305
JURNAL REKAYASA SIPIL/VOL.8.NO.4 – FEBRUARI 2020/ISSN 2337-7739Studi Pengaruh Penggunaan Limbah Kayu Kelapa Sebagai Bahan Tambah
Campuran Beton
Al Fitra Pribadi1,Bambang Suprapto2,Azizah Rachmawati2 1
Mahasiswa Teknik SipiliFakultasiTeknikiUniversitasiIslamiMalang,email : alfitra972@gmail.com
2
Dosen Teknik SipiliFakultasiTeknikiUniversitasiIslamiMalang,email : bambang.suprapto@unisma.ac.id
3
Dosen Teknik SipiliFakultasiTeknikiUniversitasiIslamiMalang,email : azizah.rachmawati@unisma.ac.id
ABSTRAK
Kekuatan, keawetan dan sifat beton tergantung pada sifat bahan dasar, nilai perbandingan bahan, cara pengadukan maupun cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan dan perawatan selama proses pengerasan. Tinggi rendahnya kinerja beton tergantung pada karakteristik material penyusunnya dan material substitusi yang digunakan. Semakin baik interaksi kimiawi-nya maka karakteristik beton akan semakin baik. Penggunaan Limbah Kayu Kelapa bertujuan untuk memberikan pengetahuan pengaruh limbah kayu kelapa terhadap campuran beton. Prosentase penggunaan limbah kayu kelapa pada penelitian ini sebesar 5%, 8%, 11%, 13%, 15%, 18%, 21% dari berat material agregat kasar.Penelitian ini dilakukan dengan cara menguji benda uji berbentuk silinder dengan ukuran 15cm x 30cm dengan pengujian kuat tekan pada saat beton mencapai umur 7, 14, 21 dan 28 hari. Dari hasil yang diperoleh, bahwa benda uji dengan variasi sebanyak 5% adalah beton yang tertinggi dengan hasil kuat tekan sebesar 410,644 kg/cm2 saat beton mencapai umur 28 hari. Dari hasil pengujian, beton dengan bahan tambah limbah kayu kelapa telah mempengaruhi kuat tekan beton dari umur 7 hari dan terus meningkat hingga pengujian beton pada umur 28 hari. Berdasarkan hasil pengujian, diketahui bahwa beton dengan bahan tambah limbah kayu kelapa sebesar 5% adalah yang paling baik pada campuran beton untuk pekerjaan konstruksi.
Kata Kunci :Penelitian, Kayu Kelapa,Campuran Beton, Kuat Tekan.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dewasa ini teknologi semakin maju dan berkembang. Perkembangan teknologi sangat diperlukan untuk meningkatkan pembangunan di segala bidang. Pembangunan di bidang sipil sangat di dorong oleh perkembangan teknologi beton dan produk beton yang dihasilkan semakin inovatif. Pemakaian beton sebagai bahan konstruksi telah lama dikenal dan paling umum dipakai baik untuk struktur skala besar maupun struktur skala kecil. Beton dapat dikatakan sebagai bahan utama pembangunan gedung-gedung di Indonesia. Tetapi di Indonesia teknologi material beton belum banyak dikembangkan. Kekuatan, keawetan dan sifat beton tergantung pada sifat-sifat bahan-bahan dasar, nilai perbandingan bahan-bahanya, cara pengadukan maupun cara pengerjaan selama penuangan adukan beton, cara pemadatan dan cara perawatan selama proses pengerasan (Kardiyono, 1996). Tinggi rendahnya kinerja beton tergantung pada karakteristik material penyusunnya dan material substitusi yang digunakan. Semakin baik interaksi kimiawi-nya maka karakteristik beton akan semakin baik.
brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk
306
JURNAL REKAYASA SIPIL/VOL.8.NO.4 – FEBRUARI 2020/ISSN 2337-7739 TINJAUAN PUSTAKA1. Beton
Beton merupakan material komposit yang terdiri dari medium pengikat (pada umumnya campuran semen hidrolis dan air), agregat halus (pada umumnya pasir) dan agregat kasar (pada umumnya kerikil) dengan atau tanpa bahan tambahan campuran additives
2. Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfingsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton atau mortar. Agregat menempati sebanyak kurang lebih 70% dari volume betin atau mortar. Oleh karena itu sifat sifat beton agregat sangat mempengaruhi sifat sifat beton yang dihasilkan.
3. Semen
Semen Portland ialah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker, yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis, dan gips sebagai bahan pembantu (Bahan Bangunan Bukan Logam), (SK-SNI-S-04-1989-F).
