap penelitian, mulai dari pemilihan bahan penyusun beton kertas (semen, kertas, pasir dan air), pengujian bahan, pembuatan cetakan beton, pembuatan benda uji, pengujian benda uji, analisis data dan penarikan kesimpulan hasil penelitian.

Dalam melakukan penelitian ilmiah ini harus dalam sistematika dan urutan yang jelas serta teratur sehingga akan didapatkan hasil yang memuaskan dan dapat dipertanggungjawabkan. Oleh karena itu, pelaksanaan penelitian dibagi dalam beberapa tahap yang meliputi : 1. Tahap I Disebut tahap persiapan. Pada tahap ini dilakukan studi literatur dan seluruh bahan serta peralatan yang akan digunakan dalam penelitian dipersiapkan terlebih dahulu agar penelitian dapat berjalan dengan lancar. 2. Tahap II Disebut tahap pembuatan benda uji. Pada tahap ini dilakukan pembuatan benda uji untuk pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas mulai dari pencampuran (mixing) sampai dengan perawatan beton (curing).

3. Tahap III Disebut tahap pengujian utama. Pada tahap ini pekerjaan yang dilakukan adalah pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas terhadap sampel beton silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm setelah beton kertas mencapai umur 28 hari. 4. Tahap IV Disebut tahap analisis data. Pada tahap ini, data yang diperoleh berasal dari hasil pengujian absorpsi dan permeabilitas terhadap beton kertas kemudian dianalisis untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara variabelvariabel yang diteliti dalam penelitian. 5. Tahap V Disebut tahap pengambilan keputusan. Pada tahap ini, data yang telah dianalisis kemudian dibuat suatu kesimpulan yang berhubungan dengan tujuan penelitian.

Tahapan penelitian secara skematis dalam bentuk bagan alir pada gambar 3.2.

TAHAP I

Mulai

Studi literatur Persiapan alat dan bahan

TAHAP II

Pembuatan benda uji : Mulai dari mixing sampai curing

TAHAP III

Pengujian utama : Pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas

TAHAP IV

Menganalisis data dan pembahasan

TAHAP V

Mengambil kesimpulan dan saran

Selesai Gambar 3.2. Bagan alir tahap-tahap penelitian.

3.4. Alat-Alat Yang Digunakan Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Struktur dan Laboratorium Bahan Bangunan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta, sehingga menggunakan alat-alat yang tersedia pada laboratorium tersebut. Alat-alat yang digunakan, antara lain : a. Timbangan Timbangan dengan merk ”Yamato” Japan yang memiliki kapasitas 2 kg dengan ketelitian 5 gram dan digunakan untuk menimbang berat beton kertas pada pengujian absorpsi beton kertas. b. Oven Oven listrik dengan merk ”memmert”, West Germany dengan temperatur maksimum 220 oC dan daya listrik 1500 W digunakan untuk keperluan pengeringan agregat maupun benda uji. c. Cetakan benda uji Cetakan benda uji digunakan untuk mencetak benda uji. Bentuk cetakan ini adalah silinder yang berupa pipa PVC diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm. d. Bor listrik dan pengaduk untuk pembuatan bubur kertas. e. Alat-alat bantu Demi kelancaran dan kemudahan dalam penelitian ini digunakan beberapa alat bantu, antara lain : a. Gelas ukur 1000 ml untuk menakar air. b. Cetok semen digunakan untuk memindahkan bahan-bahan batuan dan memasukkan campuran adukan beton kertas ke dalam cetakan beton. c. Besi penusuk berfungsi untuk pemadatan campuran adukan beton kertas. d. Alat penekan gas maupun air dan selang. e. Penggaris untuk mengukur kedalaman penetrasi. f. Compressing testing machine digunakan untuk membelah sampel beton. g. Alat pencatat waktu. h. Ember untuk tempat air dan tempat adukan beton kertas. i. Cangkul dan sekop untuk mengaduk bahan-bahan campuran beton agar merata.

f. Satu set alat uji absorpsi a. Ember digunakan untuk merendam bahan uji. b. Timbangan manual untuk mengukur berat benda uji. g. Satu set alat uji permeabilitas beton a. Air compressors untuk menghasilkan tekanan udara. b. Tabung gas yang dilengkapi dengan pengukur tekanan yang berfungsi untuk pengumpul tekanan udara. c. Selang tekanan untuk menyalurkan tekanan dari tabung ke benda uji. d. Katup pengatur tekanan untuk mengatur keluar masuknya tekanan dan sebagai penghubung selang ke benda uji maupun tabung gas. e. Selang transparan dipakai untuk mengukur penurunan aliran air. f. Tiang penyangga untuk menggantung selang transparan agar dapat tegak.

3.5. Metode Pembuatan Bubur Kertas Kertas yang digunakan dalam pembuatan bubur kertas adalah koran bekas. Berdasarkan uji awal yang dilakukan sebelumnya, maka berikut adalah langkahlangkah pembuatan bubur kertas : a. Kertas yang akan dicampur air dipotong menjadi bagian-bagian kecil untuk memudahkan dalam penyerapan air. b. Potongan kertas dimasukkan kedalam ember berisi air dan direndam selama sekurang-kurangnya 1 hari. c. Kertas yang telah direndam kemudian diaduk dengan bor yang telah dipasangi dengan pengaduk khusus. d. Pengadukan dilakukan sampai diperoleh bubur kertas yang halus.

3.6. Pembuatan Benda Uji Langkah-langkah pembuatan benda uji dalam penelitian ini dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Menyiapkan material dan peralatan yang akan digunakan untuk campuran beton kertas.

2. Menyiapkan cetakan beton kertas. 3. Menimbang masing-masing material penyusun beton kertas berdasarkan perhitungan mix design beton kertas. 4. Membuat adukan beton kertas dengan cara manual, mengaduk material yang telah ditimbang menggunakan cangkul atau cetok semen. 5. Selanjutnya dilakukan pengecoran dengan menuangkan adukan beton kertas ke dalam cetakan dan memberi tanda untuk masing-masing sampel. 6. Kemudian dilakukan pemadatan, setelah cetakan beton terisi penuh maka permukaan diratakan dan dibiarkan selama 7x24 jam. 7. Membuka cetakan beton dan kemudian melakukan perawatan dengan cara mengangin-anginkan beton kertas dalam suhu ruangan sampai batas waktu pengujian tiba.

