PENGARUH SERAT SABUT KELAPA TERHADAP KUAT TEKAN BETON YANG MENGANDUNGAMPAS KOPI

TUGAS AKHIR

“PENGARUH SERAT SABUT KELAPA TERHADAP KUAT TEKAN BETON YANG MENGANDUNGAMPAS

KOPI”

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Mencapai Gelar S-1

Disusun Oleh : NUR HIKMAH 45 16 041 122

PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK SIPIL JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BOSOWA MAKASSAR

2021

iv PRAKATA

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyusun tugas akhir ini yang berjudul “PENGARUH SERAT SABUT KELAPA TERHADAP KUAT TEKAN BETON YANG MENGANDUNG AMPAS KOPI” yang merupakan salah satu syarat diajukan untuk menyelesaikan studi S1 pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa.

Perjalanan yang dilalui penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, baik berupa materi maupun dorongan moril. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tua tercinta, Ayahanda Syarifuddin dan Ibunda Dahliah atas segala bantuan serta doa restu yang diberikan kepada penulis selama penyusunan tugas akhir ini.

2. Bapak Dr. Ridwan, ST., M.Si, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Bosowa.

3. Ibu Ir. Nurhadijah Yunianti, ST., MT, selaku Ketua Program Studi Jurusan Sipil, Fakultas Teknik Universitas Bosowa.

4. Bapak Prof. Dr. Ir. Muhammad Natsir Abduh, M. Si, selaku Penasehat Akademik yang senantiasa memberi solusi kepada penulis dalam berbagai kendala selama ini.

5. Bapak Dr. Ir. H. Syahrul Sariman, MT, selaku Ketua Kelompok Bidang Kajian Struktur.

v

6. Bapak Ir. Arman Setiawan, ST., MT, selaku dosen pembimbing I atas segala kesabaran dan waktu yang telah diluangkannya senantiasa memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis.

7. Ibu Dr. Ir. Hj. Hijriah, ST., MT, selaku dosen pembimbing II atas segala keihlasannya untuk selalu memberikan bimbingan dan pengarahan mulai dari awal penelitian hingga selesainya penulisan tugas akhir ini.

8. Ibu Marlina Alwi, ST, selaku asisten laboratorium Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa.

9. Seluruh dosen serta staff Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa atas segala arahan dan bantuannya.

10. Annisaa Idrus dan Erna Irawati, teman seperjuangan dalam menyelesaikan tugas akhir.

11. Teman-teman seangkatan dari STM Pembangunan, Khaedar Ma’arief, Muh. Akhyar, Arief Wangsa, Zaenal Abdullah, yang telah membantu dalam proses pembuatan beton.

12. Staff kantor, Andi Indra, Asmirullah, Abdul Waarits, yang telah membantu dalam proses pembuatan beton.

13. Untuk Super Junior, yang lagu – lagunya telah menemani selama penulisan skripsi ini.

Semoga bantuan dan jasa baik yang telah diberikan kepada penulis mendapat balasan dari Allah SWT. Penulis menyadari bahwa setiap karya buatan manusia tidak pernah luput dari kesalahan, oleh karena itu penulis

vi

mengharapkan kepada pembaca kiranya dapat memberi sumbangan pemikiran demi kesempurnaan dan pembaharuan tugas akhir ini.

Akhir kata penulis mengucapakan terima kasih dan semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat, khususnya dalam bidang keteknik sipilan.

Makassar, Maret 2021

Nur Hikmah

ix

PENGARUH SERAT SABUT KELAPA TERHADAP KUAT TEKAN BETON YANG MENGANDUNG AMPAS KOPI

Oleh : Nur Hikmah¹⁾, Arman Setiawan²⁾, Hijriah³⁾

ABSTRAK

Penggunaan material tambahan sebagai bahan campuran dalam pembuatan beton semakin berkembang. Material yang digunakan juga semakin bervariasi, tergantung pada hasil yang diharapkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan serat sabut kelapa terhadap kuat tekan beton yang mengandung ampas kopi dengan persentase penambahan serat sabut kelapa 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10% sebagai bahan pengganti semen dan persentase penambahan ampas kopi 5% untuk masing-masing sampel sebagai bahan tambah. Metode penelitian yang dilakukan adalah dengan merancang komposisi campuran beton untuk masing-masing benda uji kemudian menghasilkan sampel beton berbentuk silinder untuk kemudian dilakukan pengujian terhadap kuat tekan beton. Selanjutnya dilakukan analisis terhadap hasil pengujian dan membandingkan kekuatan tekan masing-masing komposisi beton. berdasarkan hasil pengujian data hasil kuat tekan beton silinder, disimpulkan bahwa kenaikan kuat tekan sebesar % dapat diperoleh dengan penambahan ampas kopi sebanyak 5% dan tidak ada penambahan serat sabut kelapa, namun terjadi penurunan kuat tekan untuk variasi penambahan serat sabut kelapa sebagai material pengganti semen pada penambahan 2%, 4%, 6%, 8% dan 10% dengan penurunan terbesar pada penambahan 10% dengan nilai kuat tekan 5,10 MPa.

