PENGARUH PENAMBAHAN SERAT TUMBUHAN SISAL (AGAVE SISALANA) TERHADAP SIFAT MEKANIS MORTAR.

(1)

REZA FAHRUROZI, 2013

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT TUMBUHAN SISAL (AGAVE SISALANA) TERHADAP SIFAT MEKANIS MORTAR

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT TUMBUHAN SISAL (AGAVE SISALANA) TERHADAP

SIFAT MEKANIS MORTAR

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil

oleh:

REZA FAHRUROZI 1105529

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL

(2)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 2013

PERNYATAAN

Saya menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “Pengaruh Penambahan Serat Tumbuhan Sisal (Agave Sisalana) Terhadap Sifat Mekanis Mortar” ini sepenuhnya karya saya sendiri. Tidak ada bagian di dalamnya yang merupakan plagiat dari karya orang lain dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang tidak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan ini, saya siap menanggung risiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila kemudian ditemukan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.

Bandung, Februari 2013 Yang membuat pernyataan,

(3)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu LEMBAR PENGESAHAN

REZA FAHRUROZI (1105529)

PENGARUH PENAMBAHAN SERAT TUMBUHAN SISAL (AGAVE SISALANA) TERHADAP

SIFAT MEKANIS MORTAR

DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH PEMBIMBING :

Pembimbing I,

Istiqomah, ST., MT. NIP.19711215 200312 2 001

Pembimbing II,

Ben Novarro Batubara, ST., MT. NIP.19801119 200912 1 003

Diketahui oleh :

(4)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Pendidikan Teknik Sipil FPTK UPI

Drs. Budi Kudwadi, MT. NIP. 19630622 199001 1 001

Teknik Sipil S-1 FPTK UPI

(5)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan serat sisal terhadap sifat mekanis mortar berupa kuat tekan, kuat belah (splitting), dan kuat lentur. Serat sisal ini digunakan dengan pertimbangan dapat menanggulangi kelemahan mortar yang bersifat getas serta memiliki kuat tarik kecil dikarenakan serat sisal mempunyai nilai kuat tarik yang cukup tinggi.

Pada penelitian ini campuran mortar yang digunakan adalah 1 semen : 4 pasir, denganpersentase penambahan serat sisal adalah 0%, 1%, 3%, dan 5% dari berat semen, sedangkan panjang serat yang digunakan yaitu 3 – 4 cm. Pengujian dilakukan pada umur 7, 14, dan 28 hari untuk uji tekan, sedangkan untuk uji kuat belah dan kuat lentur pengujian hanya dilakukan pada umur 28 hari.

Hasil penelitian menunjukkan kekuatan tekan mortar mengalami penurunan, sedangkan untuk kuat belah (splitting) dan kuat lentur mengalami kenaikan. Kenaikan kuat belah berturut-turut adalah 4.116%, 6.901%, dan 151.211%. Sedangkan kenaikan kuat lentur berturut-turut sebagai berikut 38.951%, 96.005%, dan 232.584%. Nilai kuat tekan rata-rata terbesar yaitu 15.200 MPa. Sedangkan nilai kuat belah rata-rata terbesar adalah 1.032 MPa. Adapun untuk nilai kuat lentur rata-rata paling tinggi yaitu 2.664 MPa.

(6)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu ABSTRACT

This research was conducted to determine the effect of the addition of sisal fibers on mechanical properties of mortar such as compressive strength, splitting, and flexural strength. Sisal fiber is used in consideration to overcome mortar weaknesses like its brittle and has a low tensile strength, because the tensile strength value of sisal fiber is high enough.

On this research, the proportion of mortar are 1 cement : 4 sand aggregate with variation in the percentage of sisal fiber addition is 0%, 1%, 3%, and 5% by weight of cement, and the length of sisal fiber used is 3 – 4 cm. Tests performed at the age of 7, 14, and 28 days to pressure test, while for splitting test and flexural strength testing only at the age of 28 days.

The results showed the compressive strength of mortar has decreased, while the splitting and flexural strength increased. Compressive strength gains consecutive sides are 4.116%, 6.901%, and 24.939%. While the increase in flexural strength following consecutive 38.951%, 96.005%, and 232.584%. The value of compressive strength maximum are 15.200. While the splitting value maximum is 1.032 MPa. As for the value of the maximum flexural strength is 2.664 MPa.

