PENGARUH PENGGUNAAN SERAT HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM CAMPURAN BETON TERHADAP KUAT TARIK BETON

(1)

1

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

Beton adalah material konstruksi yang sering digunakan dalam berbagai macam proyek konstruksi khususnya di Indonesia. Hal ini di karenakan beton mudah dibuat, baik di pabrik (precast) maupun langsung di tempat proyek berlangsung dan kekuatannya dapat diatur sedemikian rupa, sehingga sesuai yang diinginkan, bahkan bentuk dan ukurannya dapat diatur sesuai kebetuhan.

Beton merupakan bahan pembentuk struktur bangunan yang terdiri dari bahan semen hidrolik (portland cement), air,agregat kasar, agregat halus (alam atau buatan),dan bahan tambahan (madmixture atau additive).

Salah satu inovasi dari konstruksi beton adalah perkuatan pada elemen-elemen struktur beton bertulang. Perkuatan struktur diperlukan pada struktur-struktur yang telah mengalami penurunan pengaruh lingkungan,perubahan fungsi struktur, desain awal yang kurang, kelemahan perawatan, ataupun kejadian-kejadian alam seperti gempa bumi. Untuk mengatasi sifat kurang baik dari beton dapat dilakukan dengan cara penambahan serat (fiber) pada adukan beton. Tujuannya adalah menulangi beton dengan (fiber) kedalam adukan beton. Berdasarkan dari beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa serat dapat memperbaiki sifat-sifat kekurangan dari beton.

(2)

2

Dalam peranc`angan struktur beton, tegangan tarik yang terjadi ditahan oleh baja tulangan, sedang beton tarik tidak diperhitungkan menahan tegangan-tegangan tarik yang terjadi karena beton akan segera retak jika mendapat tegangan-tegangan tarik yang melampaui kuat tarik.

Dalam perencanaan struktur beton tegangan tarik pada daerah beton tarik akan ditahan oleh serat-serat tambahan ini, sehingga kuat tarik beton serat dapat lebih tinggi dibanding kuat tarik beton biasa.

Di negara-negara maju seperti Amerika dan Inggris, para peneliti telah berusaha memperbaiki sifat-sifat kurang baik dari beton tersebut dengan cara menambahkan serat pada adukan beton. Pemikiran dasarnya adalah menulangi beton denganserat yang disebarkan merata ke dalam beton segar, sehingga dapat mencegah terjadinya retakan retakan beton yang terlalu dini, baik akibat panas hidrasi maupun pembebanan.

Dengan suatu perancangan khusus, kuat tarik beton ini dapat ditingkatkan sehingga mampu menahan tegangan tarik tanpa mengalami retakan. Salah satu cara adalah dengan penambahan serat-serat pada adukan beton sehingga retak-retak yang mungkin terjadi akibat panas hidrasi maupun pembebanan.

Hal yang terjadi pada kerusakan beton adalah retak-retak pada beton, retak-retak tersebut merupakan dehidrasi. Banyak studi penelitian dan teknologi yamg telah dilakukan untuk mengatasi kelemahan sifat beton di atas, di antaranya dengan penambahan serat pada campuran beton untuk tulangan halus pada beton dengan tidak beraturan atau acak.

(3)

3

bagian dasr botol plastik. Pada pengujian ini botol plastik high density polyethylene (HDPE) digunakan sebagai serat untuk campuran adukan beton dengan mencacah botol plastik menjadi serat sebagai campuran.

Penelitian beton serat fiber telah lama dikembangkan baik oleh peneliti baik di dalam maupun duluar negeri dan hasilnya mempunyai nilai positif: menaikkan kuat lentur, menaikkan kuat tarik, menaikkan kuat tekan, dan menaikkan keuletan/daktilitas beton, serta mengurangi retak beton yang berlebih.

Banyak jenis serat yang dapat dicampurkan ke dalam campuran adukan beton untuk mengurangi getas pada beton. Kita dapat menggunakan serat campuran yang dapat di manfaatkan di sekitar kita, misalnya limbah botol plastik. Pemanfaatan limbah botol plastik yang sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari dan sering kita tidak manfaatkan kembali setelah kita memakainya, dapat kita manfaatkan sebagai campuran serat pada beton. Dengan pemanfaatan limbah botol plastik kita dapat mengurangi limbah botol plastik yang mencemari lingkungan dan sebagai alternatif campuran adukan beton untuk menambah kekuatan beton baik kuat tekan,kuat tarik, kuat lentur, dan daktilitas pada beton.