4. Air
Air adalah bahan yang paling dasar dalam pembuatan suatu beton namun harganya paling murah. Air untuk percampuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan yang akan merusak dari kualitas air itu sendiri. Air yang biasa digunakan untuk percampuran beton adalah air yang tawar yang tidak berbau. Air ini diperlukan untuk sebagai pelumas agar adukan beton dapat dikerjakan makin banyak air untuk pelumas maka adukan beton makin mudah untuk dikerjakan.
5. Bahan tambah
Bahan tambahan ialah suatu bahan berupa bubuk atau cairan, yang di tambahkan ke dalam campuran adukan beton selama pengadukan, dengan tujuan untuk mengubah sifat adukan atau betonnya, (Spesifikasi Bahan Tambahan untuk Beton Standar (SK SNI S-18-1990-03).
6. Kayu kelapa
Indonesia dikenal sebagai Negara yang kaya raya akan sumber daya alamnya yang dapat dimanfaatkan. Kakayaan alam Indonesia dipenuhi dengan berbagai segala jenis tumbuhan, salah satunya adalah kelapa. Kelapa merupakan salah satu hasil perkebunan terbesar di dunia. Indonesia memiliki 3,8 juta hektare yang terdiri dari 96% merupakan perkebunan rakyat 2% merupakan perkebunan yang dikelola pemerintah dan 2% dikelola oleh perusahaan swasta (Dewan Kelapa Indonesia 2009). Kelapa merupakan suatu komoditi dimana seluruh bagiannya dapat dimanfaatkan, diantarnyaπyaitu:
a. Akar
Akar mempunyai fungsi yaitu sebagai penopang pohon kelapa, menyerap zat air dari dalam tanah dan penyimpanan air. Penggunaan akar biasanya
307
JURNAL REKAYASA SIPIL/VOL.8.NO.4 – FEBRUARI 2020/ISSN 2337-7739 digunakan sebagai zat berwarna untuk perabotan rumah tangga, bahan obat-obatan dan lain-lain.b. Batang
Batang kelapa dapat digunakan sebagai bahan kontruksi bangunan, mebel dan lain-lain.
c. Daun
Daun kelapa biasa digunakan untuk pembuatan atap rumah, dan juga bisa digunakan sebagai pembuatan ketupat.
d. Buah
Buah kelapa dapat dikosumsi secara langsung terutama dari air kelapa, dan juga bisa dijadikan santan sebagai bahan tambah bumbu masakan.
Dalam penelitian ini menggunakan limbah dari kayu kelapa dapat dijadikan bahan daur ulang (recycle) untuk dikembangkan dalam pembuatan campuran beton. Limbah kayu kelapa yang digunakan dalam penelitian ini berasar dari limbah pembuangan katu kelapa di daerah Suko Agung Kecamatan Dampit Kabupaten Malang. Pemilihan limbah kayu kelapa sebagai bahan tambah campuran beton dikarenakan strukturnya yang keras..
7. Kuat tekan
Kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebakan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan ( SNI 03-1974-1990 ).
Tabel 1. Jenis beton menurut kuat tekannya
(Sumber: Kardiyono, 2007) Perhitungan kuat tekan
Kuat tekan beton =𝑃𝐴 . (kg/cm2) ………(1) Keterangan :
P = Beban Maksimum (kg) A = Luas Penampang (cm2)
Perhitungan kuat tekan rata-rata beton f’cr = ∑ 𝑓𝑐′𝑖𝑛1
𝑛 ………(2)
Keterangan:
jenis beton Kuat tekan (Mpa) beton sederhana (plain concrete) Sampai 10 Mpa beton normal (beton biasa) 15 – 30 Mpa
beton pra tegang 30 – 40 Mpa
Beton kuat tekan beton 40 – 80 Mpa beton kuat tekan sangat tinggi > 80 Mpa
308
JURNAL REKAYASA SIPIL/VOL.8.NO.4 – FEBRUARI 2020/ISSN 2337-7739 f’cr = kekuatan tekan beton rata-ratan = jumlah benda uji
fc’i = kekuatan tekan benda uji ke iPerhitungan standar deviasi beton S = √∑𝑛1(𝑓𝑐′𝑛−1𝑖−𝑓′𝑐 𝑟 ………(3)
Keterangan:
S = standar deviasi n = jumlah benda uji
fc’i = kekuatan tekan benda uji ke i f’cr = kekuatan tekan beton rata-rata Perhitungan kuat tekan beton asli f’c = f’cr – 1,16 x S
keterangan:
f’c = kuat tekan beton
f’cr = kekuatan tekan beton rata-rata
T a b e l
2. Perbandingan kuat tekan beton pada berbagai benda uji (sumber: SNI 03-2847-2002)
Tabel 3. Faktor pengali untuk deviasi standar bila data hasil uji yang tersedia kurang dari 30
Jumlah pengujian Faktor pengali deviasi standar
15 1,16 20 1,08 25 1,03 30 atau lebih 1 (sumber: Anonim) 8. Analisa regresi
Analisa regresi merupakan analisa yang digunakan untuk mengetahui hubungan fungsional antar variable-variabel yang dinyatakan dalam bentuk persamaan matematik.