(7)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN UCAPAN TERIMA KASIH ABSTRAK

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xv

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Identifikasi Masalah ... 4

1.3 Pembatasan Masalah ... 5

1.4 Perumusan Masalah ... 6

1.5 Maksud dan Tujuan ... 6

1.6 Sistematika Penulisan ... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Mortar ... 8

2.2 Material Pembentuk Mortar ... 13

(8)

2.2.2 Agregat Halus (Pasir) ... 18

2.5.1 Pengaruh Persen Penambahan Massa Hasil Pembakaran Serbuk Kayu dan Ampas Tebu Pada Mortar Terhadap Sifat Mekanik dan Sifat Fisisnya ... 38

2.5.2 Aplikasi Serat Sisal Sebagai Komposit Polimer ... 39

2.5.3 Sisal Fiber-Mortar Composites ... 41

2.5.4 Karakteristik Komposit Sandwich Serat Alami Sebagai Absorber Suara ... 43

2.5.5 Fibre Reinforced Concrete ... 44

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metoda Pelaksanaan Penelitian ... 46

(9)

3.4.2 Berat Jenis Agregat Halus ... 53

3.4.3 Gradasi Agregat Halus ... 53

3.4.4 Kadar Lumpur ... 54

3.4.5 Penyerapan/Kadar Air Agregat Halus ... 54

3.5 Perancangan ... 55

3.6 Pembuatan Benda Uji ... 56

3.7 Perawatan Benda Uji ... 60

3.8 Pengujian Karakteristik Mortar ... 61

3.8.1 Uji Kuat Tekan ... 61

3.8.2 Uji Kuat Belah (Splitting) ... 63

3.8.3 Uji Kuat Lentur ... 65

3.9 Analisa Data ... 67

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengujian Material Pembentuk Mortar ... 69

4.1.1 Berat Jenis Semen Portland ... 69

4.1.2 Berat Jenis Agregat Halus (Pasir) ... 70

4.1.3 Gradasi Agregat Halus ... 72

4.1.4 Kadar Lumpur ... 73

4.1.5 Penyerapan Air Agregat Halus ... 74

4.2 Pengujian Karakteristik Mortar ... 75

4.2.1 Uji Kuat Tekan ... 75

4.2.2 Uji Kuat Belah (Splitting Test) ... 81

(10)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(11)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Persyaratan Proporsi ... 11

Tabel 2.2 Persyaratan Spesifikasi Sifat ... 12

Tabel 2.3 Jenis-jenis Semen Portland Berdasarkan Komposisi Kimia .. 17

Tabel 2.4 Batas Izin untuk Campuran Beton ... 21

Tabel 2.11 Perbandingan Sifat Mekanis Serat Sisal pada Berbagai Suhu dan Usia Tanaman ... 37

Tabel 3.1 Peralatan yang Digunakan ... 47

Tabel 3.2 Bahan/Material yang Digunakan ... 50

Tabel 3.3 Acuan Uji Pendahuluan ... 52

Tabel 3.4 Jumlah Benda Uji ... 56

Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan Material Pembentuk Mortar ... 69

Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan Gradasi Agregat Halus ... 72

Tabel 4.3 Hasil Uji Kuat Tekan Formula 1 Umur 7 Hari ... 75

(12)

Tabel 4.15 Resume Hasil Pengujian Kuat Tekan Mortar ... 79

Tabel 4.16 Hasil Uji Kuat Belah Formula 1 ... 82

Tabel 4.20 Resume Hasil Pengujian Kuat Belah (Splitting) Mortar ... 83

Tabel 4.21 Hasil Uji Kuat Lentur Formula 1 ... 85

Tabel 4.25 Resume Hasil Uji Kuat Lentur Mortar ... 87

(13)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Kerusakan yang Terjadi pada Dinding Akibat Gempa ... 2

Gambar 1.2 Tanaman Sisal di Jalan Cipaganti-Bandung ... 3

Gambar 2.1 Serat Padi ... 22

Gambar 2.10Pengelompokan Umum Serat Alami ... 25

Gambar 2.11Tanaman Sisal ... 30

Gambar 2.12Serat Sisal ... 32

Gambar 3.1 Flow Chart Metodologi Penelitian ... 46

Gambar 3.2 Proses Penimbangan Material ... 56

Gambar 3.3 Proses Pemasukkan Serat Sisal ... 57

Gambar 3.4 Proses Pemasukkan Adukan dan Penusukan pada Uji Slump 58 Gambar 3.5 Proses Pengukuran Penurunan Adukan pada Uji Slump ... 59

Gambar 3.6 Proses Pencetakan Benda Uji ... 59

(14)