Pada penelitian ini digunakan limbah botol plastik high density polyethylene (HDPE) dengan simbol daur ulang 2 (dua) yang tertera pada botol

bagian dasr botol plastik. Pada pengujian ini botol plastik high density polyethylene (HDPE) digunakan sebagai serat untuk campuran adukan beton dengan mencacah botol plastik menjadi serat sebagai campuran.

1.2. RUMUSAN MASALAH

(4)

4

2. Bagaimana pengaruh distribusi penyebaran serat terhadap benda uji ?

3. Bagaimana pengaruh pemberian serat dengan penyebaran terhadap tinggi balok terhadap kekauan balok ?

1.3. BATASAN MASALAH

Pedoman, teori, peralatan dan prosedur percobaan yang dipakai mengacu kepada standar dari American Society for Testing and Material dengan memperhatikan Standar Nasional Indonesia terbitan PusLitbang Departmen Pekerjaan Umum.

Lingkup penelitian terbatas pada limbah plastik high density polyethylene (HDPE) yang diambil dari limbah yang tidak terpakai lagi. Pembahasan penelitian ini ditekankan terhadap kuat lentur beton.

1.4. TUJUAN PENELITIAN

1. Mengetahui pengaruh pemberian serat cacahan plastik HDPE terhadap tinggi balok.

2. Mengetahui bagaimana distribusi penyebaran serat terhadap benda uji. 3. Mengetahui pengaruh pemberian serat dengan penyebaran terhadap tinggi

balok terhadap kekakuan balok.

1.5. HIPOTESIS

Semakin banyak penampang serat cacahan botol plastik high density polyethylene (HDPE) pada bagian tarik beton akan meningkat pula kekuatan

(5)

5

5 1.6. MANFAAT PENELITIAN

Banyak manfaat yang didapat dari penelitian ini, seperti mengetahui bagaimana pembuatan beton normal dengan campuran serat cacahan limbah plastik high density polyethylene (HDPE). Mengetahui bagaimana pengaruh persentase penambahan serat cacahan limbah botol plastik high density polyethylene (HDPE) terhadap kekuatan lentur pada beton. Dari penelitian ini kita

(6)

6

(7)

PENGARUH PENGGUNAAN SERAT HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM CAMPURAN BETON

TERHADAP KUAT TARIK BETON

NASKAH PUBLIKASI

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikanm Program Sarjana Teknik

ANITA KURNIATI NIM : 07520045

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

(8)

LEMBAR PERSETUJUAN

NASKAH PUBLIKASI

PENGARUH PENGGUNAAN SERAT HIGH DENSITY POLYETHYLENE

(HDPE) SEBAGAI BAHAN TAMBAH DALAM CAMPURAN BETON

TERHADAP KUAT TARIK BETON

Disusun oleh: INDAH NOVARIANA

07520055

Telah diperiksa dan disetujui Malang,………

Dose Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Yunan Rusdianto, MT Ir. Erwin Rommel, MT

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Sipil

(9)

SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : INDAH NOVARIANA NIM : 07520055

Jurusan : TEKNIK SIPIL Fakultas : TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:

Tugas akhir dengan judul:

PENGARUH PEMBERIAN CACAHAN PLASTIK HDPE (HIGH DENSITY POLY-ETHYLENE) SEBAGAI SERAT TERHADAP KUAT LENTUR

BETON SERAT adalah hasil karya saya, dan bukan karya tulis orang lain. Dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan di disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila penyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sangsi akademis.

Malang, 28 Desember 2011 Yang menyatakan,

(10)

LEMBAR PERSEMBAHAN

Segala puji bagi Allah SWT Tuhan semesta alam yang karunia dan nikmat-Nya tak pernah berkurang sedikitpun untuk diturunkan kepada seluruh mahluk-Nya. Shalawat dan salam tetap terlantun bagi kekasih-Nya, Nabi Muhammad SAW, beserta keluarganya yang mulia, sahabatnya yang tercinta, dan pengikutnya yang setia hingga akhir zaman.

Dan tak lupa kupersembahkan Karya Ilmiah ini kepada:

1. Ayahanda dan Ibunda tercinta “ Bpk. Sunarto dan Ibu R.HosniYanti” yang telah mencurahkan kasih sayang dan segala upaya untuk mejadikan putra-putrinya menjadi orang yang berguna.

2. Seluruh keluarga besarku yang telah memberikan do’a serta dukungan moril dan materil.

3. Civil girl community sekaligus keluargaku “Tita Kartika, Anita Kurniati, Elly Septiarina dan Nazumi Sahara trimakasih atas do’a, suport dan kasih sayang yang sudah diberikan selama ini.