3.7. Perawatan Benda Uji (Curing) Perawatan beton atau lebih dikenal dengan nama curing adalah suatu pekerjaan menjaga agar permukaan beton segar selalu lembab sejak adukan beton dipadatkan sampai dengan beton dianggap cukup keras. Hal ini di maksudkan untuk menjamin agar proses hidrasi dapat berlangsung dengan baik dan proses pengerasan terjadi dengan sempurna sehingga tidak terjadi retak-retak pada beton dan mutu beton dapat terjamin. Perawatan ini dilakukan dengan cara menganginanginkan beton kertas dalam suhu ruangan sampai benda uji berumur 28 hari dan diadakan pengujian beton kertas.

3.8. Pengujian Absorpsi Beton Kertas Pengujian absorpsi beton kertas menggunakan benda uji silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm. Pengujian absorpsi beton kertas dilakukan dengan cara sebagai berikut : a. Setelah mencapai umur 28 hari setelah reaksi hidrasi pada semen selesai, sampel beton dikeringkan dengan oven sampai mencapai berat konstan. b. Setelah dikeluarkan dari oven, semua sampel beton ditimbang.

c. Merendam sampel beton selama batas waktu 10,5 menit, 30 menit, 60 menit, 24 jam, 2 x 24 jam dan 3 x 24 jam. d. Kemudian dibuat sampel beton dalam kondisi SSD, setelah itu menimbang masing-masing sampel beton selama batas waktu perendaman tersebut diatas dan membandingkan perbedaan antara berat sampel dalam kondisi SSD dengan berat sampel dalam kondisi kering oven.

3.9. Pengujian Permeabilitas Beton Kertas Berdasarkan Neville dan Brooks (Concrete Technology, 1987) uji permeabilitas beton dapat diukur dari percobaan sampel beton yang di-sealed dari air yang bertekanan pada sisi atasnya saja dan meliputi aspek banyaknya air yang mengalir lewat ketebalan beton pada waktu tertentu. Pengujian permeabilitas beton menggunakan benda uji silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm. Pengujian permeabilitas beton kertas dilakukan dengan cara sebagai berikut : a. Setelah mencapai umur 28 hari, sampel beton dikeringkan dengan oven sampai mencapai berat konstan. b. Selang air bertekanan dipasang pada permukaan atas sampel dengan cara memberi lubang sebesar pipa selangnya. Pipa selang yang berisi air di-sealed di ikat dengan klem pada atas permukaan beton. c. Sampel dikenakan air bertekanan 1 kg/cm2 selama 48 jam, dilanjutkan air bertekanan 3 kg/cm2 selama 24 jam dan air dengan tekanan 7 kg/cm2 selama 24 jam. Tabel 3.3. Tekanan air dan waktu penekanan. Tekanan Air Waktu (kg/cm2) (jam) 1 48 3

24

7

24

(sumber : Suwandojo siddiq, makalah seminar ITB, 1987)

d. Selang air bertekanan dilepas, kemudian dipasang selang transparan berisi air yang diletakkan pada penyangga, diamkan selama 1 menit untuk mengetahui penurunan air yang terjadi dan tingginya air jatuh.

e. Kemudian sampel beton dibelah dan diukur kedalaman penetrasi air, diameter sebaran air dan koefisien permeabilitas dapat dihitung berdasarkan hukum NISS, 2001.

3.10. Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data pada penelitian ini dilakukan dengan cara : a. Studi literatur yang meliputi : buku, skripsi dan jurnal. b. Data hasil percobaan dari laboratorium bahan bangunan.

3.11. Analisis Data Analisis data adalah proses penyederhanaan data ke dalam bentuk yang lebih mudah dibaca dan diinterpretasikan. Dalam proses pengolahan data yang diperoleh dari hasil pengujian ini dipakai microsoft excell untuk menyajikan data menjadi informasi yang lebih sederhana, mudah dimengerti dan dipahami oleh setiap pembaca yang kemudian dilakukan pembahasan guna menarik kesimpulan. Regresi adalah garis yang membentuk suatu fungsi yang menghubungkan titiktitik data dengan kedekatan semaksimal mungkin. Data yang telah diperoleh dari hasil pengujian kemudian di proses untuk mendapatkan hubungan dari variabelvariabel yang ada pada masing-masing kondisi beton yang di rencanakan. Dari persamaan ini dapat menggambarkan perilaku hasil pengujian.

Terdapat banyak kurva non linier yang akan dapat digunakan untuk menyatakan hubungan antara dua variabel atau lebih, maka dalam analisis hasil penelitian dapat ditentukan kurva mana yang paling tepat untuk menyatakan hasil penelitian. Penentuan regresi ini di dapat dari pengalaman maupun informasi dari sumber pustaka untuk menghasilkan kurva yang paling logis di bandingkan dengan kurva yang lain. Dalam penelitian ini cara menentukan persamaan garis regresi dengan menggunakan bantuan program komputer microsoft excell yaitu menyimpulkan kecenderungan hasil perhitungan nilai absorpsi dan permeabilitas beton kertas.

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisis Data 4.1.1. Hasil Pengujian Absorpsi Beton Kertas Pada Air Tawar

Pengujian absorpsi ini dilakukan untuk mengetahui besarnya air yang dapat diserap oleh beton kertas dengan cara membandingkan antara berat yang telah melewati proses perendaman dalam air dan dalam kondisi jenuh kering permukaan dengan berat dalam kondisi kering oven. Adapun waktu perendaman yang dilakukan dalam penelitian ini adalah selama 10,5 menit, 30 menit, 60 menit, 24 jam, 2x24 jam, dan 3x24 jam.

Pengujian absorpsi ini dilakukan terhadap sampel beton kertas berbentuk silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm setelah sampel beton kertas mencapai umur 28 hari. Pada tahapan awal ini dilakukan pengamatan terhadap besarnya serapan air oleh masing-masing sampel beton kertas selama batas waktu perendaman yang telah ditentukan, kemudian dilakukan pengolahan data untuk mengetahui besarnya persentase nilai serapan air.

