Analisa Lentur dan Eksperimental Penambahan Serat Ijuk Aren (arenae
pinnafa merr)
Pada Daerah Tarik
Balok Beton Bertulang
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Oleh :
090404145
Yessica N. Sihotang
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Dalam beberapa tahun terakhir ini, penggunaan serat alami sebagai campuran dalam
beton sudah semakin meluas. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa dengan penambahan
serat ke dalam beton konvensional mampu meningkatkan karakteristik beton secara
signifikan. Salah satunya adalah meningkatkan kekuatan tarik beton. Pada penelitian ini
dilakukan pada 2 buah balok beton bertulang, dimana 1 buah merupakan beton bertulang
normal (tanpa penambahan serat) dan yang lain merupakan balok beton bertulang dengan
penambahan serat ijuk aren sebesar 2% di daerah tarik balok beton bertulang (di bagian
bawah). Pengujian yang dilakukan berupa pengujian lentur dan pengujian regangan. Dari
hasil pengujian diperoleh bahwa dengan menambahkan serat ijuk aren sebesar 2% dari
volume semen pada daerah tarik beton bertulang meningkatkan kuat tekan beton sebesar
34,958 %, meningkatkan kuat tarik belah sebesar 31,814%, mengurangi lendutan sebesar
13,308 %, penurunan regangan beton (��) sebesar 11,937%, penurunan regangan tulangan baja tarik (��) sebesar 30,634%, Peningkatan kapasitas lentur balok beton bertulang sebesar 12,295%, Koefisien kapasitas lentur balok beton bertulang dengan dan tanpa penambahan
serat ijuk aren berturut-turut adalah 0,875 dan 0,9903. Dari hasil pengujian tersebut dapat
disimpulkan bahwa penambahan serat ijuk aren dapat meningkatkan kinerja beton khususnya
balok beton bertulang.
Kata kunci: Balok Beton Bertulang, Serat Ijuk Aren, Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah,
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah menyatakan
kasih dan rahmatNya kepada saya hingga saya dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Karena
kasihNya-lah yang masih tetap mengizinkan saya menyelesaikan tugas akhir ini dan masih
memberi kesempatan yang berharga ini kepada saya.
Tugas akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil bidang
studi struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan
judul :
“ANALISA LENTUR DAN EKSPERIMENTAL PENAMBAHAN SERAT IJUK
AREN (Arenae Pinnafa Merr)PADA DAERAH TARIK
BALOK BETON BERTULANG”
Saya menyadari bahwa dalam penyelesaian tugas akhir ini tidak terlepas dari
dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya ingin
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang
berperan penting yaitu :
1. Bapak Besman Surbakti, MT. selaku dosen pembimbing, yang telah banyak memberikan
dukungan, selalu bersabar memberikan masukan, bimbingan serta meluangkan waktu,
tenaga dan pikiran dalam membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak/Ibu seluruh staf pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
5. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada saya.
6. Asisten Laboratorium Bahan Rekayasa: Hafiz’09, Prima’09, Reza’09, , Rahmad’10,
Fauzi’10.
7. Untuk keluarga kecilku yang selalu mendukungku serta mendoakanku dalam
menyelesaikan tugas akhir ini. Untuk kedua orangtua yang sangat kukasihi dan
kuhormati: Bapakku, B.Sihotang dan Ibunda, S.Simbolon (+). Bapak yang sangat
kukasihi dan kusayangi selalu mendukungku dalam doa dan materil. Tidak pernah jemu
untuk mendidikku menjadi anak yang takut akan Tuhan dan menjadi anak yang terus
berjuang dalam segala keadaan. Ibundaku yang sangat kusayangi yang kini telah bahagia
bersama Allah Bapa di surga yang kekal. Ibunda yang selalu mengingatkanku tetap
menjaga kesehatan, selalu menyayangiku dan tidak pernah berkesudahan melimpahkan
kasih sayangnya bagiku. Ibunda yang selalu mendukungku dalam doanya sekalipun saat
beliau sedang berjuang melawan penyakitnya. Walaupun raganya telah tiada, namun
posisi beliau dalam hati tidak akan pernah tergantikan. Ku selalu merindukanmu, bunda.
Dan terakhir untuk adikku Jasmen Ebenezer Sihotang yang selalu mendukungku dan
mengingatkanku untuk menjadi seorang kakak yang bertanggung jawab.
8. Untuk sahabat-sahabatku sejak SMA yang selalu mendukungku dan mengingatkanku
untuk terus berjuang dalam mengerjakan tugas akhir ini: Mosarina, Vivi, Diastin,
Geisela, Yudhi, Denhas.
9. Untuk rekan-rekan seperjuangan yang sudah saya anggap sebagai saudara: Mariance,
Maria, Sumihar, Plani, Desi, Elisa, Manna Grace, Sahala, Wahyu, Frengky, Jimmy,
Jostar, Hasoloan, Agrifa, Bembeng, John, Ovit, Suparta, Edwin, Abraham yang telah
dilewati bersama selama 4 tahun lebih ini, banyak canda bahkan tangis yang telah kita
lewati bersama. Dan kubersyukur pada Tuhan aku dipertemukan dengan kalian.
10. Dan untuk seluruh rekan-rekan stambuk 2009 yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Rekan-rekan seperjuangan yang telah banyak membantu selama proses perkuliahan
bahkan dalam pengerjaan tugas akhir ini.
11. Adik-adik angkatan 2012 yang telah membantu saya dalam proses pengerjaan tugas
akhir ini: Jerry, Albert, Vince, Andre, Alfon.
12. Abang kami, Marshal Gurusinga, ST (PT. SIKA INDONESIA) yang telah memberikan
dukungan berupa bahan yang kami gunakan dalam proses pengerjaan tugas akhir ini.
Saya menyadari bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata
sempurna. Oleh karena itu saya menerima kritik dan saran yang bersifat membangun dalam
penyempurnaan tugas akhir ini.
Akhir kata saya mengucapkan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, November 2013
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... x
DAFTAR GRAFIK ... xii
DAFTAR NOTASI ... xiii
BAB I PENDAHULUAN ... 2
1.1Latar Belakang ... 2
1.2Perumusan Masalah ... 6
1.3Tujuan Penelitian ... 6
1.4Metodologi Penelitian ... 7
1.5Batasan Masalah ... 8
1.6 Mekanisme Pengujian ... 9
1.7 Sistematika Penulisan ... 11
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 12
2.1Umum ... 12
2.2Bahan Yang Digunakan ... 12
2.2.1 Semen Portland ... 12
2.2.1.1 Sifat dan Karakteristik Semen Portland... 13
2.2.1.2 Jenis-Jenis Semen Portland ... 15
2.2.2 Agregat ... 16
2.2.1.1 Jenis-Jenis Agregat ... 16
2.2.3 Air ... 19
2.2.5 Serat ... 23
2.2.5.1 Serat Ijuk Aren... 24
2.3Sifat Beton ... 28
2.3.1 Beton Segar ... 28
2.3.2 Beton Keras ... 29
2.4Variabel Beton Serat ... 33
2.5Perilaku Mekanis Beton Serat ... 34
2.6Perilaku Regangan-Tegangan Beton ... 35
2.6.1 Regangan-Tegangan Balok Beton Bertulang ... 37
2.7Balok Beton Bertulang ... 37
2.7.1 Baja Tulangan ... 38
2.7.2 Analisa Balok Beton Bertulang ... 39
2.7.2.1 Analisa Balok Terlentur Tulangan Tarik (Tunggal) ... 40
2.7.2.2 Analisa Balok Terlentur Tulangan Tekan - Tarik (Rangkap) ... 42
2.8Retak ... 44
2.9Lendutan ... 45
2.9.1 Perhitungan Lendutan ... 46
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 51
3.1Perhitungan Benda Uji Balok Beton Bertulang ... 51
3.1.1 Benda Uji Balok Beton Bertulang Normal ... 51
3.1.2 Benda Uji Balok Beton Bertulang Serat Ijuk Aren ... 55
3.2Pembuatan Benda Uji ... 57
3.2.1 Perencanaan Campuran Beton ... 57
3.2.1.1 Perencanaan Campuran Benda Uji Silinder ... 57
3.2.1.2 Perencanaan Campuran Benda Uji Balok Beton Bertulang ... 59
3.2.2 Persiapan Pembuatan Benda Uji ... 61
3.2.2.1 Persiapan Pembuatan Benda Uji Silinder ... 61
3.2.2.2 Persiapan Pembuatan Benda Uji Balok Beton Bertulang ... 62
3.3Pengujian Benda Uji ... 66
3.3.1 Pengujian Kuat Tekan Benda Uji Silinder ... 66
3.3.2 Pengujian Kuat Tarik Belah Benda Uji Silinder ... 68
3.3.3 Pengujian Kuat Lentur Balok Beton Bertulang ... 69
3.4Bagan Alir Percobaan (Flowchart) ... 73
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 74
4.1Hasil Pengujian Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Benda Uji Silinder ... 74
4.1.1 Perhitungan Benda Uji Silinder ... 75
4.2Hasil Pengujian Lendutan Balok Beton Bertulang ... 78
4.3Perhitungan Lendutan Balok Secara Teoritis ... 82
4.3.1 Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber (Normal) ... 82