4. Pada bpk.Zein Lab.Beton civil UMM yang banyak memeberikan bantuan dalam penelitian tugas akhir ini.

5. Teman-teman seperjuangan “Bung Aji, Ahmad rosidy” yang telah memberikan banyak kenangan, bantuan, suka dan duka dalam penelitian tugas akhir ini.

6. Teman-temanku yang telah membantu dari awal penelitian hingga selesai “Aji, Browi, Corpem, Hardi, Tita, Rara, Elly, Ruly, Rudi, Arman, Rosy,dan semuanya yang tak tersebutnamanya ” trimakasih atas bantuanya, semangat dan sukses untuk kita semua.

7. Sahabat-sahabatku teknik sipil angkatan 2007, yang selalu kompak dan pantang menyerah, kalian merupakan bagian dari keluarga baruku di Universitas Muhammadiyah Malang.

8. Keluarga besar K-5 Embong Anyar2 trimakasih atas do’a dan support yang sudah kalian berikan.

9. Serta semua sahabat-sahabatku yang tak bisa ku sebut satu persatu.

Semoga semua yang telah diberikan mendapatkan ganjaran pahala dari Allah SWT. Amin Ya Rabbal Alamin.

(11)

iii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat yang diberikan dalam menyelesaikan tugas akhir ini, serta shalawat serta salam kepada Nabi Muhammad SAW sebagai penerang dan panutan bagi umat manusia menuju jalan yang benar yaitu di ridhai Allah SWT.

Tugas akhir ini kami tulis dengan judul PENGARUH PEMBERIAN CACAHAN PLASTIK HDPE (HIGH DENSITY POLY-ETHYLENE) SEBAGAI SERAT TERHADAP KUAT LENTUR BETON SERAT untuk memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.

Dalam masa perkulihan sampai penulisan tugas akhir ini tentunya banyak kendala yang terjadi, namun berkat bantuan berbagai pihak kami dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini, untuk itu tidak lupa kami sampaikan terima kasih kepada:

1. Keluarga tercinta, ayah dan ibuku (telapak kaki surgaku), kakakku, kedua adikku serta semua saudara yang telah memberikan dukungan tanpa henti. 2. Bapak Ir. Khoirul Abadi, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMM. 3. Bapak Ir. Yunan Rusdianto, MT selaku dosen pembimbing I.

4. Bapak Ir. Erwin Rommel, MT selaku dosen Pembimbing II.

5. Seluruh staf Jurusan Teknik Sipil, Staf TU Fakultas Teknik dan staf Laboratorium Teknik Sipil.

6. Seluruh teman-teman yang telah membantu.

Akhir kata kami mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan tugas akhir ini dan semoga tugas akhir ini membawa manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan dibidang ketekniksipilan.

Malang 28 Desember2011

(12)

viii DAFTAR ISI

Hal :

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

ABSTRAKSI ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... viii

DAFTAR GAMBAR ... ix

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

1.1.Latar Belakang ... 1

1.2.Rumusan Masalah ... 3

1.3.Batasan Masalah ... 4

1.4.Tujuan Penelitian ... 4

1.5.Hipotesis... ... 4

1.6.Manfaat Penelitian ... 5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1. Penelitian yang Terkait ... 6

2.2. Pengertian Beton ... 8

2.3. Beton Serat ... 9

2.3.1.Karakteristik Beton Berserat ... 11

2.3.2. Interaksi Serat dengan Pasta Semen ... 12

2.4. Bahan-Bahan Pembentuk Beton ... 14

(13)

viii

2.4.2. Agregat ... 17

2.4.4. Konsistensi dan Slump ... 21

2.5. Polimer High Density Polyethylene ... 22

2.6. Kuat Lentur ... 24

2.6.1. Keruntuhan Lentur Akibat Kondisi Batas(Ultimate) ... 26

2.6.2. Kapasitas Lentur Murni ... 27

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 32

3.1. Rancangan penelitian ... 33

3.1.1. Rancangan Benda Uji ... 33

3.2. Bagan Alir Penelitian ... 34

3.3. Persiapan Penelitian ... 35

3.3.1.Standar Pengujian ... 35

3.3.2. Bahan Baku Penelitian ... 36

3.4. Pengujian Bahan Baku Penelitian ... 37

3.4.1. Pengujian Agregat Halus ... 37

3.4.2. Pengujian Agregat Kasar... 38

3.4.3. Pengujian Air ... 39

3.5. Pembuatan serat HDPE ... 40

3.5.1. Pengujian Kuat Tarik Plastik HDPE ... 41

3.6. Rencana campuran Beton ... 43

(14)