Besarnya persentase nilai serapan air (absorpsi) pada beton kertas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.1. : R

=

W - Wk x 100% Wk

Dengan Wk = Berat beton dalam keadaan kering oven (gram) W

= Berat beton dalam kondisi SSD (gram)

R

= Nilai absorpsi atau serapan air pada beton (%)

Tabel 4.1. Hasil pengujian absorpsi pada beton kertas. No.

Kode Benda Uji

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

SKP-A 111 1 SKP-A 111 2 SKP-A 111 3 SKP-A 121 1 SKP-A 121 2 SKP-A 121 3 SKP-A 131 1 SKP-A 131 2 SKP-A 131 3 SKP-A 112 1 SKP-A 112 2 SKP-A 112 3 SKP-A 122 1 SKP-A 122 2 SKP-A 122 3 SKP-A 132 1 SKP-A 132 2 SKP-A 132 3

Sebelum di oven (gram) 1132,80 1136,85 1139,95 909,30 915,85 926,95 717,95 716,55 713,65 1265,25 1285,75 1322,95 1064,80 1061,85 1076,60 934,35 932,15 934,85

Setelah di oven (gram) 1098,55 1103,10 1106,90 871,75 878,80 888,35 678,15 676,70 673,75 1233,20 1254,30 1291,80 1029,20 1026,60 1041,55 896,75 893,69 895,95

Berat beton kertas dalam kondisi SSD (gram) Berat beton setelah dioven dan direndam selama 10,5 30 60 1 x 24 2 x 24 3 x 24 menit menit menit jam jam jam 1584,70 1604,85 1612,35 1630,85 1645,15 1650,65 1589,20 1618,75 1628,35 1645,15 1661,60 1664,15 1599,65 1620,85 1629,45 1652,95 1665,35 1666,90 1401,35 1420,05 1431,35 1463,65 1474,35 1482,35 1410,35 1434,45 1441,65 1475,15 1484,25 1489,75 1430,20 1438,70 1447,35 1482,15 1494,75 1500,75 1262,35 1269,90 1281,20 1315,35 1327,35 1340,15 1254,70 1262,85 1270,35 1305,55 1316,70 1331,85 1250,59 1265,25 1270,45 1305,95 1318,15 1325,85 1679,30 1690,35 1699,80 1721,05 1736,20 1744,35 1711,40 1721,85 1729,70 1749,60 1770,90 1775,65 1735,05 1754,75 1760,05 1776,85 1791,55 1794,85 1534,40 1546,35 1555,15 1578,15 1595,85 1600,60 1543,35 1551,40 1560,35 1585,85 1599,55 1609,30 1554,85 1561,35 1570,65 1599,30 1611,60 1619,45 1451,15 1460,15 1469,45 1500,65 1510,35 1522,65 1452,05 1468,25 1482,05 1508,75 1523,35 1527,05 1454,85 1467,45 1476,85 1504,30 1518,35 1520,25

Contoh perhitungan nilai absorpsi beton kertas untuk kode benda uji SKP-A 112 3 dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 2 pasir selama perendaman 10,5 menit : Diketahui : Wk = 1291,80 gram W

= 1735,05 gram

maka nilai absorpsi (R) =

W - Wk 1735,05 - 1291,80 x100 % = x100 % = 34,31 % Wk 1291,80

Jadi besarnya persentase nilai serapan air (absorpsi) beton kertas pada campuran 1 semen : 1 kertas : 2 pasir dengan batas waktu perendaman 10,5 menit adalah sebesar 34,31 %

Contoh perhitungan nilai absorpsi beton kertas untuk kode benda uji SKP-A 131 1 dengan campuran 1 semen : 3 kertas : 1 pasir selama perendaman 24 jam : Diketahui : Wk = 678,15 gram W

= 1315,35 gram

maka nilai absorpsi (R) =

W - Wk 1315,35 - 678,15 x100 % = x100 % = 93,96 % Wk 678,15

Jadi besarnya persentase nilai serapan air (absorpsi) beton kertas pada campuran 1 semen : 3 kertas : 1 pasir dengan batas waktu perendaman 24 jam adalah sebesar 93,96 %. Selanjutnya hasil perhitungan nilai persentase serapan air pada beton kertas tiap variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Hasil perhitungan nilai serapan air pada beton kertas. No.

Kode Benda Uji

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

SKP-A 111 1 SKP-A 111 2 SKP-A 111 3 SKP-A 121 1 SKP-A 121 2 SKP-A 121 3 SKP-A 131 1 SKP-A 131 2 SKP-A 131 3 SKP-A 112 1 SKP-A 112 2 SKP-A 112 3 SKP-A 122 1 SKP-A 122 2 SKP-A 122 3 SKP-A 132 1 SKP-A 132 2 SKP-A 132 3

Sebelum dioven (gram) 1132,80 1136,85 1139,95 909,30 915,85 926,95 717,95 716,55 713,65 1265,25 1285,75 1322,95 1064,80 1061,85 1076,60 934,35 932,15 934,85

Setelah dioven (gram) 1098,55 1103,10 1106,90 871,75 878,80 888,35 678,15 676,70 673,75 1233,20 1254,30 1291,80 1029,20 1026,60 1041,55 896,75 893,69 895,95

Selisih berat (gram) 34,25 33,75 33,05 37,55 37,05 38,60 39,80 39,85 39,90 32,05 31,45 31,15 35,60 35,25 35,05 37,60 38,46 38,90

Nilai serapan air setelah direndam selama (%) 10,5 30 60 1 x 24 2 x 24 3 x 24 menit menit menit jam jam jam 44,25 46,09 46,77 48,45 49,76 50,26 44,07 46,75 47,62 49,14 50,63 50,86 44,52 46,43 47,21 49,33 50,45 50,59 60,75 62,90 64,19 67,90 69,13 70,04 60,49 63,23 64,05 67,86 68,90 69,52 61,00 61,95 62,93 66,84 68,26 68,94 86,15 87,26 88,93 93,96 95,73 97,62 85,41 86,62 87,73 92,93 94,58 96,82 85,62 87,79 88,56 93,83 95,64 96,79 36,17 37,07 37,84 39,56 40,79 41,45 36,44 37,28 37,90 39,49 41,19 41,57 34,31 35,84 36,25 37,55 38,69 38,94 49,09 50,25 51,10 53,34 55,06 55,52 50,34 51,12 51,99 54,48 55,81 56,76 49,28 49,91 50,80 53,55 54,73 55,48 61,82 62,83 63,86 67,34 68,42 69,80 62,48 64,29 65,83 68,82 70,46 70,87 62,38 63,79 64,84 67,90 69,47 69,68