4.3.2 Balok Beton Bertulang Serat Ijuk Aren ... 100
4.4Pengujian Regangan Balok Beton Bertulang ... 122
4.4.1 Hubungan Tegangan-Regangan ... 130
4.4.1.1 Hubungan Tegangan-Regangan Beton Balok Beton Bertulang ... 130
4.4.1.2 Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik Balok Beton Bertulang ... 132
4.5Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang ... 135
4.5.1 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Tanpa Serat ... 135
4.5.2 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Penambahan Serat Ijuk Aren... 140
4.6Retak Pada Benda Uji Balok Beton Bertulang ... 146
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 148
5.1Kesimpulan ... 148
5.2Saran ... 149
DAFTAR PUSTAKA ... 150
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Rencana Benda Uji Silinder ... 10
Tabel 1.2 Rencana Benda Uji Balok Beton Bertulang ... 11
Tabel 2.1 Komposisi Senyawa Kimia Semen Portland ... 14
Tabel 2.2 Batasan Gradasi Pada Agregat Halus ... 17
Tabel 2.3 Syarat Gradasi Agregat Kasar Berdasarkan ASTM ... 18
Tabel 2.4 Jenis Superplasticizer ... 20
Tabel 2.5 Komposisi Kandungan Unsur Kimia Pada Serat Ijuk ... 27
Tabel 2.6 Standard Baja Tulangan Berdasarkan ASTM ... 39
Tabel 2.7 Lebar Retak Yang Diizinkan ... 45
Tabel 2.8 Lendutan Maksimum Yang Diizinkan ... 45
Tabel 2.9 Perhitungan Lendutan Yang Terjadi Pada Beberapa Kondisi Pembebanan 48 Tabel 3.1 Komposisi Rencana Benda Uji Silinder Beton Normal ... 57
Tabel 3.2 Komposisi Rencana Benda Uji Silinder Beton Serat Ijuk Aren ... 58
Tabel 3.3 Komposisi Rencana Balok Beton Bertulang Normal ... 59
Tabel 3.4 Komposisi Rencana Balok Beton Bertulang Serat Ijuk Aren ... 61
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Benda Uji Silinder ... 74
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Lendutan Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber (Normal) ... 78
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Lendutan Balok Beton Bertulang Serat Ijuk Aren 80 Tabel 4.4 Lendutan Berdasarkan Hasil Pengujian dan Lendutan Teoritis Pada Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber (Normal) ... 98
Tabel 4.5 Lendutan Berdasarkan Hasil Pengujian dan Lendutan Teoritis Pada Balok Beton Bertulang Dengan Serat Ijuk Aren ... 118
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Regangan Pada Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber (Normal) ... 124
Tabel 4.7 Hasil Pengujian Regangan Pada Balok Beton Bertulang Dengan Serat Ijuk Aren ... 126
Tabel 4.9 Hubungan Tegangan (fs) dan Regangan Tulangan Tarik(��) Pada Balok Beton Bertulang Dengan dan Tanpa Penambahan Serat Ijuk Aren... 133
Tabel 4.10 Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Tanpa Serat (Normal) ... 139
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Potongan Memanjang Benda Uji Balok Beton Bertulang ... 7
Gambar 1.2 Penempatan beban, pen pembaca regangan, dan dial indicator pada balok beton bertulang tanpa serat (normal) ... 8
Gambar 1.3 Penempatan beban, pen pembaca regangan, dan dial indicator pada balok beton bertulang dengan penambahan serat ijuk aren pada daerah tarik ... 8
Gambar 2.1 Pohon Aren (Arenae Pinnafa Merr) ... 25
Gambar 2.2 Serat Ijuk Aren ... 27
Gambar 2.3 Tegangan Tekan Benda UJi Beton ... 30
Gambar 2.4 Berbagai Kuat Tekan Beton ... 31
Gambar 2.5 Diagram Kuat Beton-Umur Beton ... 31
Gambar 2.6 Pembebanan Pada Pengujian Tarik Belah Beton Silinder ... 32
Gambar 2.7 Hubungan Tegangan-regangan Linear ... 36
Gambar 2.8 Hubungan Tegangan-regangan non-Linear ... 36
Gambar 2.9 Deformasi Lentur Balok Beton Bertulang ... 37
Gambar 2.10 Diagram Tegangan-Regangan Saat Beton Dalam Kondisi Regangan Seimbang ... 39
Gambar 2.11 Diagram Tegangan Ekivalen Whitney ... 40
Gambar 2.12 Analisa Balok Bertulangan Tarik ... 41
Gambar 2.13 Analisa Balok Bertulangan Rangkap ... 43
Gambar 3.1 Sketsa Perencanaan Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber (Normal) ... 51
Gambar 3.2 Sketsa Pembebanan Balok Beton Bertulang... 54
Gambar 3.3 Sketsa Perencanaan Balok Beton Bertulang Serat Ijuk Aren ... 55
Gambar 3.4 Dimensi Balok Beton Bertulang ... 59
Gambar 3.5 Dimensi Balok Beton Bertulang ... 60
Gambar 3.6 Cetakan Benda Uji Silinder ... 61
Gambar 3.7 Bahan Adukan Benda Uji ... 62
Gambar 3.8 Potongan Memanjang Benda Uji Balok Beton Bertulang ... 62
Gambar 3.9 Potongan Melintang Benda Uji Balok Beton Bertulang... 62
Gambar 3.11 Mesin Pengaduk / Molen ... 63
Gambar 3.12 Pengujian Slump ... 64
Gambar 3.13 Perawatan Benda Uji Silinder Beton Dengan Cara Merendam ... 66
Gambar 3.14 Pengujian Kuat Tekan Benda Uji Silinder... 67
Gambar 3.15 Benda Uji Setelah Diberi Beban ... 67
Gambar 3.16 Alat Splitting Test ... 68
Gambar 3.17 Benda Uji Silinder Dalam Keadaan Terbelah ... 69
Gambar 3.18 Penempatan Beban, Pen Pembaca Regangan, Dan Dial Indikator Pada Balok ... 70
Gambar 3.19Hydraulic Jack Kapasitas 25 Ton ... 70
Gambar 3.20 Dial Indikator ... 71
Gambar 3.21 Penempatan Tiga Pasang Pointer (Cincin) ... 71
Gambar 3.22 Seperangkat Alat Strain Meter ... 72
Gambar 3.23 Pembagian Segmen Pengamatan Posisi Retak ... 72
Gambar 4.1 Pembebanan Terpusat ... 82
Gambar 4.2 Pembebanan Akibat Berat Sendiri Balok ... 83
Gambar 4.3 Pembebanan Terpusat ... 100
Gambar 4.4 Pembebanan Akibat Berat Sendiri Balok ... 101
Gambar 4.5 Pengujian Regangan Balok ... 122
Gambar 4.6 Diagram Momen Balok Beton Bertulang ... 135
Gambar 4.7 Pola Retak Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber (Normal) ... 146
Gambar 4.8 Retak Yang Terjadi Pada Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber Pada Pembebanan 6000 Kg ... 146
Gambar 4.9 Pola Retak Balok Beton Bertulang Serat Ijuk Aren ... 147
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 Hubungan Beban-Lendutan Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber (Normal) 79 Grafik 4.2 Hubungan Beban-Lendutan Balok Beton Bertulang Dengan Serat Ijuk
Aren ... 81
Grafik 4.3 Hubungan Beban-Lendutan Berdasarkan Hasil Pengujian dan Teoritis Pada Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber (Normal) ... 99
Grafik 4.4 Hubungan Beban-Lendutan Berdasarkan Hasil Pengujian dan Teoritis Pada Balok Beton Bertulang Dengan Serat Ijuk Aren... 119
Grafik 4.5 Hubungan Beban-Lendutan Hasil Pengujian Pada Balok Beton Bertulang Dengan dan Tanpa Serat Ijuk Aren ... 120
Grafik 4.6 Hubungan Beban-Lendutan Secara Teoritis Pada Balok Beton Bertulang Dengan dan Tanpa Serat Ijuk Aren ... 121 Grafik 4.7 Hubungan Beban-Regangan Balok Beton Bertulang Tanpa Fiber (Normal) 125 Grafik 4.8 Hubungan Beban-Regangan Balok Beton Bertulang Dengan Serat Ijuk
Aren ... 127
Grafik 4.9 Hubungan Beban-Regangan Beton (��) Pada Balok Beton Bertulang Dengan dan Tanpa Serat Ijuk Aren ... 128
Grafik 4.10 Hubungan Beban-Regangan Tulangan Tarik (��) Pada Balok Beton Bertulang Dengan dan Tanpa Serat Ijuk Aren ... 129
Grafik 4.11 Hubungan Tegangan-Regangan Beton (��) Pada Balok Beton Bertulang Tanpa Serat Ijuk Aren (Normal) ... 131
Grafik 4.12 Hubungan Tegangan-Regangan Beton (��) Pada Balok Beton Bertulang Dengan Serat Ijuk Aren ... 132
Grafik 4.13 Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik (��) Pada Balok Beton Bertulang Tanpa Serat Ijuk Aren (Normal) ... 134
Grafik 4.14 Hubungan Tegangan-Regangan Tulangan Tarik (��) Pada Balok Beton Bertulang Dengan Serat Ijuk Aren ... 134
DAFTAR NOTASI
f’c : kekuatan tekan (kg/cm2)
P : beban tekan (kg)
A : luas permukaan benda uji (cm2)
SD : deviasi standar (kg/cm2)
σ’b : kekuatan masing-masing benda uji (kg/cm2)
σ’bm : kekuatan beton rata-rata (kg/cm2)
N : jumlah total benda uji hasil pemeriksaan / jumlah data
ft : kuat tarik belah (N/mm²)
� : Tegangan Beton (MPa)
Ec : modulus elastic beton (MPa)
Wc : berat isi beton (kg/m³), dimana nilai �� berkisar 1500 kg/m³ - 2500 kg/m³
ND : resultante seluruh gaya tekan pada daerah di atas garis netral
NT : resultante seluruh gaya tarik pada daerah di bawah garis netral
MR : momen tahanan (Nmm)
z : jarak antara resutante tekan dan tarik (mm)