a. Analisa regresi linier sederhana
Benda uji Perbandingan kuat tekan Kubus 15 cm x 15 cm x 15 cm 1,00
Kubus 20 cm x 20 cm x 20 cm 0,95 Silinder diameter 15 cm, tinggi 30 cm 0,83
309
JURNAL REKAYASA SIPIL/VOL.8.NO.4 – FEBRUARI 2020/ISSN 2337-7739Analisa yang digunakan untuk mengetahui fungsional antar 2 variabel yaitu variable bebas tunggal (independent) dan tak bebas (dependent) yang dinyatakan dengan suatu persamaan matematik. Bentuk persamaan matematik yang akan didapatkan dengan menggunakan analisa regresi linier sederhana dapat dinyatakan sebagai berikut:
Y = a+bx ……….(4) Dimana :
Y = variable tak bebas. X = variable bebas tungal. a = konstanta regresi. b = koefisien regresi. METODE PENELITIAN
1. Tinjauan umum
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan membandingkan campuran beton yang telah ditambah oleh bahan tambahan yaitu limbah kayu kelapa dengan menggunakan sistem Mix Design, dengan rencana beton fc=17,5 Mpa. Dari hasil penelitian yang dilakukan diharapkan dengan dilakukannya pencampuran dengan bahan tambahan dapat diketahui pengaruh yang terjadi pada beton apakah kuat tekan beton mengalami kenaikan atau kuat tekan beton mengalami penurunan.
2. Material
Material yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut : a. Semen portland tipe I
b. Air c. Kerikil d. Pasir e. Kayu kelapa f. Timbangan g. Ayakan h. Talam logam i. Sekop j. Peralatan slump k. Cetakan beton
l. Universal Testing Machine (UTC)
310
JURNAL REKAYASA SIPIL/VOL.8.NO.4 – FEBRUARI 2020/ISSN 2337-7739 Gambar 1. Diagram alir pembuatan beton311
JURNAL REKAYASA SIPIL/VOL.8.NO.4 – FEBRUARI 2020/ISSN 2337-7739 HASIL DAN PEMBAHASANKuat tekan beton
Gambar 2. Grafik kuat tekan beton dengan campuran limbah kayu kelapa (Sumber: Penelitian)
Berdasarkan gambar 2. Dapat dilihat dengan jelas perkembangan kuat tekan setiap umur pengujian. Mulai dari umur 7, 14, 21 dan 28 hari. Titik maksimum berada pada campuran limbah kayu kelapa dengan persontase 5% pada umur 28 hari dengan hasil kuat tekan 410,644 Kg/cm2 yaitu sama dengan 33,43 Mpa. Dan titik terendah terdapat
7 hari 14 hari 21 hari 28 hari
5% 252,390 328,789 274,218 410,644 8% 275,582 234,654 278,311 294,000 11% 237,382 219,647 216,918 213,507 13% 212,826 202,593 175,308 159,619 15% 115,281 109,824 100,956 100,956 18% 150,070 105,730 95,498 98,909 21% 112,552 102,320 93,452 94,816 0,000 50,000 100,000 150,000 200,000 250,000 300,000 350,000 400,000 450,000 K ua t Te ka n (kg/ cm2)
312
JURNAL REKAYASA SIPIL/VOL.8.NO.4 – FEBRUARI 2020/ISSN 2337-7739 pada campuran limbah kayu kelapa dengan persontase 21% pada umur 28 hari dengan hasil kuat tekan 94,816 Kg/cm2 yaitu sama dengan 7,72 Mpa.Analisa Regresi Linier
Gambar 3. Grafik analisa regresi linier Sumber : (penelitian)
Berdasarkan grafik , terlihat titik plot data membentuk pola garis lurus.dari kanan bawah naik ke kiri atas, hal ini menunjukkan bahwa adanya hubungan yang linier dan negatif antara variabel prosentase (X) dengan variabel kuat tekan beton (Y). Hubungan negatif ini berarti bahwa jika prosentase mengalami peningkatan maka kuat tekan beton akan mengalami penurunan dan sebaliknya
.