Gambar 3.8 Proses Perendaman Benda Uji ... 60

Gambar 3.9 Penimbangan Benda Uji ... 61

Gambar 3.10Pengujian Tekan Mortar ... 62

Gambar 3.11Bacaan Beban Maksimum ... 62

Gambar 3.12Pemberian Tanda ... 63

Gambar 3.13Proses Meletakkan Benda Uji pada Mesin Tekan ... 64

Gambar 3.14Pengujian Splitting Mortar ... 64

Gambar 3.15Peletakkan Balok Uji ... 65

Gambar 3.16Peletakkan Blok Beban ... 66

Gambar 3.17Celah Retak Awal/Perlemahan ... 66

Gambar 3.18Portable Logger ... 67

Gambar 4.1 Kurva Gradasi Agregat Halus ... 73

Gambar 4.2 Grafik Hasil Uji Kuat Tekan ... 80

Gambar 4.3 Trendline Hasil Uji Kuat Tekan Tanpa Formula 1 ... 81

Gambar 4.4 Grafik Hasil Uji Kuat Belah (Splitting) ... 84

Gambar 4.5 Grafik Hasil Uji Kuat Lentur ... 87

Gambar 4.6 Grafik Beban vs Varian Sisal pada Pengujian Lentur ... 89

Gambar 4.7 Grafik Tegangan vs Varian Sisal pada Pengujian Lentur ... 90

Gambar 4.8 Grafik Defleksi vs Varian Sisal pada Pengujian Lentur ... 91

(15)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kebutuhan perumahan, perhubungan dan industri berdampak pada peningkatan kebutuhan bahan-bahan pendukungnya. Salah satu yang meningkat tajam adalah kebutuhan terhadap produk mortar. Mortar disebut juga plesteran. Mortar dibuat dengan menggunakan pasir dan semen. Dalam pembuatan mortar harus mempunyai sifat fisis dan mekanis sesuai dengan standar, misalnya ASTM (American Society for Testing and Materials).

Kegunaan plester adalah melapisi pasangan batu bata, batu kali maupun batu cetak (batako) agar permukaannya tidak mudah rusak dan rapi juga bersih.

“Pekerjaan memplester juga dilakukan pada pasangan pondasi, pasangan tembok

(16)

2

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 1.1 Kerusakan yang Terjadi Pada Dinding Akibat Gempa

Sesuai dengan perkembangan teknologi, beberapa peneliti terus memperbaiki sifat-sifat mortar antara lain menambah serat ke dalam adukan yang disebut mortar serat, yaitu mortar yang dibuat dari campuran semen dengan agregat halus dengan bahan tambahan serat. Jenis serat yang dapat digunakan untuk memperbaiki sifat kurang baik dari mortar adalah baja, plastik, kaca, karbon, dan serat alamiah seperti sisal, jute, tebu, dan sabut kelapa. Dimana saat ini pemanfaatan serat alamiah lebih kearah tradisional (kerajinan) daripada yang bersifat teknik. Padahal, perbaikan mortar dengan serat alamiah lebih mudah dan murah dalam pelaksanaannya dibandingkan dengan perbaikan mortar mengunakan serat buatan.

(17)

3

jumlah banyak dan lebih murah. Dari aspek teknis, serat alam mudah didegradasi, kekuatan spesifik lebih baik, sifat akustik dan thermal baik.

Dari sekian banyak serat alamiah yang dapat digunakan untuk perbaikan mortar, serat sisal adalah salah satu serat yang murah “For specific price (modulus per unit cost), it (41.67 GPakg/$) is almost the best next to jute (43.33 GPakg/$)

amongst all the synthetic and cellulosic fibres.” (Li et al, 200) dan paling mudah

dibudidayakan karena sifat tanamannya yang tidak memerlukan banyak air dan perawatan khusus. Selain itu, serat sisal juga memiliki kuat tarik yang cukup

tinggi yaitu “... 400-700 MPa” (Mohanty, 2002), sedangkan menurut ACI

544.1R-96 (2002) kuat tarik sisal adalah “40.000-82.400 Psi.” Serat sisal merupakan serat

keras yang dihasilkan dari proses ekstraksi daun tanaman sisal. Sedangkan tanaman sisal (Agave Sisalana) itu sendiri adalah tanaman perdu dengan daun-daun yang menjulang berbentuk seperti pedang dengan panjang 1,5 sampai 2 meter dan mendapat nama itu karena dipercaya berasal dari wilayah Sisal, Yucatan di Meksiko Tenggara. Meskipun tanaman ini berasal dari benua Amerika, sisal dapat tumbuh dengan baik hingga di Afrika, Hindia Barat, dan Timur Jauh termasuk di Indonesia.

(18)

4

Kemampuan yang dimiliki mortar-komposit tergantung pada kombinasi antara isi/partikel-partikel tambahan dengan material pokoknya, seperti ikatan antar serat dengan mortar. Pengetahuan mengenai seberapa banyak serat yang perlu ditambahkan, distribusi dan orientasi serat tersebut, sangat penting dalam kaitannya dengan komposisi dari mortar serat-komposit agar dapat mengontrol kualitas produk akhir. Untuk jumlah penambahan serat pada mortar, Cement & Concrete Institute (2010) menyatakan bahwa: “To show some improvement in

mechanical properties, the fibre content is of the order of 3%.” Adapun untuk

distribusi serat pada mortar dapat dengan cara acak (random), disusun memanjang sepanjang bentang serat, ataupun dengan cara disusun secara berlapis/laminer. Akan tetapi, distribusi secara acak dinilai sebagai cara yang paling baik karena serat tersebut diharapkan dapat berfungsi sebagai tulangan mikro pada seluruh bagian mortar.

Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penulis bermaksud untuk melakukan penelitian terhadap penggunaan serat alamiah pada mortar. Adapun judul penelitian yang merupakan tugas akhir ini adalah “Pengaruh Penambahan Serat Tumbuhan Sisal (Agave Sisalana) Terhadap Sifat Mekanis Mortar”.