c : jarak serat tekan terluar ke garis netral (mm)
fy : tegangan luluh tulangan (MPa)
Asb : luas tulangan balok seimbang (mm2)
ρ : ratio penulangan
d : tinggi efektif balok (mm)
β1 : konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton
�� : Momen inersia efektif (mm4)
�� : Momen beban layan maksimum yang terjadi pada kondisi yang diharapkan
�� : Momen inersia penampang (mm4)
��� : Momen inersia transformasi pada penampang retak (mm4)
��� : Momen retak (Nmm)
fr : Modulus retak beton (MPa) = 0,7��′�
yt : jarak dari garis netral penampang utuh ke serat tepi tertarik (mengabaikan tulangan
baja) = 1
2ℎ
q : berat sendiri baok (N/mm)
��′ : regangan tulangan tekan (mm/mm)
�� : regangan tulangan tarik (mm/mm)
�� : regangan beton (mm/mm)
��1 : regangan beton yang diukur pada jarak 62,5 mm dari sisi atas balok
��2 : regangan beton yang diukur pada garis tengah penampang balok
��3 : regangan beton yang diukur pada jarak 62,5 mm dari sisi bawah balok
Mn : Momen nominal (Nmm)
∆� : lendutan (mm)
fc : tegangan beton
ABSTRAK
Dalam beberapa tahun terakhir ini, penggunaan serat alami sebagai campuran dalam
beton sudah semakin meluas. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa dengan penambahan
serat ke dalam beton konvensional mampu meningkatkan karakteristik beton secara
signifikan. Salah satunya adalah meningkatkan kekuatan tarik beton. Pada penelitian ini
dilakukan pada 2 buah balok beton bertulang, dimana 1 buah merupakan beton bertulang
normal (tanpa penambahan serat) dan yang lain merupakan balok beton bertulang dengan
penambahan serat ijuk aren sebesar 2% di daerah tarik balok beton bertulang (di bagian
bawah). Pengujian yang dilakukan berupa pengujian lentur dan pengujian regangan. Dari
hasil pengujian diperoleh bahwa dengan menambahkan serat ijuk aren sebesar 2% dari
volume semen pada daerah tarik beton bertulang meningkatkan kuat tekan beton sebesar
34,958 %, meningkatkan kuat tarik belah sebesar 31,814%, mengurangi lendutan sebesar
13,308 %, penurunan regangan beton (��) sebesar 11,937%, penurunan regangan tulangan baja tarik (��) sebesar 30,634%, Peningkatan kapasitas lentur balok beton bertulang sebesar 12,295%, Koefisien kapasitas lentur balok beton bertulang dengan dan tanpa penambahan
serat ijuk aren berturut-turut adalah 0,875 dan 0,9903. Dari hasil pengujian tersebut dapat
disimpulkan bahwa penambahan serat ijuk aren dapat meningkatkan kinerja beton khususnya
balok beton bertulang.
Kata kunci: Balok Beton Bertulang, Serat Ijuk Aren, Kuat Tekan, Kuat Tarik Belah,
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton merupakan material yang sudah sangat familiar bagi manusia, khususnya bagi
kita yang berkecimpung di dunia teknik sipil. Di masa sekarang ini manusia tidak pernah jauh
dari bangunan yang terbuat dari beton. Sebagai seorang engineer kita harus paham benar
mengenai beton dan bahkan tahu akan sejarah dan perkembangannya. Pengetahuan tertua
tentang beton adalah di temukan di Timur Tengah dan tertanggal pada 5600 SM; bangsa
Mesir (pada abad 26 SM) telah menggunakan campuran dengan jerami untuk mengikat
batu kering, gypsum, dan semen kapur dalam pertukangan batu (berdasarkan fakta-fakta
dalam konstruksi Pyramid). Masyarakat Yunani yang tinggal di Crete dan Cyprus
menggunakan semen kapur sebaik mungkin (abad ke-8 SM), mengingat Bangsa Babilonia
dan Syria menggunakan “bitumen” untuk membangun bebatuan dan bangunan batu. Sama
halnya pada Bangsa Yunani Kuno, menggunakan batu kapur calcined, ketika orang Roma
membuat beton pertama; yang dicampur kapur putty dengan debu bebatuan atau abu
vulkanik. Mereka menggunakannya dengan batu untuk membangun jalan,
bangunan-bangunan, dan saluran air (terowongan air).
Pada perkembangannya, orang Romawi berusaha memberi tulangan berupa strip dan
batangan dari kuningan pada bangunannya. Usaha ini kurang berhasil karena kuningan
memiliki kecepatan ekspansi thermal yang lebih tinggi dibandingkan beton dimana
menyebabkan beton mengalami retak dan pecah.
Beton adalah suatu campuran yang terdiri dari pasir, kerikil, batu pecah, atau
agregat-agregat lain yang dicampur menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air
membentuk suatu massa mirip batuan (Jack C. McCormac, 2004).
Beton sangat menjadi primadona diantara material yang lain. Ini dikarenakan beton
memiliki banyak kelebihan dibandingkan material yang lain. Dari pemakaian yang begitu
luas maka dapat diduga sejak dini bahwa struktur beton mempunyai banyak keunggulan
Keunggulan beton diantaranya adalah sebagai berikut (Paul Nugraha dan Antoni,
2007):
1. Ketersediaan (availability) material dasar
2. Kemudahan untuk digunakan (versatility); masing-masing bahan dapat diangkut secara terpisah dan bisa dipakai untuk berbagai struktur tergantung kepada
kebutuhan penggunaannya.
3. Kemampuan beradaptasi (adaptability); beton bersifat monolit sehingga tidak
memerlukan sambungan seperti baja, dapat dicetak dengan bentuk dan ukuran
berapapun serta dapat diproduksi dengan berbagai cara yang disesuaikan dengan
situasi sekitar.
4. Kebutuhan pemeliharaan yang minimal; ketahanan (durability) beton cukup tinggi, lebih tahan karat, dan lebih tahan terhadap bahaya kebakaran.
Disamping keunggulan beton yang telah disebutkan di atas, beton sebagai struktur
juga memiliki beberapa kelemahan yang perlu dipertimbangkan, diantaranya adalah sebagai
berikut (Paul Nugraha dan Antoni, 2007):
1. Berat sendiri beton yang besar, sekitar 2400 kg/m3
2. Kekuatan tariknya rendah, meskipun kekuatan tekannya besar
3. Beton cenderung untuk retak, karena semennya hidraulis.
4. Kualitasnya sangat tergantung cara pelaksanaan di lapangan. Beton yang baik
maupun yang buruk dapat terbentuk dari rumus dan campuran yang sama
5. Struktur beton sulit untuk dipindahkan. Pemakaian kembali atau daur ulang sulit
dan tidak ekonomis. Dalam hal ini struktur baja lebih unggul, misalnya tinggal
melepas sambungannya saja.
Seiring dengan perkembangan zaman, banyak dilakukan penelitian untuk mengatasi
kelemahan beton seperti yang disebutkan diatas. Salah satunya adalah mengatasi kekuatan
tarik beton yang rendah dengan menambahkan tulangan besi yang sering disebut beton
betulang.
Ide pertama tentang beton bertulang adalah pada tahun 1830, dimana batang tarik
ditanam dalam beton untuk atap. Pada tahun 1848 Jean-Louis dari Perancis untuk pertama
kalinya membuat perahu beton bertulang dan dipamerkan dalam Paris Exhibition pada tahun
penulangan dipasang berjarak 60 cm pada plat beton. Sejak saat itu, pemakaian beton
semakin luas hingga saat ini.
Dewasa ini, penelitian beton semakin dieksplorasi. Harga tulangan besi yang mahal
membuat biaya produksi beton bertulang sangat besar. Hal ini mendorong dilakukannya
beberapa penelitian yang menggunakan material lain sebagai pengganti tulangan tarik dari
besi. Ada beberapa material lain yang mampu menggantikan tulangan tarik dari besi. Salah
satunya adalah serat. Beton yang menggunakan serat bukanlah sesuatu yang baru bagi dunia
konstruksi. Sudah banyak dilakukan penelitian mengenai beton dengan penambahan serat.
Serat yang biasa digunakan adalah serat baja, serat kaca, serat kawat, serat karbon, serat
polyethylene, serat polypropylene, serat alami (antara lain, sisal, jute, ramie, ijuk, serat serabut kelapa, dan lain-lain).
Dalam beberapa tahun terakhir ini, penggunaan serat alami sebagai campuran dalam
beton sudah semakin meluas. Ini dikarenakan serat alami mudah diperoleh dan harga beli
yang relatif murah. Salah satu serat alami yang mudah diperoleh dan harga beli yang relatif
murah adalah serat ijuk aren, ijuk diperoleh dari pohon aren yang banyak tersebar di hampir
seluruh wilayah Indonesia. Ijuk merupakan helaian benang-benang yang berwarna hitam,
bersifat kaku dan ulet (tidak mudah putus). Ijuk mempunyai kuat tarik setara dengan serat
Polyprophelene dan keawetannya sangat baik, selain itu ijuk merupakan serat yang dapat
menyerap air sehingga dapat digunakan sebagai bahan campuran dengan semen (Nely
Wahyuni, 2010).