Contoh perhitungan rata-rata nilai serapan air pada beton kertas untuk benda uji SKP-A 111 dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir selama batas waktu perendaman 10,5 menit : Diketahui : R1 = 44,25 % R2 = 44,07 % R3 = 44,52 % maka nilai absorpsi Rrata-rata

=

R1 + R 2 + R 3 44,25 + 44,07 + 44,52 = = 44,28 % 3 3

Selanjutnya hasil perhitungan rata-rata nilai serapan air pada beton kertas tiap variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3. Hasil perhitungan rata-rata nilai serapan air pada beton kertas. Nilai serapan air setelah direndam selama (%) Kode Benda No. Uji 10,5 30 60 1 x 24 2 x 24 menit menit menit jam jam 1 SKP-A 111 44,28 46,42 47,20 48,98 50,28 2 SKP-A 121 60,74 62,69 63,72 67,53 68,76 3 SKP-A 131 85,73 87,22 88,41 93,57 95,32 4 SKP-A 112 35,64 36,73 37,33 38,87 40,22 5 SKP-A 122 49,57 50,42 51,30 53,79 55,20 6 SKP-A 132 62,23 63,63 64,85 68,02 69,45

3 x 24 jam 50,57 69,50 97,07 40,65 55,92 70,12

4.1.2. Hasil Pengujian Penetrasi dan Permeabilitas Beton Kertas

Pengujian permeabilitas ini dilakukan terhadap sampel beton kertas dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm setelah sampel beton kertas mencapai umur 28 hari. Secara singkat pengujian permeabilitas ini adalah untuk mengetahui besarnya nilai penetrasi dan permeabilitas beton kertas dengan cara memberi tekanan air pada benda uji. Adapun standar pemberian tekanan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah air bertekanan 1 kg/cm2 selama 48 jam, dilanjutkan air bertekanan 3 kg/cm2 selama 24 jam dan terakhir air dengan tekanan 7 kg/cm2 selama 24 jam.

Nilai koefisien permeabilitas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan NISS 2001 yang sudah dikombinasikan dan diintegrasikan dalam persamaan 2.4. : k

Dengan k

æ A' l ö æ ho ö =ç ÷ ln ç ÷ è At ø è hi ø

= Koefisien permeabilitas beton kertas (m/dt)

A’ = Luas penampang pipa (m2) l

= Kedalaman penetrasi air (m)

A = Luas penampang sebaran sampel beton (m2) t

= Waktu penurunan air yang diperlukan (dt)

ho = Tinggi air mula-mula sampel beton (m) hi = Tinggi air akhir sampel beton (m)

Tabel 4.4. Hasil pengujian penetrasi pada beton kertas. No. Kode benda uji Kedalaman penetrasi (m) 1 SKP-P 111 1 0,0275 2 SKP-P 111 2 0,0245 3 SKP-P 111 3 0,0315 4 SKP-P 121 1 0,0336 5 SKP-P 121 2 0,0373 6 SKP-P 121 3 0,0350 7 SKP-P 131 1 0,0418 8 SKP-P 131 2 0,0422 9 SKP-P 131 3 0,0440 10 SKP-P 112 1 0,0295 11 SKP-P 112 2 0,0282 12 SKP-P 112 3 0,0340 13 SKP-P 122 1 0,0392 14 SKP-P 122 2 0,0414 15 SKP-P 122 3 0,0385 16 SKP-P 132 1 0,0452 17 SKP-P 132 2 0,0486 18 SKP-P 132 3 0,0464

Contoh perhitungan rata-rata nilai penetrasi pada beton kertas untuk kode benda uji SKP-A 132 dengan campuran 1 semen : 3 kertas : 2 pasir selama 1 menit : Diketahui : l1 = 0,0452 m l2 = 0,0486 m l3 = 0,0464 m

l1 + l 2 + l 3 0,0452 + 0,0486 + 0,0464 = = 0,0467 m 3 3 Selanjutnya hasil perhitungan rata-rata nilai penetrasi pada beton kertas tiap

maka nilai penetrasi lrata-rata =

variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5. Hasil perhitungan rata-rata nilai penetrasi pada beton kertas. No. Kode benda uji Kedalaman penetrasi air (m) 1 SKP-P 111 0,0278 2 SKP-P 121 0,0353 3 SKP-P 131 0,0427 4 SKP-P 112 0,0306 5 SKP-P 122 0,0397 6 SKP-P 132 0,0467

Tabel 4.6. Hasil pengujian permeabilitas pada beton kertas. No. Kode benda uji l ho hi t (m) (m) (m) (dt) 1 SKP-P 111 1 0,0275 0,70 0,664 60 2 SKP-P 111 2 0,0245 0,70 0,687 60 3 SKP-P 111 3 0,0315 0,70 0,647 60 4 SKP-P 121 1 0,0336 0,70 0,556 60 5 SKP-P 121 2 0,0373 0,70 0,518 60 6 SKP-P 121 3 0,0350 0,70 0,586 60 7 SKP-P 131 1 0,0418 0,70 0,486 60 8 SKP-P 131 2 0,0422 0,70 0,458 60 9 SKP-P 131 3 0,0440 0,70 0,505 60 10 SKP-P 112 1 0,0295 0,70 0,538 60 11 SKP-P 112 2 0,0282 0,70 0,514 60 12 SKP-P 112 3 0,0340 0,70 0,552 60 13 SKP-P 122 1 0,0392 0,70 0,396 60 14 SKP-P 122 2 0,0414 0,70 0,413 60 15 SKP-P 122 3 0,0385 0,70 0,375 60 16 SKP-P 132 1 0,0452 0,70 0,363 60 17 SKP-P 132 2 0,0486 0,70 0,298 60 18 SKP-P 132 3 0,0464 0,70 0,325 60