1.2 Identifikasi Masalah

(19)

5

a. Perkembangan di sektor pembangunan membuat permintaan akan kebutuhan bahan-bahan pendukung konstruksi meningkat. Salah satu yang meningkat tajam adalah kebutuhan terhadap produk mortar.

b. Material konstruksi yang berbahan dasar semen (termasuk mortar) memiliki kelemahan yaitu bersifat getas, serta kuat tarik kecil.

c. Saat ini pemanfaatan serat alami dirasa kurang optimal karena pemanfaatannya lebih kearah tradisional (kerajinan) daripada yang bersifat teknik.

d. Perlunya penelitian mengenai komposisi optimum penambahan serat alami pada mortar serat komposit agar dapat mengontrol kualitas produk akhir.

1.3 Pembatasan Masalah

Berdasarkan pada identifikasi masalah dan luasnya cakupan pada penelitian ini,penulis memberikan batasan pada permasalahan yang ditinjau agar tujuan yang diinginkan dapat tercapai. Batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut:

a. Produk bahan bangunan yang dibuat dalam penelitian ini dibatasi hanya mortar (plesteran).

b. Serat alami yang digunakan yaitu serat tumbuhan sisal (Agave Sisalana). c. Distribusi serat menggunakan sistem acak (random).

d. Pasir yang dipakai adalah pasir pasang yang umum dipasaran. e. Semen yang dipakai adalah Portland Cement (PC) type I.

(20)

6

g. Menggunakan perbandingan campuran 1 semen : 4 pasir dengan persentase varian berat serat sisal sebanyak 0%, 1%, 3%, 5% dari berat semen.

h. Pengujian karakteristik mortar yang dilakukan dalam penelitian ini adalah : kuat tekan, splitting, dan lentur, sesuai dengan persyaratan menurut ACI 544.2R-89.

i. Pengujian karakteristik mortar dilakukan pada umur 7, 14, dan 28 hari untuk uji kuat tekan, sedangkan untuk uji kuat belah (splitting) serta uji kuat lentur dilakukan pada umur 28 hari, dengan masing-masing perlakuan pengujian menggunakan 3 buah benda uji.

j. Ukuran benda uji yang digunakan adalah 50 x 50 x 50 mm untuk uji kuat tekan; 100 x 200 mm untuk uji splitting; dan 100 x 100 x 350 mm untuk uji kuat lentur.

1.4 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan identifikasi masalah yang telah diuraikan diatas, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah :

Bagaimana pengaruh serat sisal (Agave Sisalana) terhadap sifat mekanik mortar (kuat tekan, splitting, dan kuat lentur) pada umur pengujian 28 hari?

1.5 Maksud dan Tujuan

Mengetahui pengaruh serat sisal (Agave Sisalana) terhadap sifat mekanik mortar (kuat tekan, splitting, dan kuat lentur) pada umur pengujian 28 hari.

(21)

7

Adapun sistematika dari laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini diuraikan mengenai latar belakang, rumusan masalah, maksud dan tujuan dari penelitian yang dilakukan, batasan masalah yang ditinjau dan dibahas, serta sistematika penulisan, sehingga didapat gambaran awal yang cukup jelas mengenai isi penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisi ruang lingkup tentang mortar bahan-bahan pembuat mortar, mortar berserat, dan uji mortar yang dilakukan pada penelitian ini.

BAB III METODA PENELITIAN

Dalam bab ini akan dipaparkan metodologi pembuatan mortar ataupun cara perhitungan dalam penelitian ini langkah demi langkah.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini disajikan data-data yang akurat dan terperinci mengenai hasil penelitian/perhitungan yang telah dilakukan pada bab sebelumnya.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(22)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metoda Pelaksanaan Penelitian

Ya

Tidak

Selesai

Pengujian beton keras umur 28 hari - Kuat tekan

- Splitting - Lentur

Analisis Data Mulai

Persiapan alat dan bahan Studiliteratur

Merancang campuran mortar dengan metode ACI 544.2R-89 Pengujian material pembentuk mortar (uji pendahuluan) :

- Uji berat jenis semen - Uji berat jenis pasir - Uji penyerapan air pasir - Uji kadar lumpur - Uji gradasi agregat halus

Sesuai spesifikasi

(23)

47

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.1 Flow Chart Metodologi Penelitian 3.2 Studi Literatur

Studi literatur yang dilakukan yaitu mencari data dan keterangan yang dibutuhkan, serta mempelajari buku-buku referensi dan teori-teori yang berkaitan dengan topik dan maksud penelitian.

3.3 Persiapan Alat dan Bahan

3.3.1 Alat

Persiapan alat dan bahan harus diperhatikan sebelum melakukan pengujian. Hal ini penting karena kita harus mempersiapkan alat dan material yang sesuai dengan perancangan dan pengujian, serta menurut spesifikasi yang berlaku. Peralatan yang digunakan dalam pengkajian ini merupakan peralatan utama yang digunakan didalam pengujian SNI. Selain itu, digunakan juga peralatan pembantu dalam melakukan pengkajian di laboratorium.