Berbagai penelitian menunjukkan bahwa dengan penambahan serat ke dalam beton
konvensional mampu meningkatkan karakteristik beton secara signifikan. Salah satunya
adalah meningkatkan kekuatan tarik beton. Kuat tarik beton konvensional berkisar antara 8%
sampai 15 %. Alasan utama dari kuat tarik yang kecil adalah kenyataan bahwa beton
dipenuhi oleh retak-retak halus. Retak-retak ini berpengaruh besar bila beton menerima beban
tekan karena beban tekan menyebabkan retak menutup sehingga memungkinkan terjadinya
penyaluran tekanan. Dan jelas hal ini tidak akan terjadi bila balok menerima beban tarik.
(Jack C. McCormac, 2004)
Namun ketika terjadi retak pada beton serat, serat memberikan ketahanan terhadap
retak tersebut karena serat sedapat mungkin merekatkan retak yang terjadi. Keadaan ini akan
terbukti akan meningkatkan umur lelah (fatigue) dari balok dan mengurangi lebar retak ketika batang-batang beton menerima beban lelah. (Istimawan Dipohusodo, 1996)
Nilai kuat tekan beton relatif tinggi dibandingkan dengan kuat tariknya. Kuat tekan
beton diawali oleh tegangan tekan maksimum f’c dengan satuan N/m atau MPa (Mega
Pascal). Kuat tekan beton umur 28 hari berkisar antara nilai ± 10 – 65 MPa. Untuk struktur
beton bertulang pada umumnya menggunakan beton dengan kuat tekan berkisar 17-30 Mpa.
Nilai kuat tekan beton didapatkan melalui tata cara pengujian standard, menggunakan mesin
uji dengan cara memberikan beban tekan bertingkat dengan kecepatan peningkatan beban
tertentu atas benda uji silinder beton (diameter 150 mm, tinggi 300 mm) sampai hancur. Tata
cara pengujian yang umumnya dipakai adalah standard ASTM (American Society for Testing Materials) C39-86.
Nilai kuat tariknya hanya berkisar 9% - 15% saja dari kuat tekannya. Kuat tarik bahan
beton yang tepat sulit untuk diukur. Nilai pendekatan yang diperoleh dari hasil pengujian
berulang kali mencapai kekuatan 0,5 – 0,6 kali √f’c, sehingga untuk beton normal digunakan
nilai 0,57√f’c. Pengujian menggunakan benda uji yang sama seperti uji kuat tekan. Benda uji
diletakkan pada arah memanjang di atas alat penguji kemudian beban tekan diberikan merata
arah tegak. Apabila kuat tarik terlampaui, benda uji terbelah dua. Tegangan tarik yang timbul
sewaktu benda uji terbelah disebut sebagai kuat tarik belah (split cilinder strength), diperhitungkan sebagai berikut7:
��= 2� ��� Dimana: ft = kuat tarik belah (N/mm²)
P = beban pada waktu belah (N)
L = panjang benda uji silinder (m)
D = diameter benda uji silinder (m)
Kekuatan beton bertulang-serat tidak berbeda jauh dari beton bertulang tidak
memakai serat. Meskipun demikian, beton yang dihasilkan dengan penambahan serat ini
mengalami peningkatan kekerasan yang substansial dan mempunyai daya tahan yang lebih
tinggi terhadap retak dan tumbukan. (Jack C. McCormac, 2004).
Jack C. McCormac (2004) juga mengatakan perlu dicatat bahwa suatu tulangan hanya
menyediakan penguatan pada arah tulangan saja, sementara serat yang disebarkan secara
Berdasarkan pernyataan Jack C. McCormac tersebut, perlu dilakukan penelitian lebih
lanjut mengenai penggunaan serat pada beton konvensional. Dan pada penelitian ini, serat
yang akan digunakan adalah serat alami (serat ijuk aren) dimana serat akan disebar hanya di
daerah tarik beton. Dan sifat karakteristik beton yang akan ditinjau adalah kekuatan tarik
beton dengan perlakuan seperti yang telah disebutkan (penyebaran serat hanya di daerah
tarik).
1.2Perumusan Masalah
Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas maka rumusan masalah dalam
penelitian ini adalah:
1. Berapakah besar peningkatan kuat tekan dan kuat tarik belah beton silinder dengan
penambahan serat ijuk aren?
2. Berapakah besar peningkatan kapasitas balok beton bertulang dengan penambahan
serat ijuk aren pada daerah tarik?
3. Bagaimana perbandingan lendutan balok beton bertulang dengan dan tanpa
penambahan serat ijuk aren pada daerah tarik?
4. Bagaimana perbandingan regangan balok beton bertulang dengan dan tanpa
penambahan serat ijuk aren pada daerah tarik?
1.3Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui besar peningkatan kuat tekan dan kuat tarik beton silinder dengan
penambahan serat ijuk aren.
2. Untuk mengetahui besar peningkatan kapasitas balok beton bertulang dengan
penambahan serat ijuk aren pada daerah tarik.
3. Untuk mengetahui dan membandingkan lendutan balok beton bertulang dengan dan
tanpa penambahan serat ijuk aren pada daerah tarik.
4. Untuk mengetahui dan membandingkan regangan balok beton bertulang dengan dan
1.4Metodologi Penelitian
Adapun metodologi dan tahapan pelaksanaan yang digunakan dalam eksperimen
tugas akhir ini adalah :
1. Uji Material beton, yaitu:
• Analisa Ayakan Pasir dan Kerikil
• Berat Jenis Pasir dan Kerikil
• Berat Isi Pasir dan Kerikil
• Kadar Lumpur Pasir dan Kerikil
2. Pendesainan (Mix Design) benda uji sebanyak 2 buah balok beton bertulang (1 buah balok beton bertulang dan 1 buah balok beton bertulang dengan penambahan serat
ijuk aren pada daerah tarik) dan 12 buah beton silinder (6 buah beton silinder tanpa
serat ijuk aren dan 6 buah beton silinder dengan penambahan serat ijuk aren) yang
dilakukan di Laboratorium Bahan Rekayasa Program Strata Satu (S-1) Departemen
Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
3. Pengujian Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah beton dengan benda uji 12 buah beton
silinder yang dilakukan di Laboratorium Bahan Rekayasa Program Strata Satu (S-1)
Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
4. Pengujian Kuat Lentur dengan benda uji 2 buah balok beton bertulang yang dilakukan
di Laboratorium Struktur Program Magister (S-2) Departemen Teknik Sipil,
Universitas Sumatera Utara. Pengujian kuat tarik dilakukan dengan cara meletakan
balok diatas dua tumpuan (sendi-rol), kemudian diberi beban statis dengan
menggunakan Hydraulic Jack dengan kondisi dimana beton sudah mencapai umur 28 hari sampai terjadi belah.
Gambar 1.2 Penempatan beban, pen pembaca regangan dan dial indikator pada balok beton
bertulang tanpa serat (normal)
Gambar 1.3 Penempatan beban, pen pembaca regangan dan dial indikator pada balok beton
bertulang dengan penambahan serat ijuk aren pada daerah tarik
1.5Batasan Masalah
Dalam penelitian ini ada beberapa lingkup masalah yang dibatasi, yaitu karakteristik
bahan sebagai benda uji sebagai berikut:
1. Benda uji yang digunakan berupa beton berbentuk balok dengan ukuran penampang
15 cm x 25 cm dan panjang 320 cm.
2. Beton yang digunakan adalah beton K-225.
3. Tulangan yang digunakan adalah tulangan polos.
Tulangan tarik : 2D12 Tulangan sengkang : D6-100
5. Serat ijuk aren yang digunakan bergeometri lurus diameter ± 1,0 mm yang
dipotong-potong sepanjang 60 mm.
6. Konsentrasi serat ijuk aren 2% dari volume semen. Serat ijuk aren ditaburkan secara
acak dan merata dibagian tarik balok.
7. Perletakan balok beton adalah perletakan sederhana (sendi-rol).
8. Dimensi cetakan silinder yang digunakan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
9. Hasil kuat tarik belah beton silinder dengan penambahan serat ijuk aren
diperhitungkan dalam menentukan tinggi garis netral balok beton bertulang dengan
penambahan serat ijuk aren.
10.Dilakukan dua kali kegiatan pengecoran pada balok beton bertulang dengan
penambahan serat ijuk aren pada daerah tarik.
Pengecoran pertama dilakukan dengan penambahan serat ijuk aren sebesar 2%
dari volume semen. Volume beton pada pengecoran pertama dihitung dengan
memperhitungkan dimensi balok dan letak garis netral dari dasar balok.
Pada pengecoran kedua dilakukan tanpa penambahan serat ijuk aren (beton
normal). Beton normal dituang di atas beton dengan serat ijuk aren (bisa
dianalogikan seperti membuat kue lapis). Tetapi perlu sangat diperhatikan
rentang waktu pengecoran pertama kepada pengecoran kedua. Beton normal
sudah harus dituang di atas beton serat ijuk aren sebelum terjadi setting pada semen agar pengecoran pertama dan pengecoran kedua menjadi homogen.
Tetapi, ketika merojok beton normal harus sangat diusahakan tidak merusak
beton serat ijuk aren yang di lapisan bawah.
1.6Mekanisme Pengujian
Pelaksanaan penelitian dan pengujian ini dilakukan berdasarkan SNI-03-6827-2002.