viii

3.8. Pengujian Beton Segar ... 44

3.9. Curing Beton ... 46

3.10. Pengujian Beton yang Telah Mengeras ... 48

3.10.1 Uji Kuat Lentur ... 49

BAB IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 50

4.1. Analisa dan Hasil penelitian bahan Baku penelitian ... 50

4.1.1. Analisa dan hasil pengujian semen ... 51

4.1.2. Analisa dan hasil pengujian agregat halus ... 52

4.1.3. Analisa dan hasil pengujian agregat kasar ... 52

4.1.4. Karakteristik HDPE ... 54

4.3. Analisa dan hasil pengujian beton segar (uji slump) ... 54

4.3.1. Hasil Uji Lendutan pada Beton Tanpa Campuran Serat ... 56

4.3.2. Hasil Uji Lendutan pada Beton Dengan Campuran Serat 25%h Balok ... 59

4.3.2. Perbandingan Hasil Uji Lendutan Dengan Penyeban Serat 0%h. 25%h, 50% h,75%h Balok ... 65

(15)

viii

4.4. Pola penyebaran serat ... 71

BAB V. PENUTUP ... 72

5.1. Kesimpulan ... 72

5.2. Saran ... 72

(16)

ix

DAFTAR TABEL

Hal:

Tabel 2.1 sifat dan kekuatan pada serat ... 9

Tabel 2.2 Sifat-Sifat Dasar dari Berbagai Jenis Serat ... 11

Tabel 2.3 Persyaratan gradasi agregat halus SK-SNI-T-15-1990-03 ... 18

Tabel 2.4 Thermoplastic Polymers With Carbon Backbone ... 23

Tabel 2.5 Klasifikasi Polyethylene ... 24

Tabel 3.1 Rancangan Benda Uji ... 32

Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Semen ... 49

Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Agregat Halus ... 51

Tabel 4.3 Hasil Pemeriksaan Agregat Kasar ... 52

Tabel 4.4 Karakteristik Serat High Density Polyethylene ... 53

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Slump Beton ... 55

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Lendutan pada penyebaran Serat 100% h balok ... 64

Tabel 4.7 Hubungan Variasi Penyebaran Serat dengan Kekakuan balok ... 65

(17)

DAFTAR PUSTAKA

- Ariatama, Ananta. 2007 “Pengaruh Pemakain Serat Kawat BerkaitKekuatan Beton Mutu Tinggi Berdasarkan Optimasi Diameter Serat”. Tesis tidak diterbitkan. Semarang: Program Magister Teknik Sipil UNDIP

- ASTM, “Standard test method for Spilitting tensile Strength of Cylindrical Concere specimens”

- Chandra, Johanes. 2008 “Pengaruh pemakaian cacahan limbah gelas plastik

polypropylene(pp) pada kuat tarik dan kuat lentur material beton”. Skripsi tidak

diterbitkan. Jakarta: Fakultas Teknik UI.

- Apriyatno , Henry, 2007 “Pengaruh Penambahan Serat Roving Terhadap Kapasiyas Lentur Balok Beton Bertulang”. Skripsi tidak diterbitkan.Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang.

- Hariyana, Agus. 2008 ”Karakteistik Agragat Kasar Ringan Platik High Density Poly-Etheylene (HDPE)”. Skripsi tidak diterbitkan. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik UI.

- Heidi, Duma, 2008 “ Studi Perilaku Kuat Lentur dan Susut Pada beton Agregat Daur Ulang”.Skripsi tidak diterbitkan. Jakarta: Fakults Teknik UI.

- Kurniati, Anita. 2011 ”Pengaruh Penggunaan Serat Hight Density Poly-Etheylene(HDPE) Sebagai Bahan Tambah Dalam Campuara Beton Terhadap

Kuat Tarik Beton”.Skripsi tidak diterbitkan. Malang: Fakultas Teknik UMM.

- Mulyono, T.,2003.” Teknologi Beton”. Yogyakarta : Penerbit Andi.

- oerleebook.com. “Beton Serat ”Www.oerleebook.com.beton-serat diunduh tanggal 12 juli 2011.

(18)

-Tjokrodimuljo, K. 1992 “ Buku Ajar Teknologi Beton” . Yogyakarta: Jurusan Teknik sipil UGM.

-Yanarta.com, “Beton Spesial” (http://Yanarta.com/civil-engineering/beton-spesial) diunduh tanggal 15 juli 2011.

(19)