Adapun peralatan utama yang digunakan pada penelitian ini diantaranya sebagai berikut :

Tabel 3.1 Peralatan yang Digunakan

NO

NAMA ALAT

GAMBAR

(24)

48

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 2. Alat uji splitting

3. Alat uji kuat lentur

4. Mixer/molen

(25)

49

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 6. Set ayakan agregat

7. Cetakan Silinder

8. Cetakan Balok

9. Timbangan Digital

(26)

50

11. Ruskam

12. Sendok Spesi

3.3.2 Bahan

Sebelum membuat campuran mortar, terlebih dahulu disiapkan bahan-bahan yang akan digunakan dalam pembuatan mortar. Adapun bahan-bahan tersebut seperti tampak pada tabel dibawah ini :

Tabel 3.2 Bahan/material yang Digunakan

NO BAHAN GAMBAR

(27)

51

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 2 Agregat halus

(Pasir)

3 Semen Type I

4 Air

3.4 Uji Pendahuluan

(28)

52

ayak/gradasi aggerat halus, uji kadar zat organik, uji kadar air/penyerapan air agregat halus.

Tabel 3.3 Acuan Uji Pendahuluan

NO JENIS PENGUJIAN METODA

PENGUJIAN STANDARD

2. Uji Berat Jenis Agregat Halus

SNI 03-1970-1990

> 2.6

3. Uji Gradasi (Analisa ayak) Agregat Halus

3.4.1 Berat Jenis Semen Portland

Berat jenis semen Portland merupakan pengujian untuk mengetahui berat jenis semen apakah sudah sesuai dengan standar. Alat yang digunakan adalah labu Lee Chatelier Flask. Pada pengujian ini kami menggunakan semen type I yang memiliki standar berat jenisnya berkisar 3,0 – 3,2 gr/ml.







d

(29)

53

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu W = berat semen Portland (gr)

d = berat isi pada suhu tertentu (gr/ml)

3.4.2 Berat Jenis Agregat Halus

Pengujian berat jenis untuk menentukan sifat agregat halus berdasarkan dalam kaitan penggunaannya untuk bahan campuran beton semen/mortar. Pengujian ini menunjuk pada ASTM C.128-1993, ASTM C.33-2001, SNI 03-1970-1990, dan SNI 03-6889-2002.

 Berat Jenis SSD =

3.4.3 Gradasi Agregat Halus

Untuk menentukan ukuran agregat yang diinginkan yakni melalui analisa ayakan agregat yang menurut prosedur uji SNI 03-1968-1990, yaitu meliputi :

 penentuan jumlah maksimum agregat

 penentuan ukuran ayakan yang digunakan

(30)

54

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu %  penentuan kurva gradasi

 penentuan angka kehalusan

3.4.4 Kadar Lumpur

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan kandungan atau kadar lumpur yang lolos ayakan no.200 (0,075 mm) agregat halus dan kasar untuk bahan campuran beton. Jumlah kandungan didalam agregat dibatasi, yaitu tidak boleh lebih dari 5 % untuk agregat halus dan 1 % untuk agregat kasar (PBI 1971). Standar pengujian mengacu pada SNI 03-4142-1996, ASTM D. 75-2001, SNI 03-6889-2002, ASTM C. 33-2001.

Kadar Lumpur =

Dimana :

W1 = Berat agregat kering oven sebelum dicuci (gr)

W2 = Berat agregat kering oven setelah dicuci (gr)

3.4.5 Penyerapan Air Agregat Halus

(31)

55

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.5 Perancangan

Perancangan campuran mortar dilakukan setelah diketahui data-data dari pemeriksaan bahan, hasil dari pemeriksaan bahan ini harus dapat memenuhi syarat yang ditetapkan. Data-data yang diperoleh kemudian diolah dan digunakan sebagai dasar perhitungan pada perancangan campuran mortar dengan menggunakan metode ACI 544.1R-89.

Benda uji yang akan dibuat adalah mortar berbentuk kubus dengan ukuran 50 x 50 x 50 mm untuk uji tekan, silinder ukuran 100 x 200 mm untuk uji splitting, serta benda uji berbentuk balok dengan ukuran 100 mm x 100 mm x

350 mm untuk uji kuat lentur. Untuk pembuatan mortar dengan penambahan serat sisal ini, maka terlebih dahulu diperlukan rancangan kadar campuran yaitu berupa proporsi dari agregat halus (pasir), semen, serat sisal dan air. Sehingga dengan rancangan komposisi kadar campuran ini, maka akan didapatkan optimalisasi dari kadar campuran yang akan digunakan.

(32)

56

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Tabel 3.4 Jumlah Benda Uji

Uji Karakteristik

Persentase (%)

0 1 3 5

Kuat Tekan (buah) 9 9 9 9

Kuat Belah / Splitting (buah) 3 3 3 3

Kuat Lentur 3 3 3 3

Jumlah (buah) 60

3.6 Pembuatan Benda Uji

Pada proses pembuatan benda uji, nilai f.a.s yang digunakan tetap yaitu 0,62 akan tetapi nilai slump kemungkinan akan berubah-ubah dengan penggunaan variasi serat sisal.