1. Bahan
Bahan-bahan yang dipergunakan adalah:
a. Semen, semen tipe I
b. Agregat kasar, diameter minimum 4,76 mm.
c. Agregat halus, diameter maksimum 4,76 mm.
d. Air bersih, diambil dari jaringan air Laboratorium Bahan Rekayasa Teknik Sipil,
e. Serat Ijuk aren, menggunakan serat ijuk aren bergeometri lurus diameter ±1,0 mm
yang dipotong-potong sepanjang 60 mm.
f. Tulangan besi sebanyak 2 buah dengan diameter 12 mm sebagai tulangan tarik.
g. Tulangan besi sebanyak 2 buah dengan diameter 12 mm sebagai tulangan tekan
h. Tulangan sengkang dengan dimensi D6-100
i. Vaseline
2. Peralatan Mix Design dan Pembuatan Benda Uji Balok
a. Molen, untuk mencampur adukan beton dengan kapasitas 200 liter.
b. Ember, untuk mengangkat air
c. Sekop, untuk mengambil agregat
d. Mistar, untuk mengukur nilai slump
e. Kerucut abhrams, untuk mengukur nilai slump
f. Batang perojok, untuk mengukur nilai slump
g. Kain yang dibasahi, untuk perawatan benda uji
h. Bekisting, terdiri dari papan dan kayu sebagai pencetak balok beton yang
berukuran 15 cm x 25 cm dengan panjang benda uji 320 cm
3. Peralatan Uji Lentur Balok Beton
a. Seperangkat alat uji lentur balok (Hydraulic Jack dan Dial Indikator) dengan perletakan sederhana (sendi-rol) di Laboratorium Struktur Program Magister (S-2)
Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.
4. Peralatan Uji Kuat Tekan dan Kuat Tarik Belah Beton
a. Seperangkat Compressive Machine
b. Alat Splitting Test
5. Rencana Benda Uji
Tabel 1.1 Rencana Benda Uji Silinder
Kode Benda Uji Panjang Bentang (cm) Lebar (cm) Tinggi (cm) Tulangan Tekan Tulangan Tarik Volume Serat pada daerah tarik Jumlah
BLKBB 320 15 30 2Ø12 mm 2Ø12 mm - 2
BLKSI 320 15 30 2Ø12 mm 2Ø12 mm 2% 2
Kode
Benda Uji Diameter (cm) Tinggi (cm) Volume Serat Jumlah
CYL1 15 30 - 6
CYL2 15 30 2% 6
Dimana:
BLKBB = Balok Beton Bertulang Konvensional (tanpa penambahan serat).
BLKSI = Balok Beton Bertulang dengan penambahan serat ijuk aren pada daerah tarik.
CYL1 = Beton Silinder tanpa penambahan serat ijuk aren
CYL2 = Beton Silinder dengan penambahan serat ijuk aren
1.7Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan ini bertujuan memberikan gambaran secara garis besar isi setiap
bab yang dibahas pada tugas akhir ini. Sistematika penulisan adalah sebagai berikut:
BAB I. PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang penelitian, perumusan masalah penelitian, tujuan
penelitian, metodologi penelitian, pembatasan masalah, mekanisme pengujian dan
sistematika penulisan.
BAB II. STUDI PUSTAKA
Bab ini berisikan uraian umum dan khusus mengenai beton dan serat bendrat yang
akan diteliti berdasarkan referensi-referensi yang didapat oleh penulis.
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi uraian tentang persiapan penelitian mencakup penyediaan bahan yang
digunakan dalam penelitian, pekerjaan pertukangan hingga pelaksanaan pengujian.
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi analisa dan hasil pengujian benda uji dalam penelitian di laboratorium,
yaitu hasil pengujian kuat tarik balok dengan tulangan tarik dan balok dengan serat bendrat
sebagai pengganti tulangan tarik serta pembahasannya.
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian yang dilakukan dari
seluruh kegiatan tugas akhir ini dengan menitikberatkan pada perilaku struktur terkhusus kuat
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Umum
Beton merupakan material yang paling popular digunakan. Ini disebabkan
keunggulan-keunggulan beton dibanding material yang lain. Namun, dibalik keunggulannya
beton memiliki beberapa kelemahan salah satunya adalah beton sangat mampu tahan
terhadap tekan, namun sangat lemah terhadap tarik. Salah satu solusi untuk kelemahan beton
ini adalah dengan perkuatan menggunakan besi tulangan, yang sering disebut dengan beton
bertulang. Hanya saja dalam pelaksanaannya, beton bertulang pun masih memiliki
kelemahan, yaitu terdapat keretakan pada beton. Solusi untuk mengatasi masalah keretakan
ini adalah dengan penambahan serat dalam beton.
Pemakaian serat dalam beton dapat meningkatkan kuat tarik karena serat memberikan
ketahanan terhadap retak tersebut sehingga pertumbuhan retak menjadi lambat. Keadaan ini
akan membuat daktilitas dan kekerasan beton menjadi naik.
2.2. Bahan yang digunakan
Beton tersusun atas tiga bahan penyusun utama, yaitu semen, agregat, dan air. Jika
memerlukan bahan tambah (additive) maka dapat ditambahkan dalam adukan beton.
2.2.1 Semen Portland
Semen berasal dari bahasa latin caementum yang berarti bahan perekat. Maka secara sederhana, semen adalah bahan perekat yang dapat merekatkan bahan-bahan padat menjadi
kesatuan yang kompak dan kuat.
Berdasarkan SNI 15-2049-2004, semen Portland adalah semen hidrolis yang
dihasilkan dengan cara menggiling terak (Clinker) Portland terutama yang terdiri dari
kalsium silikat (xCaO.SiO2) yang bersifat hidrolis dan digiling bersama – sama dengan bahan
tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa kalsium sulfat (CaSO4.xH2O) dan
2.2.1.1 Sifat dan Karakteristik Semen Portland
Sifat semen portland dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika dan sifat kimia.
1. Sifat Fisika Semen Portland
a. Kehalusan Butir (Fineness)
Kehalusan butir semen sangat mempengaruhi proses hidrasi. Semakin
halus butiran semen, maka proses hidrasinya akan semakin cepat sehingga
kekuatan awal tinggi dan kekuatan akhir akan berkurang. Hal ini dikarenakan
waktu ikat (setting time) akan menjadi semakin cepat jika butir semen lebih halus. Kehalusan butir semen yang tinggi dapat mengurangi terjadinya
bleeding (naiknya air ke permukaan), tetapi justru menambah kecenderungan beton mengalami retak susut.
b. Kepadatan (Density)
Berdasarkan ASTM, berat jenis semen yang disyaratkan adalah 3,15
Mg/m3. Namun pada kenyataannya, berat jenis semen yang diproduksi dan beredar di pasaran berkisar antara 3,05 Mg/m3 sampai 3,25 Mg/m3.
c. Konsistensi (Consistency)
Konsistensi semen Portland lebih berpengaruh saat pencampuran awal,
yaitu saat terjadi pengikatan sampai beton mengeras. Dan bergantung pada
perbandingan antara semen dan air (pasta segar), dan aspek bahan semen
seperti kehalusan dan kecepatan hidrasi.
d. Waktu Pengikatan (Setting Time)
Waktu Pengikatan adalah waktu yang terhitung dari semen mulai
bereaksi dengan air dan menjadi pasta hingga pasta mengeras dan cukup kaku.
Waktu pengikatan dibedakan atas dua jenis, yaitu: 1) Waktu ikat awal (initial
setting time), yaitu waktu antara bercampurnya semen dan air menjadi pasta hingga sifat plastis hilang. Biasanya berkisar 1,0 – 2,0 jam dan tidak boleh
antara terbentuknya pasta semen hingga mengeras. Biasanya tidak boleh lebih
dari 8,0 jam.
e. Panas Hidrasi (Heat of Hydration)
Panas hidrasi adalah panas yang dihasilkan saat semen bereaksi dengan
air. Panas yang dihasilkan bergantung pada jenis semen yang dipakai
(komposisi kimia) dan kehalusan butiran semen.
f. Kekalan (Perubahan Volume)
Kekalan pasta yang mengeras merupakan suatu indikasi yang
menyatakan kemampuan pengembangan bahan-bahan campurannya dan
kemampuan untuk mempertahankan volume setelah pengikatan terjadi.
g. Kekuatan Tekan (Compressive Strength)
Pengujian kuat tekan semen dilakukan dengan cara membuat mortar
yang akan ditekan sampai hancur. Kuat tekan semen dipengaruhi oleh tipe
semen, komposisi semen, dan kehalusan butir semen.
2. Sifat Kimia Semen Portland
a. Susunan Kimia
Tabel 2.1 Komposisi Senyawa Kimia Semen Portland
Oksida Persen (%)
Kapur (CaO) 60 - 65
Silika (SiO2) 17 – 25
Alumina (Al2O3) 3 – 8
Besi (Fe2O3) 0,5 - 6
Magnesia (MgO) 0,5 – 4
Soda / Potash, Na2O + K2O 0,5 - 1
Secara garis besar ada empat senyawa kimia utama penyusun semen portland, yaitu:
a. Trikalsium Silikat (3CaO. SiO2), yang biasanya disingkat menjadi C3S.
b. Dikalsium Silikat (2CaO. SiO2), yang biasanya disingkat menjadi C2S.
c. Trikalsium Aluminat (3CaO. Al2O3), yang biasanya disingkat menjadi C3A.
d. Tetrakalsium Aluminoferrit (4CaO. Al2O3. Fe2O3), yang biasanya disingkat
menjadi C4AF.