Kata kunci : Serat sabut kelapa, Ampas kopi, Kuat tekan

x ABSTRACT

The use of supplementary materials as a alloy in concrete is growing. The materials used are also increasingly varied, depending on the expected results. The study aims to see how coir fibrils affect the strong pressure on the concrete that contains the coffee pulp with a percentage of cocofiber 2%, 4%, 6%, 8%, and 10% as cement replacement and percentage of the adding of the coffee dregs 5% to each sample in addition. The method of research was to design a mixture of concrete for each object and then produce a cylindrical concrete sample for the next robust test. Further analysis of the results from comparing the strength of each pressing of the concrete. Based on the results of strong results results from the concrete cylinders, it is concluded that a strong increase in pressure of % could be obtained with a 5% increase in the coffee dregs and no additional from the cocofiber, but there is a strong decrease 4%, 6%, 8% and 10% with the largest decline in the addition of 10% to value strong press 5.10 mpa.

Keywords : Cocofiber, coffee grounds, compressive strength

xi DAFTAR ISI

Halaman Judul ... i

Lembar Pengesahan ... ii

Lembar Pengajuan ... iii

Prakata ... iv

Pernyataan Keaslian Tugas Akhir ... vii

Abstrak ... ix

Daftar Isi ... xi

Daftar Notasi ... xiv

Daftar Tabel ... xv

Daftar Gambar ... xvi

Daftar Lampiran ... xvii BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ... I – 1 1.2. Rumusan Masalah ... I – 2 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... I – 2 1.4. Pokok Bahasan dan Batasan Masalah ... I – 3 1.4.1. Pokok Bahasan ... I – 3 1.4.2. Batasan Masalah ... I – 3 1.5. Sistematika Penulisan ... I – 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Beton ... II – 1 2.1.1. Kelemahan Beton ... II – 2

xii

2.1.2. Keunggulan Beton ... II – 3 2.2. Jenis-jenis Beton ... II – 4 2.3. Sifat-sifat Beton ... II – 6 2.3.1. Beton Segar ... II – 6 2.3.2. Beton Keras ... II – 8 2.4. Bahan Penyusun Beton ... II – 10 2.4.1. Semen ... II – 10 2.4.2. Agregat ... II – 15 2.4.3. Air ... II – 19 2.5. Serat Sabut Kelapa ... II – 20 2.6. Ampas Kopi ... II – 22 2.7. Kuat Tekan ... II – 23 2.8. Penelitian Sebelumnya ... II – 34 BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Bagan Alir Penelitian ... III – 1 3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian ... III – 3 3.3. Variabel Penelitian ... III – 3 3.3.1. Variabel Terikat ... III – 3 3.3.2. Variabel Bebas ... III – 3 3.4. Notasi dan Jumlah Sampel ... III – 3 3.5. Variasi dan Jumlah Benda Uji ... III – 4 3.6. Metode Perawatan Benda Uji ... III – 4 3.7. Metode Analisis ... III – 4

xiii

3.7.1. Hubungan Penambahan Serat Sabut Kelapa Terhadap Kuat

Tekan Beton ... III – 5 3.7.2. Hubungan Ampas Kopi Terhadap Kuat Tekan Beton ... III – 5 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pegujian ... IV – 1 4.1.1. Karakteristik Agregat ... IV – 1 4.1.2. Gradasi Gabungan Agregat ... IV – 3 4.2. Perencanaan Campuran Beton ... IV – 3 4.2.1. Perencanaan Campuran Beton Normal... IV – 3 4.2.2. Pengujian Slump Test ... IV – 5 4.2.3. Pengujian Kuat Tekan ... IV – 6 4.3. Campuran Beton Variasi ... IV – 8 4.3.1. Hasil Kuat Tekan Beton Variasi ... IV – 9 4.3.2. Regresi Linier Perbandingan Beton Variasi ... IV – 10 4.4. Pembahasan ... IV – 12 4.4.1. Pengaruh Ampas Kopi Terhadap Kuat Tekan Beton ... IV – 12 4.4.2. Pengaruh Serat Sabut Kelapa Terhadap Kuat Tekan Beton

Yang Mengandung Ampas Kopi ... IV – 13 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Kesimpulan ... V – 1 5.2. Saran... V – 2 Daftar Pustaka

xiv

DAFTAR NOTASI SNI = Standar Nasional Indonesia

ASTM = American Society For Testing and Material CTM = Compression Testing Manchine

UTM = Universal Testing Manchine f’c = Kuat tekan beton atau mutu beton A = Luas penampang

P = Beban tekan (N)