Sebelum melakukan pengadukan beton, terlebih dahulu dilakukan persiapan bahan-bahan serta alat-alat yang diperlukan dalam proses pencampuran mortar. Pembuatan benda uji untuk tiap komposisi dilaksanakan dalam dua kali pengadukan. Hal ini disebabkan kapasitas mixer yang tidak dapat memenuhi volume keseluruhan dari benda uji yang akan dibuat.

Berikut ini adalah metode pelaksanaan pembuatan benda uji: 1. Timbang berat bahan/material yang dibutuhkan.

(33)

57

2. Masukkan agregat halus (pasir) terlebih dahulu, kemudian masukkan setengah dari berat semen.

3. Kemudian operasikan mixer sembari memasukkan serat sisal. perlu diperhatikan, pada saat memasukkan serat sisal diharuskan dengan cara memilahnya perhelai agar tidak terjadi penggumpalan pada adukan mortar.

Gambar 3.3 Proses Pemasukkan Serat Sisal

4. Setelah selesai memasukkan serat sisal, matikan switch pada mixer dan masukkan sisa semen serta tambahkan 1/3 air adukan perlahan-lahan sambil mixer diputar.

5. Setelah adukan mulai tercampur, matikan kembali mixer untuk mengecek kelecakan adukan. Apabila belum tercapai kelecakan yang diinginkan maka masukkan sisa air adukan dan operasikan kembali mixer.

6. Setelah adukan tercampur dan terlihat homogen, kemudian dilakukan pengujian slump dengan tahapan seperti berikut:

(34)

58

b) Masukkan adukan mortar segar dalam 3 lapis, dengan tiap lapis berisi kira-kira 1/3 isi cetakan. Setiap lapis ditusuk dengan tongkat pemadat sebanyak 25 kali tusukan secara merata.

Gambar 3.4 Proses Pemasukkan Adukan dan Penusukan pada Uji Slump

c) Setelah penusukkan, ratakan permukaan benda uji dengan ruskam dan semua sisa benda uji yang jatuh disekitar cetakan harus dibersihkan. Kemudian cetakan diangkat perlahan tegak lurus keatas

d) Balikkan cetakan dan letakkan perlahan-lahan disamping benda uji, lalu ukur slump dengan menentukan perbedaan tinggi cetakan dengan tinggi rata-rata benda uji.

(35)

59

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.5 Proses Pengukuran Penurunan Adukan pada Uji Slump

7. Tahapan selanjutnya yaitu memasukkan adukan tersebut kedalam cetakan yang sudah disiapkan sambil digetarkan di meja penggetar.

Gambar 3.6 Proses Pencetakan Benda Uji

8. Diamkan adukan dalam cetakan selama ± 24 jam.

(36)

60

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.7 Proses Pembongkaran Cetakan

10. Tahap selanjutnya yaitu merendam benda uji tersebut didalam bak perendam hingga umur yang telah direncakan.

Gambar 3.8 Proses Perendaman Benda Uji

3.7 Perawatan Benda Uji

(37)

61

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.8 Pengujian Karakteristik Mortar

Pengujian yang dilakukan adalah uji tekan mortar, uji kuat belah (splitting), dan uji kuat lentur yang dilakukan saat umur beton mencapai 28 hari.

3.8.1 Uji Kuat Tekan

Sifat kuat tekan penting untuk diketahui, sebab dari sifat kuat tekan dapat diketahui atau diperkirakan kepadatan sehingga dapat digunakan sesuai dengan kegunaannya. Untuk mengetahui mutu dan klasifikasinya dilakukan pengujian kuat tekan terhadap mortar yang akan diambil datanya.

Adapun langkah kerja dalam pengujian kuat tekan menurut SNI – 03-6825-2002 adalah sebagai berikut :

a) Ambil benda uji dari bak perendaman, lalu lap dengan kain lembap dan simpan di tempat ruang yang bersuhu normal sehari sebelum pengujian dimulai agar benda uji kering.

b) Ukur dimensi benda uji dan tentukan bidang tekan pada permukaan yang paling halus, tandai dan timbang beratnya.

Gambar 3.9 Penimbangan Benda Uji

(38)

62

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3.10 Pengujian Tekan Mortar

d) Catat beban maksimum, kemudian hitung kekuatan tekannya.

Gambar 3.11 Bacaan Beban Maksimum

Kuat tekan dihitung berdasarkan besarnya tekanan dibagi dengan luas permukaan tekan, yang dirumuskan dengan :

f’c = 𝑷 𝒙

𝑨

dimana :

f1c = kuat tekan mortar (kg/cm2)

(39)

63

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 3.8.2 Uji Kuat Belah (Splitting)

Metode pengujian ini mencakup cara penentuan kuat tarik belah benda uji yang dicetak berbentuk silinder. Pengujian kuat tarik belah digunakan untuk mengevaluasi ketahanan geser dari komponen struktur yang terbuat dari beton yang menggunakan agrerat ringan.