Komposisi C3S dan C2S berkisar antara 70%-80% dari berat semen. Senyawa
tersebut merupakan senyawa paling dominan yang memberikan sifat semen.
b. Kesegaran Semen
Pengujian kehilangan berat akibat pembakaran pada semen dilakukan
pada suhu 900-1000oC. Kehilangan berat dapat terjadi karena adanya kelembapan dan karbon dioksida ataupun magnesium yang menguap.
Kehilangan berat ini merupakan ukuran dari kesegaran semen.
c. Sisa Yang Tak Larut (Insoluble Residue)
Sisa bahan yang tidak habis bereaksi merupakan sisa bahan yang tidak
aktif pada semen. Semakin sedikit sisa bahan, maka semakin baik kualitas
semen. Jumlah maksimum sisa bahan tidak larut yang disyaratkan adalah
0.85%.
2.2.1.2 Jenis-jenis Semen Portland
American Society for Testing and Materials (ASTM) mengenal lima jenis semen
portland, yaitu:
1) Tipe I : semen serbaguna yang digunakan pada pekerjaan konstruksi biasa.
2) Tipe II : semen modifikasi yang mempunyai panas hidrasi yang lebih rendah
daripada semen Tipe I dan memiliki ketahanan terhadap sulfat yang cukup tinggi.
Umumnya dipakai mencegah serangan sulfat dan pada lingkungan system
3) Tipe III : semen dengan kekuatan awal yang tinggi yang akan menghasilkan,
dalam waktu 24 jam, beton dengan kekuatan sekitar dua kali semen Tipe I. Semen
ini memiliki panas hidrasi yang jauh lebih tinggi. Semen ini cocok digunakan
pada pekerjaan dengan waktu yang mendesak.
4) Tipe IV : semen dengan panas hidrasi rendah yang menghasilkan beton yang
melepaskan panas dengan sangat lambat. Semen jenis ini digunakan untuk
struktur-struktur beton yang sangat besar.
5) Tipe V : semen untuk beton-beton yang akan ditempatkan di lingkungan dengan
konsentrasi sulfat yang tinggi. Biasanya dipakai pada pekerjaan beton di dalam
tanah yang mengandung banyak sulfat dan pelapisan saluran air dalam
terowongan.
2.2.2 Agregat
Berdasarkan SK.SNI T-15-1991-03, agregat merupakan material granular misalnya
pasir, kerikil, batu pecah, dan kerak tungku besi yang dipakai bersama-sama dengan suatu
media pengikat untuk membentuk beton semen hidrolik atau adukan. Agregat dalam beton
menempati sekitar ¾ bagian dari volume beton. Dikarenakan proporsi agregat yang besar
dalam beton, maka peran agregat sangatlah penting. Sehingga pemilihan agregat merupakan
hal yang penting karena akan berpengaruh terhadap kualitas beton. Oleh karena itu, agregat
yang digunakan harus memiliki syarat-syarat sebagai berikut:
1. Agregat dalam keadaan bersih
2. Keras
3. Bebas dari sifat penyerapan
4. Tidak bercampur dengan tanah liat atau lumpur
5. Distribusi/gradasi ukuran agregat memenuhi ketentuan-ketentuan yang berlaku
Pada prakteknya, agregat dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu:
1. Batu, untuk butiran dengan diameter lebih dari 40 mm.
2. Kerikil, untuk butiran dengan diameter antara 5 mm dan 40 mm.
3. Pasir, untuk butiran dengan diameter antara 0,15 mm dan 5 mm.
2.2.2.1Jenis-Jenis Agregat
1. Agregat berdasarkan asalnya dapat digolongkan menjadi dua, yaitu:
a. Agregat Alam, merupakan agregat hasil dari batu alam atau penghancurannya.
Agregat alam dibedakan menjadi: kerikil dan pasir alam, agregat batu pecah,
dan agregat batu apung.
b. Agregat Buatan, merupakan agregat yang sengaja dibuat untuk tujuan tertentu
misalkan untuk memenuhi kebutuhan akan agregat yang tidak dapat dipenuhi
oleh agregat alam.
2. Agregat berdasarkan besar butiran dapat digolongkan menjadi dua, yaitu:
a. Agregat Halus
Agregat halus (pasir) merupakan mineral alami pengisi beton yang
memiliki diameter butiran kurang dari 5 mm.
Pasir yang digunakan sebagai bahan beton haruslah memenuhi spesifikasi
yang telah ditetapkan ASTM sebagai berikut:
i. Susunan Butiran (Gradasi)
Pasir yang digunakan haruslah memiliki gradasi yang baik, karena
pasir diharapkan dapat mengisi kekosongan yang tidak dapat diisi
material lain sehingga akan menghasilkan beton yang padat.
Berdasarkan ASTM C33-74a, terdapat batasan gradasi pada agregat
halus (lihat tabel 2.2)
Tabel 2.2 Batasan Gradasi pada Agregat Halus
Ukuran Saringan ASTM Persentase berat yang lolos pada tiap saringan
9.5 mm (3/8 in) 100
4.76 mm (No.4) 95 - 100
2.36 mm (No.8) 80 – 100
1.19 mm (No.16) 50 - 85
0.595 mm (No.30) 25 – 60
0.300 mm (No.50) 10 - 30
ii. Bersifat kekal, yaitu tidak mudah lapuk atau hancur oleh perubahan
cuaca, seperti terik matahari dan hujan.
iii. Tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5% dari berat keringnya.
Jika kandungan lumpur lebih dari 5%, maka pasir harus dicuci.
iv. Kadar liat tidak boleh melebihi 1% dari berat kering.
v. Pasir harus bebas dari zat organik yang akan merugikan beton.
vi. Tidak boleh mengandung bahan yang bersifat reaktif terhadap alkali
dimana akan mengakibatkan pemuaian berlebihan dalam beton.
vii. Tidak boleh digunakan pasir laut karena pasir laut memiliki kadar
garam tinggi yang akan merusak beton maupun tulangan.
b. Agregat Kasar (Kerikil)
Kerikil merupakan agregat yang mempunyai ukuran butiran berdiameter 5
mm – 40 mm. Sebagai pengganti kerikil dapat pula digunakan batu pecah
(split). Kerikil atau batu pecah yang memiliki ukuran diameter lebih dari
40 mm tidak baik dalam pembuatan beton. Agregat kasar (kerikil)
sebaiknya memiliki gradasi yang baik, maksudnya sebaiknya terdiri dari
butiran yang bervariasi besarnya, agar dapat mengisi rongga yang kosong
yang tidak dapat diisi oleh agregat yang berukuran besar sehingga
mengurangi pemakaian semen.
Agregat kasar (kerikil) yang digunakan sebagai bahan beton sebaiknya
memenuhi spesifikasi sebagai berikut:
i. Susunan Butiran (Gradasi)
Batasan gradasi agregat kasar dapat dilihat dalam tabel 2.3 berikut
Tabel 2.3 Syarat Gradasi Agregat Kasar berdasarkan ASTM
Lubang
Ayakan (mm)
Persen Berat Tembus Kumulatif
Ukuran Butir Nominal (mm)
37.5 – 4.75 25 – 4.75 19 – 4.75 12 – 4.75
50 100 - - -
25 - 95 - 100 100 -
19 35 - 70 - 90 - 100 100
12.5 - 25 - 60 - 90 - 100
9.5 30 - 60 - 20 - 55 40 – 70
4.75 0 - 5 0 - 10 0 - 10 0 – 15
2.36 - 0 - 5 0 - 5 0 - 5
ii. Agregat kasar harus bersifat padat dan keras, serta tidak berpori
iii. Agregat kasar harus bersih, tidak boleh mengandung lumpur lebih dari
1%, jika melebihi 1% maka agregat kasar harus dicuci
iv. Tidak boleh mengandung bahan yang bersifat reaktif terhadap alkali
dimana akan mengakibatkan pemuaian berlebihan dalam beton.
v. Pada keadaan terpaksa, dapat dipakai kerikil bulat.
3. Agregat berdasarkan bentuk butiran dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu:
a. Angular, agregat kasar tidak memiliki keausan. Dan merupakan bentuk terbaik untuk kelecakan beton
b. Well rounded, yang berarti bulat, bentuk aslinya sudah tidak kelihatan namun untuk beton merupakan bentuk yang memiliki kekuatan yang unggul.
c. Pipih (flaky), memanjang (elongated), dan pipih memanjang (flaky and
elongated), merupakan bentuk kurang baik bagi beton karena akan sulit dipadatkan. Agregat dengan bentuk ini tidak boleh memiliki komposisi lebih
dari 20% dari volume beton.
4. Agregat berdasarkan berat jenisnya dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu:
a. Agregat Berat
i. Agregat yang dipakai : batu barit (berat jenis 4,15-4,45) dan bijih besi
(berat jenis 4,4-5,00)
ii. Berat jenis beton yang akan diperoleh menggunakan agregat berat
>2400 kg/m3. Biasanya beton ini digunakan pada konstruksi reaktor.
i. Agregat yang dipakai : berasal dari batuan beku, endapan malihan
dengan berat jenis 2,6 – 2,7.
ii. Berat jenis beton yang akan diperoleh menggunakan agregat normal
1800-2400 kg/m3. Biasanya beton ini digunakan pada konstruksi secara umum, jembatan, bangunan, jalan, dan sebagainya.
c. Agregat ringan
iii. Agregat yang dipakai : batu apung.
iv. Berat jenis beton yang akan diperoleh menggunakan agregat ringan
300-1800 kg/m3. Biasanya beton ini digunakan pada konstruksi beton ringan.