D' (m) 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007

d (m) 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075 0,075

Contoh perhitungan nilai koefisien permeabilitas beton kertas untuk kode benda uji SKP-A 111 1 dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir selama 1 menit : Diketahui : ho = 0,70 m

Diameter sampel beton (d)

= 0,075 m

hi = 0,664 m

Kedalaman penetrasi air (l)

= 0,0275 m

t

Diameter penampang pipa (D’) = 0,007 m

= 60 detik

1 1 π D’2 = x π x 0,0072 = 3,85x10-5 m2 4 4 1 1 Luas penampang sebaran sampel beton (A) = π d2 = x π x 0,0752 4 4

Luas penampang pipa (A’) =

= 0,00442 m2 Maka nilai koefisien permeabilitas (k) dapat dihitung dengan persamaan NISS 2001 : æ A' l ö æ ho ö k= ç ÷ ln ç ÷ = è At ø è hi ø

æ 3,85.10 -5 x0,0275 ö æ 0,70 ö çç ÷÷ ln ç ÷ = 2,13792x10-7 m/dt è 0,664 ø è 0,00442 x60 ø

Selanjutnya hasil perhitungan nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas tiap variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.7.

Tabel 4.7. Hasil perhitungan nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas. No. Kode benda uji

l (m)

ho (m)

hi (m)

t (dt)

A' (m2)

A (m2)

k (m/dt)

1

SKP-P 111 1

0,0275

0,70

0,664

60

3,85x10-5

0,00442

2,1379x10-7

2

SKP-P 111 2

0,0245

0,70

0,687

60

3,85x10-5

0,00442

6,6675x10-8

3

SKP-P 111 3

0,0315

0,70

0,647

60

3,85x10-5

0,00442

3,6005x10-7

4

SKP-P 121 1

0,0336

0,70

0,556

60

3,85x10-5

0,00442

1,1234x10-6

5

SKP-P 121 2

0,0373

0,70

0,518

60

3,85x10-5

0,00442

1,6305x10-6

6

SKP-P 121 3

0,0350

0,70

0,586

60

3,85x10-5

0,00442

9,0321x10-7

7

SKP-P 131 1

0,0418

0,70

0,486

60

3,85x10-5

0,00442

2,2141x10-6

8

SKP-P 131 2

0,0422

0,70

0,458

60

3,85x10-5

0,00442

2,5989x10-6

9

SKP-P 131 3

0,0440

0,70

0,505

60

3,85x10-5

0,00442

2,0857x10-6

10

SKP-P 112 1

0,0295

0,70

0,538

60

3,85x10-5

0,00442

1,1257x10-6

11

SKP-P 112 2

0,0282

0,70

0,514

60

3,85x10-5

0,00442

1,2676x10-6

12

SKP-P 112 3

0,0340

0,70

0,552

60

3,85x10-5

0,00442

1,1724x10-6

13

SKP-P 122 1

0,0392

0,70

0,396

60

3,85x10-5

0,00442

3,2419x10-6

14

SKP-P 122 2

0,0414

0,70

0,413

60

3,85x10-5

0,00442

3,1785x10-6

15

SKP-P 122 3

0,0385

0,70

0,375

60

3,85x10-5

0,00442

3,4855x10-6

16

SKP-P 132 1

0,0452

0,70

0,363

60

3,85x10-5

0,00442

4,3181x10-6

17

SKP-P 132 2

0,0486

0,70

0,298

60

3,85E-05

0,00442

6,0252x10-6

18

SKP-P 132 3

0,0464

0,70

0,325

60

3,85x10-5

0,00442

5,1724x10-6

Contoh perhitungan rata-rata nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada benda uji SKP-A 111 dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir selama 1 menit : Diketahui : k1 = 2,1379x10-7 m/dt k2 = 6,6675x10-8 m/dt k3 = 3,6005x10-7 m/dt maka nilai krata-rata =

k1 + k 2 + k 3 2,1379 x10 -7 + 6,6675 x10 -8 + 3,6005 x10 -7 = 3 3

= 2,13505x10-7 m/dt Selanjutnya hasil perhitungan rata-rata nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas tiap variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.8.

Tabel 4.8.

Hasil perhitungan rata-rata nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas tiap variasi campuran.

No.

Kode benda uji

1 2 3 4 5 6

SKP-P 111 SKP-P 121 SKP-P 131 SKP-P 112 SKP-P 122 SKP-P 132

Nilai koefisien permeabilitas (m/dt) 2,13505 x 10-7 1,21904 x 10-6 2,29956 x 10-6 1,18858 x 10-6 3,30194 x 10-6 5,17191 x 10-6

4.2. Pembahasan 4.2.1. Hasil Analisis Data Pada Pengujian absorpsi Beton Kertas

Dari hasil perhitungan pada Tabel 4.3. dapat diketahui bahwa besarnya nilai absorpsi rata-rata pada beton kertas mulai dari variasi campuran 111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama perendaman 10,5 menit berturut-turut adalah 44,28 %; 60,74 %; 85,73 %; 35,64 %; 49,57 % dan 62,23 %. Pada sampel beton kertas 112 dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 2 pasir adalah sampel beton kertas yang memiliki nilai absorpsi (serapan air) terkecil, sedangkan sampel beton kertas 131 dengan campuran 1 semen : 3 kertas : 1 pasir memiliki nilai absorpsi (serapan air) terbesar. Hal ini berarti bahwa kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 2 pasir adalah yang paling baik diantara beton kertas dengan variasi campuran lain yang ditentukan bila dilihat dari parameter nilai absorpsinya.

Pada penelitian ini sebagai bahan perbandingan, maka dilakukan perendaman beton kertas dengan batas waktu selama 10,5 menit, 30 menit, 60 menit, 24 jam, 48 jam dan 72 jam. Besarnya persentase nilai absorpsi (serapan air) beton kertas pada masing-masing variasi campuran dengan batas waktu perendaman seperti diatas akan lebih jelas disajikan dalam Gambar 4.1.