Adapun langkah kerja dalam pengujian kuat belah (splitting) menurut SNI 03-2491-2002 adalah sebagai berikut :

a) Pemberian tanda pada benda uji

Tarik garis tengah pada setiap sisi ujung silinder benda uji dengan mempergunakan peralatan bantu yang sesuai hingga dapat memastikan bahwa kedua garis tengah tadi berada dalam bidang aksial yang sama.

Gambar 3.12 Pemberian Tanda

b) Pengukuran

(40)

64

harga rata – rata dari paling sedikit dua buah pengukuran pada bidang yang diberi tanda garis pada kedua ujung benda uji.

c) Perletakan benda uji pada posisi uji dengan berpedoman pada tanda garis tengah pada kedua ujung

Gambar 3.13 Proses Meletakkan Benda Uji Pada Mesin Tekan

d) Pemberian beban dilakukan secara menerus tanpa sentakkan dengan kecepatan pembebanan konstan yang berkisar antara 0,7 hingga 1,4 MPa per menit sampai benda uji hancur. Kecepatan pembebanan untuk benda uji berbentuk silinder dengan ukuran panjang 200 mm dan diameter 100 mm berkisar antara 50 sampai 100 kN per menit.

Gambar 3.14 Pengujian Splitting Mortar

(41)

65

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Fct = 𝟐𝑷

𝝅𝑳𝑫

Dengan pengertian :

Fct = kuat tarik – belah dalam MPa

P = beban uji maksimum (beban belah / hancur) dalam newton (N) yang ditunjukkan mesin uji tekan

L = panjang benda uji dalam milimeter (mm) D = diameter benda uji dalam millimeter (mm)

3.8.3 Uji Kuat Lentur

Metode pengujian kuat lentur mortar dengan balok uji sederhana yang dibebani terpusat langsung ini dimaksudkan sebagai acuan pegangan dalam melaksanakan uji kuat lentur di laboratorium.

Adapun langkah kerja dalam pengujian kuat lentur menurut ASTM C.78 dan ASTM C.293 adalah sebagai berikut:

a) Balok uji diletakkan simetris di atas kedua blok tumpuan dengan kedua sisi samping bidang bekas cetakkan sebagai bidang atas dan bidang bawah.

(42)

66

b) Blok beban diletakkan tepat di tengah-tengah antara kedua blok tumpuan pada posisi sejajar.

Gambar 3.16 Peletakan Blok Beban

c) Blok beban diturunkan perlahan-lahan sampai menempel pada bidang atas balok, dan memberikan beban sampai beban maksimum yang diperkirakan dapat dicapai.

d) Celah-celah antara pcrmukaan balok uji dengan perrnukaan blok beban dan blok-blok tumpuan diamati dan diukur dengan alat peraba, bila terdapat celah yang lebih besar dari 0,38 mm maka pada bagian tersebut balok uji harus digerinda atau diratakan dengan cara diberi kaping.

Gambar 3.17 Celah Retak Awal/Perlemahan

(43)

67

Sesudah itu, sampai terjadi keruntuhan balok uji, kecepatan pembebanan harus diatur antara 4,3 kN sarnpai 6 kN per menit.

Gambar 3.18 Portable Logger

f) Hitung kuat lentur dari benda uji dengan rumus sebagai berikut :

flt =

𝑷 𝒉𝟐

Keterangan :

Flt = kuat lentur dalam MPa

P = beban maksimum yang mengakibatkan keruntuhan balok uji, dalam newton.

l = panjang bentang diantara kedua balok tumpuan, dalam mm b = lebar balok rata-rata pada penampang runtuh, dalam mm h = tinggi balok rata-rata pada penampang runtuh, dalam mm.

3.9 Analisa Data

(44)

68

benda uji, kemudian hasilnya dibuat dalam bentuk tabel dan suatu grafik hubungan untuk memudahkan dalam melakukan analisis maupun pembahasan serta pengambilan kesimpulan.

Berdasarkan data-data yang diperoleh, setelah dibuat tabel, maka dapat dibuat kurva atau grafik hubungan antara :

(45)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Mengacu pada hasil yang diperoleh dari penelitian dan pembahasan, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

Penambahan serat sisal pada mortar berpengaruh pada menurunnya kuat tekan, tetapi meningkatkan kuat belah (splitting) serta kuat lenturnya. Kuat belah (splitting) yang paling tinggi didapat pada penambahan serat sebanyak 5% dengan nilai splitting rata-rata 1.032 MPa, naik 24.94% dari nilai splitting rata-rata mortar tanpa serat yaitu sebesar 0.826 MPa. Sedangkan untuk kuat lentur paling optimal (dalam batasan 1-5%) didapatkan pada penambahan 5% sisal dengan nilai kuat lentur sebesar 2.664 MPa, naik 232.584% dari mortar normal tanpa serat.

5.2 Saran

Dari proses dalam penyusunan Tugas Akhir ini, ada beberapa saran yang ingin dikemukakan, yang diharapkan dapat berguna bagi perkembangan penelitian selanjutya, diantaranya :

1. Dalam penelitian ini hanya menggunakan persentase penambahan serat sisal sebesar 1%, 3%, 5% dari berat mortar, maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan persentase penambahan serat sisal yang lebih bervariasi.