KESIMPULAN Kesimpulan
Kesimpulan dapat diambil dari hasil penelitian studi pengaruh pengtgunaan limbah kayu kelapa sebagai bahan tambah campuran beton adalah sebagai berikut:
1. Mix design pembuatan beton dengan campuran limbah kayu kelapa ialah Semen : 327,586 Kg/m3 , Pasir : 612,946 Kg/m3 , Kerikil : 1244,468 Kg/m3 (Perbandingan 1 semen : 1,8 Pasir : 3,7 Kerikil)
2. Jumlah persentase limbah kayu kelapa yang digunakan dalam pembuatan campuran beton ialah 5%,8%,11%,13%,18% dan 21%.
3. Adapun kuat tekan maksimum yang dihasilkan dari campuran beton dengan tambahan limbah kayu kelapa pada campuran 5% nilai kuat tekan 410,644 Kg/cm2, pada campuran 8% nilai kuat tekan 294.000 kg/cm2, pada campuran 11% nilai kuat tekan 237,382 kg/cm2, pada campuran 13% nilai kuat tekan 212,826 kg/cm2, pada campuran 15% nilai kuat tekan 115,281 kg/cm2, pada campuran
y = -1476,6x + 380,05 R² = 1 0 50 100 150 200 250 300 350 0% 5% 10% 15% 20% 25% K ua t te ka n K g/c m 2 . Prosentase Regresi linier
313
JURNAL REKAYASA SIPIL/VOL.8.NO.4 – FEBRUARI 2020/ISSN 2337-773918% nilai kuat tekan 150,070 kg/cm2, pada campuran 21% nilai kuat tekan 112,552kg/cm2.
4.
Secara keseluruhan penelitian ini dapat dinyatakan layak digunakan dalam kotruksi beton dengan menggunakan variasi limbah kayu kelapa pada campuran 5%, 8%, 11%, dan 13%.
Saran
Hasil penelitian ini diharapkan dapat berguna baik dalam pengembangan keilmuan tentang bahan bangunan khususnya teknologi beton maupun dalam penerapan secara praktis di lapangan. Diharapkan penelitian lanjutan dapat dilakukan oleh para penelitian lainnya, terutama terhadap beberapa permasalahan berikut :
1. Dari hasil penelitian yang didapat bahwa campuran beton dengan limbah kayu kelapa dengan persentase 5%, 8%, 11% dan 13% dapat digunakan dalam bidang kontruksi seperti rumah sederhana, pengecoran lantai, jalan gang dan lain-lain. Sedangkan persentase 15%, 18% dan 21% bisa digunakan dalam pembuatan paving.
2. Penggunaan limbah kayu kelapa yang kering lebih baik digunakan dalam pencampuran beton agar kuat tekan yang dihasilkan lebih baik lagi.
3. Bagian kelapa yang paling baik digunakan dalam penggunaan campuran beton adalah bagian bawah dari kayu kelapa dikarenakan mempunyai tekstur yang lebih keras.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 03-1974-1990, S. Metode Pengujian Kuat Tekan Beton. Penerbit Badan Standar Nasional.
Anonim, 1989. SK SNI S-04-1989-F Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum, Yayasan LPMB
Anonim, 2000. SNI 03-2834-2000 Metode Pengujian Kuat Tekan Beton, Badan Standarisasi Nasional.
Departemen Pekerjaan Umum, 1990, Standar SK SNI S-18-1990-03 : Spesifikasi Bahan
Tambahan Untuk Beton, Yayasan Badan Penerbit Pekerjaaan Umum, Jakarta.
Harsono, Dwi. Sifat Fisis dan Mekanis Batang Kelapa (Cocos nucifera L.) 39-48, oktober 2015.
Tjokrodimuljo, Kardiyono. 1996. Teknologi Beton. Nafiri. Yogyakarta.
Tjokrodimuljo, Kardiyono. 2007. Teknologi Beton. Edisi pertama. Yogyakarta: Biro Penerbit Teknik Sipil Universitas Gadjah Mada.