Campuran (%)

Nilai Absorpsi Tiap Variasi

120 100 SKP-A 111 SKP-A 121

80

SKP-A 131 SKP-A 112 SKP-A 122

60 40

SKP-A 132 20 0 0.18

0.5

1

24

48

72

Waktu Perendaman (jam)

Gambar 4.1. Perbandingan nilai absorpsi rata-rata pada beton kertas tiap variasi campuran dengan waktu perendaman. Dari Gambar 4.1. dapat terlihat jelas bahwa nilai absorpsi (serapan air) pada beton kertas sangat dipengaruhi sekali oleh besarnya prosentase penambahan bubur kertas pada tiap-tiap variasi campuran. Pada campuran dengan prosentase bubur kertas paling banyak akan memiliki nilai absorpsi (serapan air) yang paling tinggi atau bisa dikatakan bahwa semakin banyak prosentase penambahan bubur kertas pada campuran, maka akan semakin besar pula nilai absorpsi pada beton kertas. Kondisi ini dikarenakan oleh banyaknya pori-pori yang terjadi pada beton kertas sehingga membuat bahan kertas lebih leluasa dalam menyerap air.

Pada campuran dengan prosentase penambahan bubur kertas yang sama dengan kondisi seperti diatas, namun dilakukan penambahan agregat halus (pasir) pada tiap-tiap variasi campuran diperoleh hasil yang lebih baik. Hal ini dikarenakan pasir akan menutupi pori-pori yang terjadi pada beton kertas sehingga bahan kertas akan lebih sulit untuk menyerap air dan kondisi ini akan berimbas dengan menurunnya nilai serapan air pada beton kertas. Hal ini juga berarti bahwa kualitas beton kertas akan meningkat pula dan semakin baik untuk digunakan dalam campuran bila dilihat dari parameter nilai absorpsinya.

Nilai absorpsi (serapan air) beton kertas pada masing-masing variasi campuran akan semakin besar seiring dengan bertambahnya waktu perendaman dan kondisi ini akan terjadi terus sampai beton kertas dalam keadaan jenuh air. Hal ini sudah

terlihat jelas dari perendaman 48 jam ke perendaman 72 jam sudah sangat kecil persentase penambahan nilai serapan airnya. Hal ini berarti bahwa beton kertas dalam waktu 1 hari sudah akan mencapai kondisi jenuh air.

4.2.2. Hasil Analisis Data Pada Pengujian Penetrasi dan Permeabilitas Beton Kertas

Dari hasil perhitungan pada Tabel 4.5. dapat diketahui bahwa besarnya nilai penetrasi air rata-rata pada beton kertas mulai dari variasi campuran 111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama 1 menit berturut-turut adalah 0,0278 m; 0,0353 m; 0,0427 m; 0,0306 m; 0,0397 m; 0,0467 m. Pada sampel beton kertas 111 dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah sampel beton kertas yang memiliki nilai penetrasi terkecil, sedangkan sampel beton kertas 132 dengan campuran 1 semen : 3 kertas : 2 pasir memiliki nilai penetrasi terbesar. Hal ini juga berarti bahwa kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah yang paling baik diantara beton kertas dengan variasi campuran lain yang ditentukan bila dilihat dari parameter nilai penetrasi airnya.

Selanjutnya nilai penetrasi beton kertas pada masing-masing variasi campuran selama 1 menit akan lebih jelas disajikan dalam Gambar 4.2.

Nilai Penetrasi (m)

0.05

0.0467 0.0427 0.0397

0.04 0.03

0.0353 0.0306

0.0278

0.02 0.01 0.00

`

Variasi Campuran SKP-P 111 SKP-P 112

SKP-P 121 SKP-P 122

SKP-P 131 SKP-P 132

Gambar 4.2. Nilai penetrasi beton kertas pada variasi campuran.

0.05

0.04 y = 0.0074x + 0.0204

0.03

2

R =1 0.02 0.01

Nilai Penetrasi (m)

Nilai Penetrasi (m)

0.05

0.04 y = 0.0081x + 0.0228 2

0.03

R = 0.9944

0.02 0.01 0.00

0.00 111

121

131

Variasi Penambahan Bubur Kertas Perbandingan Bubur Kertas

112

122

132

Variasi Penambahan Bubur Kertas Perbandingan Bubur Kertas

Gambar 4.3. Perbandingan nilai penetrasi pada beton kertas dengan variasi penambahan bubur kertas dan pasir. Dari Gambar 4.2. mengindikasikan bahwa nilai penetrasi pada beton kertas sangat dipengaruhi oleh besarnya prosentase penambahan bubur kertas ke dalam masingmasing variasi campuran. Pada campuran dengan prosentase bubur kertas paling banyak akan memiliki nilai penetrasi yang paling besar atau bisa dikatakan bahwa semakin banyak prosentase penambahan bubur kertas pada campuran, maka akan semakin besar pula nilai penetrasi pada beton kertas.

Dari Gambar 4.3. terlihat jelas bahwa nilai penetrasi pada beton kertas untuk masing-masing variasi campuran tergantung pada prosentase penambahan bubur kertas. Dengan adanya penambahan agregat halus (pasir) pada campuran juga belum cukup untuk menurunkan nilai penetrasinya. Bahkan hasil yang didapatkan malah lebih besar dibandingkan dengan tanpa menambahkan variasi pasirnya. Kondisi ini mungkin disebabkan oleh penambahan agregat halus (pasir) ke dalam campuran kurang dapat menyatu secara homogen dengan pasta semen sehingga terbentuk rongga-rongga udara yang semakin besar dan mengakibatkan kepadatan beton akan menjadi berkurang, maka beton bersifat porous dan permeabel.

Dari hasil perhitungan pada Tabel 4.8. dapat diketahui bahwa besarnya nilai koefisien permeabilitas rata-rata pada beton kertas mulai dari variasi campuran 111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama 1 menit berturut-turut adalah 2,13505 x 10-7 m/dt; 1,21904 x 10-6 m/dt; 2,29956 x 10-6 m/dt; 1,18858 x 10-6 m/dt; 3,30194 x 10-6 m/dt; 5,17191 x 10-6 m/dt. Pada sampel beton kertas 111 dengan campuran

1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah sampel beton kertas yang memiliki nilai koefisien permeabilitas terkecil, sedangkan sampel beton kertas 132 dengan campuran 1 semen : 3 kertas : 2 pasir memiliki nilai koefisien permeabilitas terbesar. Hal ini juga berarti bahwa kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah yang paling baik diantara beton kertas dengan variasi campuran lain bila dilihat dari parameter nilai koefisien permeabilitasnya. Selanjutnya nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada masing-masing variasi campuran selama 1 menit akan lebih jelas disajikan dalam Gambar 4.4.