(46)

94

pengujian kuat tarik sisal sendiri supaya didapat data yang bisa dijadikan pembanding dengan penelitian-penelitian yang telah dilakukan tersebut. 3. Mengingat sifat dari serat alami/organik yang dapat membusuk apabila

bereaksi dengan air, maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai zat atau senyawa yang dapat melindungi serat alami dari pembusukan.

4. Pada saat pencampuran dan pencetakan, distribusi serat sisal harap diperhatikan dengan seksama agar merata pada setiap benda uji yang dibuat. 5. Perlu diperhatikan pada saat pencampuran, adukan mortar harus homogen

dan pemadatan yang harus merata pada saat pemasukkan adukan kedalam cetakan.

(47)

DAFTAR PUSTAKA

Abe, K., Iwamoto, S., Yano, H. 2007. “Obtaining Cellulose Nanofibers with a

Uniform Width of 15 nm from Wood”. Biomacromolecules 8:3276-3278.

Biro Pusat Statistik. 2011. “Statistik Indonesia”. Biro Pusat Statistik, Jakarta.

Bisanda E.T.N., Ansell M.P. 1991. “The Effect of Silane Treatment on the

Mechanical and Physical Properties of Sisal-Epoxy Composites”. Composites Science and Technology. No. 41. pp.165-178.

Cement and Concrete Institute. 2010. “Fibre Reinforced Concrete”. Leaflet. Published by the Cement & Concrete Institute, Midrand.

Chatveera Burachat, Nimityongskul Pichai. 1994. “Sisal Fiber-Mortar

Composites”. Journal. Department of Civil Engineering. Thammasat

University, Thailand.

Chand N., Hashmi S.A.R. 1993. “Mechanical Properties of Sisal Fibre at

Elevated Temperatures”. Journal of Materials Science. No. 28. pp.6724 -6728.

Chand N., Satyanarayana K.G., Rohatgi P.K.1986. “Mechanical Characteristics

(48)

96

Dransfield, S., Widjaja, E.A. 1995. “Plant Resources of South-East Asia No.7.

Bamboos”. Backhuys Publishers, Leiden. 189pp.

Kementerian Pertanian. 2011. “Statistik Perkebunan 2009-2011”. Kementerian

Pertanian, Jakarta.

Kusumastuti Adhi. 2009. “Aplikasi Serat Sisal Sebagai Komposit Polimer”. Jurnal

Kompetensi Teknik. Universitas Negeri Semarang, Semarang.

Mohanty, A.K., Misra, M., Drzal, L.T. 2002. “Sustainable Bio-composites from

Renewable Resources: Opportunities and Challenges in the Green

Materials World”. Journal Polymers and the Environment, 10 (1/2): 19-26.

Mukhopadhyay S., Srikanta R. 2008. “Effect of ageing of sisal fibres on

properties of sisal – Polypropylene composites”. Polymer Degradation and Stability. No. 93. pp. 2048–2051.

Mulyati Sri, Dahlan Dahyunir, Adril Elvis. “Pengaruh Persen Massa Hasil

Pembakaran Serbuk Kayu dan Ampas Tebu Pada Mortar Terhadap Sifat

Mekanik dan Sifat Fisisnya”. Jurnal. Laboratorium Material dan Struktur, FMIPA UNAND.

Murherjee P.S., Satyanarayana K.G.1984. “Structure and properties of some

vegetable fibres, part 1”. Sisal fibre. Journal of Materials Science. No. 19.

(49)

97

Nishino, T. 2004. “Natural Fiber Sources. In: Baillie (Ed.): Green Composites:

Polymer Composites and the Environment”. Woodhead Publishing Ltd. pp.

49-80.

Palamba Amy Dwi. 2006. “Perancangan dan Pembuatan Mesin Dekortikator

Daun Sisal Berkapasitas 7,5 Kg/Jam”. Tugas Akhir. Universitas Kristen

Petra, Surabaya.

Sastrosupadi, A., Sudjindro, Hariyono, B., Nurheru, Santoso, B., Tirtosuprobo, S.,

Bahagio, S. 2004. “Konservasi Sumber Daya Lahan dengan Tanaman Sisal

(Agave sisalana Perrine) di Bendungan Karangkates Malang”. Laporan

Proyek. Balai Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat, Badan Litbang Pertanian. 36 pp.

Sudjindro. 2007. “Peluang dan Tantangan Pemanfaatan Tanaman Serat Alam

sebagai Bahan Baku Tekstil di Indonesia”. Prosiding Lokakarya Nasional

Kapas dan Rami. Pusat Litbang Perkebunan. pp. 157-166.

Wirajaya Ahmad. 2007. “Karakteristik Komposit Sandwich Serat Alami Sebagai

Absorber Suara”. Tugas Akhir. Institut Teknologi Bandung, Bandung.

http://sosbud.kompasiana.com/2010/06/15/tentang-sisal-jute-dan-damar/

http://id.wikipedia.org/wiki/Beton

(50)

98