2.2.3 Air
Air diperlukan dalam campuran beton sebagai pemicu reaksi kimia dengan semen,
membasahi agregat, dan mempermudah pengerjaan beton karena air akan membuat beton
menjadi lecak.
Air merupakan bahan yang juga sangat penting dalam mempengaruhi kekuatan beton.
Jumlah dan kualitasnya harus sangat diperhatikan karena akan sangat mempengaruhi
kekuatan beton yang diperoleh. Air yang dapat diminumlah yang sangat baik digunakan
dalam campuran beton. Air yang mengandung senyawa-senyawa berbahaya, tercemar garam,
minyak, gula, bahan-bahan kimia lainnya akan menurunkan kualitas beton yang dihasilkan.
Air yang digunakan dalam campuran beton sebaiknya memenuhi syarat-syarat sebagai
berikut (PBI 1971):
a. Tidak mengandung lumpur atau benda melayang lainnya lebih dari 2 gram/liter
b. Tidak mengandung garam yang dapat merusak beton (asam, zat organik, dan
lainnya).
c. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter
d. Tidak mengandung senyawa-senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter
Selain kandungan air yang harus memenuhi syarat, jumlah air dalam campuran beton
juga harus sangat diperhatikan. Jumlah air pada campuran beton pada umumnya dihitung
berdasarkan nilai perbandingan antara berat air dan berat semen Portland pada campuran
beton, dan dikenal dengan istilah faktor air semen atau disingkat dengan fas.
Superplasticizer merupakan bahan tambah (admixture). Bahan tambah, additive
dan admixture adalah bahan selain semen, agregat dan air yang ditambahkan pada adukan beton, sebelum atau selama pengadukan beton untuk mengubah sifat beton sesuai
dengan keinginan perencana. Penambahan additive atau admixture tersebut ke dalam campuran beton ternyata telah terbukti meningkatkan kinerja beton hampir disemua
aspeknya, yaitu kekuatan, kemudahan pengerjaan, keawetan dan kinerja-kinerja lainnya
dalam memenuhi tuntutan teknologi konstruksi modern. Mengacu pada klasifikasi ASTM
C494-82, dikenal 7 jenis admixture sebagai berikut :
Tabel 2.4 Jenis Superplasticizer
Jenis Kegunaan
Tipe A : Water
Reducer (WR) atau
plasticizer
Bahan kimia tambahan untuk mengurangi jumlah air
yang digunakan. Dengan pemakaian bahan ini diperoleh adukan
dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai kekentalan adukan
yang sama, atau diperoleh kekentalan adukan lebih encer pada faktor
air semen yang sama.
Tipe B : Retarder Bahan kimia untuk memperlambat proses ikatan beton.
Bahan ini diperlukan apabila dibutuhkan waktiu yang cukup
lama antara pencampuran/pengadukan beton dengan penuangan
adukan. Atau dimana jarak antara tempat pengadukan betondan
tempat penuangan adukan cukup jauh.
Tipe C :
Accelerator
Bahan kimia untuk mempercepat proses ikatan dan
pengerasan beton. Bahan ini digunakan jika penuangan adukan
dilakukan dibawah permukaan air, atau pada struktur beton
yang memerlukan pengerasan segera.
Tipe D : Water
Reducer Retarder
(WRR) mengurangi air dan memperlambat proses ikatan.
Tipe E : Water
Reducer
Accelerator
Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk
mengurangi air dan mempercepat proses ikatan.
Tipe F : High
Range Water
Reducer
(Superplasticizer)
Bahan kimia yang berfungsi mengurangi air sampai 12
% atau bahkan lebih. Penjelasan mengenai superplasticizer akan
dibahas lebih lanjut.
Tipe G : High
Range Water
Reducer (HRWR)
Bahan kimia tambahan berfungsi ganda yaitu untuk
mengurangi air dan mempercepat proses ikatan dan pengerasan
beton. Bahan kimia tambahan biasanya dimasukkan dalam
campuran beton dalam jumlah yang relatif kecil dibandingkan
dengan bahan-bahan utama, maka tingkatan kontrolnya harus
lebih besar daripada pekerjaan beton biasa. Hal ini untuk menjamin
agar tidak terjadi kelebihan dosis, karena dosis yang berlebihan akan
bisa mengakibatkan menurunnya kinerja beton bahkan lebih
ekstrem lagi bisa menimbulkan kerusakan pada beton.
Menurut ASTM C494 dan British Standard 5075, Superplasticizer adalah bahan
kimia tambahan pengurang air yang sangat effektif. Dengan pemakaian bahan
tambahan ini diperoleh adukan dengan faktor air semen lebih rendah pada nilai
kekentalan adukan yang sama atau diperoleh adukan dengan kekentalan lebih encer
dengan faktor air semen yang sama, sehingga kuat tekan beton lebih tinggi.
Superplasticizer juga mempunyai pengaruh yang besar dalam meningkatkan
workabilitas bahan ini merupakan sarana untuk menghasilkan beton mengalir tanpa
terjadi pemisahan (segregasi/bleeding) yang umumnya terjadi pada beton dengan jumlah air
yang besar, maka bahan ini berguna untuk pencetakan beton ditempat-tempat yang sulit
seperti tempat pada penulangan yang rapat. Superplasticizer dapat memperbaiki
workabilitas namun tidak berpengaruh besar dalam meningkatkan kuat tekan beton untuk
faktor air semen yang diberikan. Namun kegunaan superplasticizer untuk beton mutu
beton. Pengurangan ini tergantung dari kandungan air yang digunakan, dosis dan tipe dari
superplasticizer yang dipakai. (L. J. Parrot,1998).
Untuk meningkatkan workability campuran beton, penggunaan dosis
superplasticizer secara normal berkisar antara 1-3 liter tiap 1 meter kubik beton. Larutan
superplasticizer terdiri dari 40% material aktif. Ketika superplasticizer digunakan untuk
menguarangi jumlah air, dosis yang digunakan akan lebih besar, 5 sampai 20 liter tiap 1
meter kubik beton.(Neville, 1995)
Menurut (Edward G Nawy, 1996), Superplasticizer dibedakan menjadi 4 jenis :
1. Modifikasi Lignosulfonat tanpa kandungan klorida. xxvi
2. Kondensasi Sulfonat Melamine Formaldehyde (SMF) dengan kandungan
klorida sebesar 0.005%
3. Kondensasi Sulfonat Nephtalene Formaldehyde (SNF) dengan kandungan
klorida yang diabaikan.
4. Carboxyl acrylic ester copolymer.
Jenis SMF dan SNF yang disebut garam sulfonik lebih sering digunakan
karena lebih efektif dalam mendispersikan butiran semen, juga mengandung
unsur-unsur yang memperlambat pengerasan.
Superplasticizer adalah zat-zat polymer organik yang dapat larut dalam air yang telah
dipersatukan dengan mengunakan proses polymerisasi yang komplek untuk menghasilkan
molekul-molekul panjang dari massa molecular yang tinggi. Molekul-molekul panjang ini
akan membungkus diri mengelilingi partikel semen dan memberikan pengaruh negatif yang
tinggi sehingga antar partikel semen akan saling menjauh dan menolak. Hal ini akan
menimbulkan pendispersian partikel semen sehingga mengakibatkan keenceran adukan dan
meningkatkan workabilitas. Perbaikan workabilitas ini dapat dimanfaatkan untuk
menghasilkan beton dengan workability yang tinggi atau menghasilkan beton dengan kuat
tekan yang tinggi.
2.2.5 Serat
Menurut Sjafei (2005), penambahan serat berarti memberi tulangan pada beton yang
terjadinya retakan micro pada beton di daerah tarik akibat pengaruh pembebanan, pengaruh susut atau pengaruh panas hidrasi.
Keuntungan penambahan serat pada beton adalah (Nely Wahyuni, 2010):
1. Serat terdistribusi secara acak di dalam beton pada jarak yang relative sangat
dekat satu dengan yang lainnya akan member tahanan terhadap tegangan
berimbang ke segala arah dan member keuntungan material struktur yang
disiapkan untuk menahan beban dari berbagai arah.
2. Perbaikan perilaku deformasi seperti ketahanan terhadap impak, daktilitas yang
lebih besar, kuat lentur, dan kapasias torsi yang lebih baik.
3. Serat meningkatkan ketahanan beton terhadap formasi dan pembentukan retak.
4. Peningkatan ketahanan pengelupasan (spalling) dan retak pada selimut beton akan membantu pada penghambatan korosi besi tulangan dari serangan kondisi
lingkungan yang berpotensi korosi.
Jenis-jenis serat yang sering digunakan dalam campuran beton:
1. Serat Baja
Dari semua jenis serat, serat baja memiliki kekuatan dan modulus yang paling
tinggi, tetapi serat ini sangat korosif.
2. Serat Polypropelene
Serat polypropelene merupakan salah satu jenis serat plastic. Serat ini tidak
menyerap air semen, memiliki modulus elastisitas yang rendah, mudah terbakar,
kurang tahan lama, dan memiliki titik leleh yang rendah.
3. Serat Kaca
Serat ini memiliki berat jenis yang rendah, kurang mampu menahan pengaruh
alkali, dan modulus elastisitas rendah.
4. Serat Asbestos
Serat ini memiliki harga yang relatif murah, tahan terhadap panas sehingga sering
digunakan dalam pembuatan asbes lembaran, pipa maupun genteng.