Nilai Koefisien Permeabilitas (m/dt)

0.000006 0.000005 0.000004 0.000003 0.000002 0.000001 0 Variasi Campuran S KP-P 111

S KP-P 121

S KP-P 131

S KP-P 112

S KP-P 122

S KP-P 132

Gambar 4.4. Nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada variasi campuran.

Nilai Koefisien Permeabilitas (m/dt)

Nilai Koefisien Permeabilitas (m/dt)

0.000006

0.0000025

0.000005

0.000002

0.000004

0.0000015

y = 1E-06x - 8E-07 R2 = 0.9996

0.000001

0.000003

y = 2E-06x - 8E-07 2

R = 0.9988

0.000002

0.0000005

0.000001

0 111 121 131 Variasi Penambahan Bubur Kertas Perbandingan Bubur Kertas

0 112 122 132 Variasi Penambahan Bubur Kertas

Perbandingan Bubur Kertas

Gambar 4.5. Perbandingan nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada variasi penambahan bubur kertas dan pasir.

Dari Gambar 4.4. dapat terlihat jelas bahwa nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas sangat dipengaruhi oleh besarnya prosentase penambahan bubur kertas pada masing-masing variasi campuran. Pada campuran dengan prosentase bubur kertas paling banyak memiliki nilai koefisien permeabilitas terbesar atau bisa dikatakan bahwa semakin banyak prosentase penambahan bubur kertas pada campuran, maka akan semakin besar pula nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas. Hal ini juga berarti kualitas beton kertas akan menurun dan beton memiliki kekedapan yang sangat kecil serta bersifat permeabel.

Dari Gambar 4.5. terlihat jelas bahwa nilai koefisien permeabilitas beton kertas untuk masing-masing variasi campuran tergantung pada prosentase penambahan bubur kertas. Dengan adanya penambahan agregat halus (pasir) pada campuran juga belum bisa menurunkan nilai koefisien permeabilitasnya. Bahkan hasil yang didapatkan malah lebih besar dibandingkan dengan tanpa menambahkan variasi pasirnya. Kondisi ini mungkin disebabkan oleh penambahan agregat halus (pasir) ke dalam campuran kurang dapat menyatu secara homogen dengan pasta semen sehingga terbentuk rongga-rongga udara yang semakin besar dan mengakibatkan kepadatan beton semakin berkurang, maka beton bersifat porous dan permeabel.

Grafik hubungan antara nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas tiap variasi campuran dapat digunakan untuk mencari seberapa besar prosentase penambahan bubur kertas ke dalam campuran yang paling baik diantara variasi campuran untuk menghasilkan beton kertas dengan kinerja terbaik bila dilihat dari parameter nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitasnya. Hubungan antara nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas tiap variasi campuran sangat dipengaruhi sekali oleh penambahan penambahan bubur kertas ke dalam campuran. Nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas akan naik terus seiring dengan penambahan bubur kertas dan akan mengalami suatu penurunan apabila ada pengurangan bubur kertas ke dalam campuran. Selanjutnya hubungan antara nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas tiap variasi campuran akan lebih jelas disajikan dalam Gambar 4.6.

100

Nilai Absorpsi (%)

90 80 70

24 jam Variasi Bubur Kertas

10,5 menit

60

24 jam

50

10,5 menit

Variasi Bubur Kertas dan Pasir Variasi Bubur Kertas

40 Variasi Bubur Kertas dan Pasir

30 20 10 0 0

1E-06

2E-06

3E-06

4E-06

5E-06

6E-06

Nilai Koefisien Permeabilitas (m/dt)

Gambar 4.6. Hubungan antara nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas beton kertas dalam perbandingan waktu 10,5 menit dan 24 jam. Dari Gambar 4.6. terlihat sangat jelas bahwa nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas tiap variasi campuran akan mengalami kenaikan seiring dengan prosentase penambahan bubur kertas dan mengalami penurunan seiring dengan prosentase pengurangan bubur kertas ke dalam masing-masing variasi campuran. Kondisi ini bisa disebabkan oleh air yang seharusnya digunakan untuk proses kimia hidrasi semen malah lebih cepat dan lebih banyak diserap oleh material kertas sendiri sehingga proses hidrasi semen menjadi kurang sempurna yang mengakibatkan rongga-rongga pada permukaan beton semakin banyak terbentuk dan kepadatan beton menjadi semakin berkurang. Pada kondisi seperti ini beton akan bersifat porous dan mudah dilalui oleh air (permeabel).

Dari keseluruhan proses penelitian baik hasil pengujian maupun hasil perhitungan percobaan dapat dikatakan bahwa sifat material kertas yang ada dalam campuran adukan beton kertas hanya berfungsi sebagai bahan filler atau pengisi saja tanpa memberikan daya dukung yang baik terhadap sifat absorpsi dan permeabilitas pada beton kertas. Selain itu juga, sifat bahan kertas yang sangat cepat dalam menyerap air dalam proses hidrasi semen menyebabkan beton kertas memiliki kekedapan yang sangat kecil, bersifat porous dan permeabel sehingga bahan kertas kurang bagus digunakan sebagai bahan yang disyaratkan dalam pembuatan beton kedap air.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan Dari apa yang diperoleh selama melakukan penelitian, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Nilai absorpsi (serapan air) pada beton kertas Dari hasil perhitungan diketahui bahwa nilai absorpsi (serapan air) pada beton kertas mulai dari variasi campuran 111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama perendaman 10,5 menit berturut-turut adalah 44,28 %; 60,74 %; 85,73 %; 35,64 %; 49,57 % dan 62,23 %. Hal ini berarti bahwa kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 2 pasir adalah yang paling baik diantara beton kertas dengan variasi campuran yang lain apabila dilihat dari parameter nilai absorpsinya, sebab memiliki nilai absorpsi yang paling kecil. 2. Nilai penetrasi pada beton kertas Hasil pengujian penetrasi air berturut-turut dari beton kertas mulai dari variasi campuran 111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama 1 menit adalah 0,0278 m; 0,0353 m; 0,0427 m; 0,0306 m; 0,0397 m; 0,0467 m. Hal ini berarti bahwa kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah yang paling baik diantara beton kertas dengan variasi campuran yang lain apabila dilihat dari parameter nilai penetrasinya, sebab memiliki nilai penetrasi yang paling kecil. 3. Nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas Hasil perhitungan nilai koefisien permeabilitas berturut-turut dari beton kertas mulai dari variasi campuran 111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama 1 menit adalah 2,13505 x 10-7 m/dt; 1,21904 x 10-6 m/dt; 2,29956 x 10-6 m/dt; 1,18858 x 10-6 m/dt; 3,30194 x 10-6 m/dt; 5,17191 x 10-6 m/dt. Hal ini berarti bahwa kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah yang paling baik diantara beton kertas dengan variasi campuran yang lain apabila