5. Serat Kevlar
6. Serat Karbon
Serat ini pun memiliki harga yang relatif mahal. Serat ini biasa dipakan pada
beton yang mempunyai ketahanan terhadap retak yang tinggi.
7. Serat Kawat
Serat ini banyak tersedia di Indonesia dan memiliki harga yang relatif murah.
8. Serat Alami
Serat ini berasal dari alam. Menurut Swamy, 1984, persyaratan dasar serat alami
ketika digunakan sebagai perkuatan pada beton adalah meningkatkan kuat tarik
dan modulus elastisitas, ikatan yang wajar antar permukaan dengan beton, sifat
kimia yang baik, stabilitas geometris dan daya tahan. Beberapa jenis serat alami
yang telah diteliti sebagai bahan perkuatan beton adalah serat kelapa, ijuk, sisal,
serat ampas tebu, serat bamboo, serat rami, serat kayu, dan beberapa serat
sayuran. Sifat kebanyakan serat alami telah dapat dipertanggungjawabkan.
2.2.5.1Serat Ijuk Aren
Ijuk dihasilkan dari pohon aren (Arenae Pinnafa Merr). Pohon aren (Arenae Pinnafa
Merr) sama seperti kelapa, seluruh bagian dari batangnya bermanfaat secara ekonomi, mulai dari batang, daun, buah, bunga dan bahkan ijuk. Salah satu produk aren yang menjadi bahan
penelitian saya adalah serat ijuk yang merupakan serat alami berwarna hitam yang menempel
di ketiak batang. Ijuk membalut batang aren sehingga pohon aren akan terlihat sangat kotor.
Setelah pohon berumur lima tahun, ijuk yang tadinya rapi terlipat dibawah ketiak sekarang
mulai terlihat berantakan. Belum lagi ijuk kemudian jadi sarang cendawan, bakteri dan
Gambar 2.1 Pohon Aren (Arenae Pinnafa Merr)
Sekalipun ijuk sering dianggap mengotori pohon aren dan sebagai sarang parasit bagi
pohon aren, namun ijuk memiliki banyak keistimewaan, diantaranya:
a. Tahan lama hingga ratusan bahkan ribuan tahun lebih (tidak mudah rapuh)
b. Tahan terhadap asam dan garam air laut
c. Mencegah penembusan rayap tanah
d. Bersifat lentur
e. Memiliki ketahanan tarik yang cukup
Dengan beberapa keistimewaan di atas, diharapkan serat ijuk dapat memperbaiki sifat
mekanikal beton.
Terdapat berbagai macam ijuk yang terdapat di pasaran, dan berikut merupakan
pembagian jenis ijuk berdasarkan kualitas, yaitu
(http://www.warungblogger.org/2012/04/mengenal-ijuk-lebih-dekat.html
1. IJUK KUALITAS NOMOR SATU
):
Untuk ijuk kualitas nomor satu memiliki rambut yang panjang, tebal dan tekstur
yang lebih kuat. Kualitas ini lebih bersih daripada kualitas nomor dua, tiga dan empat. Ijuk
kualitas nomor satu sudah terkelupas dari kulit ari dan lidinya. Kualitas nomor satu ini dapat
diproses untuk berbagai macam kegunaan, diantaranya bisa dibuat untuk kulit luar dari sapu,
dan juga pembuatan sikat kamar mandi. Ijuk kualitas nomor satu biasanya termasuk dalam
ijuk kualitas ekspor.
Para pembeli dari luar negeri biasanya membeli ijuk kualitas nomor satu ini untuk
bahan campuran pembuatan beton, tiang penyangga dari jembatan, dan sebagainya.
Sedangkan unt
diproses dengan cara disisir dan dibersihkan dari kulit ari. Penggunaan kulit luar dari sapu
maupun sikat dengan ijuk nomor satu hanya digunakan sebagai pelapis kulit luar dari sapu
maupun sikat sehingga membuat kualitas sapu dan sikat menjadi padat, rapi dan tidak mudah
2. IJUK KUALITAS NOMOR DUA
Ijuk kualitas nomor dua memiliki rambut yang lebih lembut dari pada kualitas nomor
satu. Dengan tekstur yang lebih lembut ini, maka kualitas nomor dua bisa di gunakan untuk
berbagai macam produksi. Biasanya ijuk ini terdapat lidi di dalamnya dan dapat digunakan
untuk atap rumah. Apabila digunakan sebagai atap rumah maka akan membuat rumah tampak
alami.
Ijuk dengan kualitas nomor dua yang sudah di sisir dapat digunakan sebagai lapisan
kedua dari pembuatan sapu maupun sikat sehingga lebih padat dan kuat. Ijuk yang sudah
disisir tetapi masih dalam bentuk gumpalan digunakan untuk pembuatan tali tambang dengan
cara digiling dengan alat bambu dan di padatkan dengan cara digiling oleh alat bantu tertentu.
3. IJUK KUALITAS NOMOR TIGA
Untuk ijuk dengan kualitas nomor tiga ini biasanya mempunyai kualitas yang hampir
sama dengan ijuk aren yang berkualitas nomor dua, akan tetapi ijuk nomor tiga lebih banyak
mengandung lidi dan kulit ari. Kualitas nomor tiga digunakan untuk pembuatan tali tambang
akan tetapi lebih banyak digunakan untuk resapan air, sebagai bahan dasar pondasi bangunan
maupun sebagai bahan pondasi kolam ikan.
Apabila dipakai sebagai pondasi bangunan biasanya memberikan manfaat sebagai
penyerap air dari dalam tanah agar saat didirikannya bangunan, air tidak akan naik / pasang
dan akan mengakibatkan kerusakan dari bangunan tersebut. Dengan ijuk sebagai alas pondasi
dari kolam ikan biasanya untuk penyerap dan penyaring air sehingga menjadikan air kolam
lebih jernih dan bersih dari lumpur ataupun kotoran lainnya.
4. IJUK KUALITAS NOMOR EMPAT
Kualitas nomor empat ini biasanya mengandung lebih banyak lidi dan kulit ari.
Diusahakan apabila melakukan pembelian ijuk kualitas nomor empat gunakanlah sebagai
pondasi dan penyerapan didalam septic tank. Bukan hanya dengan kegunaan tersebut diatas,
tetapi untuk ijuk kualitas nomor empat ini bisa juga digunakan untuk alas dasar dari atap
rumah sebelum di pasang ijuk nomor dua dan tiga.ijuk
Untuk kualitas nomor empat banyak juga di manfaatkan oleh intansi PDAM guna
memisahkan antara kotoran dengan air untuk para masyarakat pengguna PDAM. Ijuk ini
adalah ijuk yang di letakkan paling dasar dari alas sebuah pondasi, karena manfaat dari
hasil pondasi bangunan maupun kolam ikan berikut penjernih air PDAM ini lebih maksimal
Dan pada penelitian ini, saya menggunakan serat ijuk aren dengan kualitas nomor
empat dimana dapat diperoleh di toko bangunan dengan mudah. Ijuk mempunyai beberapa
sifat fisik, seperti: berupa helaian benang(serat) berwarna hitam, berdiameter kurang dari 0,5
mm, bersifat kaku dan ulet (tidak mudah putus), massa jenis serat ijuk 1,136 gram/cm3. Komposisi unsur kimia penyusun serat ijuk dapat dilihat dari table 2.5 berikut:
Tabel 2.5 Komposisi Kandungan Unsur Kimia pada Serat Ijuk
Kandungan Unsur Kimiawi Komposisi (%)
Selulosa 51,54
Hemiselulosa 15,88
Lignin 43,09
Air 8,9
Abu 2,54
Gambar 2.2 Serat Ijuk Aren dalam gulungan
2.3. Sifat Beton
2.3.1. Beton Segar
Hal-hal penting yang berkaitan dengan sifat-sifat beton segar, yaitu:
Dalam pengerjaan beton workability atau sering disebut kelecekan merupakan sifat penting yang harus diperhatikan. Sifat ini merupakan ukuran dari tingkat kemudahan adukan
untuk diaduk, diangkut, dituang dan dipadatkan dengan indikasi tidak terjadinya pemisahan
(segregation) dan pendarahan (bleeding).
Workability (kelecekan) dapat didefenisikan dari tiga sifat (Wira Kusuma, 2012),
yaitu:
a. Kompatibilitas, yaitu kemudahan beton untuk dipadatkan dan mengeluarkan
rongga-rongga udara.
b. Mobilitas, yaitu kemudahan beton untuk mengalir ke dalam cetakan dan
membungkus tulangan.
c. Stabilitas, yaitu kemampuan beton untuk tetap menjadi massa homogen tanpa
pemisahan selama pengerjaan.
Unsur-unsur yang mempengaruhi sifat kemudahan pengerjaan beton segar:
a. Jumlah air yang dipakai dalam campuran adukan beton. Makin banyak air yang
dipakai makin mudah beton segar dikerjakan.
b. Penambahan semen kedalam campuran karena pasti diikuti dengan bertambahnya
air campuran untuk memperoleh nilai fas tetap.
c. Gradasi campuran pasir dan kerikil.
d. Pemakaian butir maksimum kerikil yang dipakai.
e. Pemakaian butir-butir batuan yang bulat.
f. Cara pemadatan adukan beton menentukan sifat pengerjaan yang berbeda.
2. Pemisahan kerikil.
Kecenderungan butir-butir kerikil untuk memisahkan diri dari campuran adukan beton
disebut segregation.
Menurut Murdock (1986) segregasi disebabkan oleh hal-hal berikut :
a. Penggun