dilihat dari parameter nilai koefisien permeabilitasnya, sebab memiliki nilai koefisien permeabilitas yang paling kecil. 4. Dari hasil perhitungan percobaan yang dilakukan, maka diketahui bahwa nilai absorpsi dan permeabilitas beton kertas yang terjadi akan mengalami kenaikan seiring dengan prosentase penambahan bubur kertas ke dalam masing-masing variasi campuran. Kenaikan ini dikarenakan oleh bahan kertas yang ada di dalam campuran beton hanya berfungsi sebagai filler atau pengisi saja tanpa memberikan daya dukung yang baik terhadap sifat absorpsi dan permeabilitas. Penyebab lain adalah sifat material kertas yang sangat mudah dalam menyerap air yang dibutuhkan oleh semen untuk proses hidrasi sehingga proses hidrasi semen menjadi kurang sempurna. Jadi variasi campuran yang paling baik untuk menghasilkan beton kertas dengan kinerja terbaik dilihat dari parameter nilai absorpsi dan permeabilitasnya adalah campuran dengan perbandingan prosentase penambahan bubur kertas sangat kecil dalam tiap variasi campuran.

5.2. Saran Dalam usaha menindaklanjuti penelitian ini ada kiranya perlu dilakukan beberapa koreksi agar penelitian selanjutnya dapat lebih baik dan tepat hasil. Adapun saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya, antara lain : 1. Perlu memastikan bahwa alat-alat yang akan digunakan dalam kondisi baik. 2. Perlu dilakukan pengujian untuk umur beton kertas lebih dari 28 hari. Hal ini mengingat bahwa material kertas sangat cepat bereaksi dengan bahan-bahan penyusun beton pada umumnya. 3. Pada penelitian ini, pemberian tekanan sebesar 1 kg/cm2 selama 48 jam, dilanjutkan air bertekanan 3 kg/cm2 selama 24 jam dan terakhir air dengan tekanan 7 kg/cm2 selama 24 jam tidak dapat stabil karena adanya penurunan akibat rembesan. Oleh karena itu, setiap terjadi penurunan maka tekanan harus dinaikkan sesuai dengan ketentuan. 4. Perlu diadakan penelitian terhadap penambahan zat aditif lain yang sesuai dengan karakteristik beton kertas yang dapat mengurangi penyerapan air oleh bahan kertas.

PENUTUP

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan serangkaian kegiatan penelitian dan pengujian dalam Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat waktu. Dalam penyusunan Tugas Akhir yang berjudul ”Tinjauan Absorpsi dan Permeabilitas Beton Kertas Pada Variasi Campuran” penulis memperoleh banyak pengetahuan baik secara teknis maupun non teknis yang mungkin kurang didapat dalam bangku perkuliahan. Pengetahuan tersebut akan bermanfaat bagi penulis untuk bekal di masa mendatang jika akan terjun di dunia kerja dalam bidang teknik sipil.

Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri maupun bagi pembaca sebagai wahana membuka wawasan akan bidang pekerjaan teknik sipil yang terasa begitu luas pengembangannya. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan baik dalam hal penyajian hasil pengujian maupun cara perhitungan analisis data pada pengujian di laboratorium Struktur dan Bahan Bangunan. Oleh karena itu, kritik dan saran serta penelitian berkelanjutan yang bersifat membangun sangat penulis harapkan sebagai bekal penyempurnaan Tugas Akhir di masa yang akan datang dan pengembangan ilmu-ilmu pengetahuan dalam bidang teknik sipil.

Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini dan tidak lupa juga mengucapkan permintaan maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat hal-hal yang kurang berkenan di hati pembaca sekalian. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semuanya demi kemajuan ilmu pengetahuan dalam bidang teknik sipil di Negara Kesatuan Republik Indonesia.

Penulis

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1989. Pedoman Penulisan Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Widayanti, Kusmei, et al. 2008. Aplikasi Beton Bubur Kertas. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Arsitektur. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Azhari, Nur Rijal. 2007. Tinjauan Absorpsi dan Permeabilitas Pada Beton Dengan Penambahan Abu Limbah Ampas Tebu Sebagai Pozzolanic Mineral Admixture Pada Beberapa Kondisi FAS. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Widjaja, Andang. 2008. Limbah Bubur Kertas Untuk Papan Beton. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil. UNESA Jl. Ketintang, Surabaya. Anonim. 2007. Living in Paper-2009. www.livinginpaper.com. Diakses pada tanggal 7 juli 2009. Anonim. 2007. Papercrete. www.papercrete.com. Diakses pada tanggal 7 juli 2009. Gunarto, Arief , Iman Satyarno, dan Kardiyono Tjokrodimuljo. 2008. Kajian Pemanfaatan Limbah Kertas Koran Untuk Pembuatan Panel Papercrete. Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan. Universitas Gajah Mada. Tersedia di : http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/cef/article/view/17405.pdf. J.S.Kalyana Rama dan V.Raghava Sudhir, 2008. Papercrete. VR Siddhartha Engineering College (Autonomous), Department Of Civil Engineering, Republik Nasional India. Tersedia di : [email protected] dan [email protected] Mohammed S Bashar. 2009. Papercrete As Infill Materials For Composite Wall System. Senior Lecturer, Civil Engineering Department. Universiti Tenaga Nasional, Selangor, Republik Nasional Malaysia. Tersedia di : http://www.eurojournals.com/ejsr.pdf.