PBI = Peraturan Beton Indonesia BN = Beton Normal

BAS = Beton Abu ampas kopi Serat sabut kelapa Bj = Berat Jenis

SSD = Saturated Surface Dry MPa = Satuan kuat tekan beton Sr = Standar Deviasi

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Kelemahan beton dan cara mengatasinya ... II – 2 Tabel 2.2. Empat senyawa utama dari Semen Portland ... II – 15 Tabel 2.3. Pengaruh sifat agregat pada sifat beton ... II – 16 Tabel 2.4. Hubungan antara umur dan kuat tekan beton ... II – 25 Tabel 3.1. Variasi dan Jumlah Benda Uji ... III – 4 Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Kasar ... IV – 2 Tabel 4.2. Hasil Pemeriksaan Karakteristik Agregat Halus ... IV – 2 Tabel 4.3. Data Hasil Perhitungan Mix Design Beton Normal 20

MPa ... IV – 4 Tabel 4.4. Perencanaan Mix Design ... IV – 5 Tabel 4.5. Pengujian Slump Test Beton Normal ... IV – 5 Tabel 4.6. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal ... IV – 6 Tabel 4.7. Perhitungan Mix Design Beton Variasi ... IV – 9 Tabel 4.8. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Variasi ... IV – 9 Tabel 4.9. Persentase Penurunan Kuat Tekan Beton Variasi ... IV – 15

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Strength vs Workability ... II – 7 Gambar 2.2. Diagram Laju Kenaikan Kuat Tekan Beton ... II – 10 Gambar 2.3. Serat Sabut Kelapa ... II – 21 Gambar 2.4. Ampas Kopi ... II – 22 Gambar 2.5. Benda Uji Kuat Tekan Beton ... II – 23 Gambar 2.6. Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen ... II – 32 Gambar 2.7. Grafik perkiraan berat isi beton basah ... II – 33 Gambar 3.1. Bagan Alir Penelitian ... III – 2 Gambar 4.1. Grafik Gradasi Penggabungan Agregat ... IV – 3 Gambar 4.2. Grafik Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Normal... IV – 8 Gambar 4.3. Grafik Slump Test Beton Variasi ... IV – 10 Gambar 4.4. Model Regresi Linier ... IV – 10 Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Kuat Tekan Beton Normal

Dengan Kuat Tekan Beton yang mengandung Ampas

Kopi... IV – 13 Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Serat Sabut Kelapa terhadap

Kuat Tekan Beton yang mengandung Ampas Kopi ... IV – 14

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Pengujian Karakteristik Agregat ...Lamp 1 – 1 Lampiran 1 – 1 Analisa Saringan Agregat Halus ...Lamp 1 – 1 Lampiran 1 – 2 Analisa Saringan Agregat Kasar ...Lamp 1 – 2 Lampiran 1 – 3 Combined Agregate Granding ...Lamp 1 – 3 Lampiran 1 – 4 Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Halus ....Lamp 1 – 4 Lampiran 1 – 5 Pemeriksaan Berat Jenis Agregat Kasar ....Lamp 1 – 5 Lampiran 1 – 6 Pameriksaan Jumlah Bahan yang Lolos

Saringan No. 200 (Agregat Halus) ...Lamp 1 – 6 Lampiran 1 – 7 Pameriksaan Jumlah Bahan yang Lolos

Saringan No. 200 (Agregat Kasar) ...Lamp 1 – 7 Lampiran 1 – 8 Pemeriksaan Kadar Air Agregat Halus ...Lamp 1 – 8 Lampiran 1 – 9 Pemeriksaan Kadar Air Agregat Kasar ...Lamp 1 – 9 Lampiran 1 – 10 Pemeriksaan Berat Isi Agregat Halus ...Lamp 1 – 10 Lampiran 1 – 11 Pemeriksaan Berat Isi Agregat Kasar ...Lamp 1 – 11 Lampiran 2 Mix Design ...Lamp 2 – 1 Lampiran 3 Kuat Tekan ...Lamp 3 – 1

Lampiran 3 – 1 Kuat Tekan Beton Normal ...Lamp 3 – 1 Lampiran 3 – 2 Kuat Tekan Beton Variasi ...Lamp 3 – 2 Lampiran 4 Dokumentasi Penelitian ...Lamp 4 – 1

I - 1 BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kemajuan dan perkembangan teknologi dalam bidang industri konstruksi semakin pesat memacu peningkatan pembangunan disegala sektor kehidupan. Kebutuhan fasilitas perumahan, perhubungan dan industri juga berdampak pada peningkatan kebutuhan bahan-bahan pendukungnya. Salah satu produk yang meningkat adalah beton.

Beton dimasa kini mengalami banyak perkembangan, baik dalam pembuatan campuran beton maupun dalam pelaksanaan konstruksi.

Perkembangan yang telah sangat dikenal adalah ditemukannya kombinasi antara material beton, serat alam serta limbah pangan yang digabungkan menjadi satu kesatuan konstruksi dan dikenal sebagai beton variasi.

Kepedulian terhadap lingkungan dapat diwujudkan dengan penggunaan material yang berasal dari serat alam dan limbah pangan sebagai bentuk perlindungan lingkungan. Contohnya serat sabut kelapa dan ampas kopi, serat sabut kelapa dan ampas kopi adalah beberapa limbah yang belum begitu dimanfaatkan secara maksimal. Padahal kapasitas serat sabut kelapa yang dihasilkan dari panen kelapa setiap tahunnya cukup besar begitupun dengan ampas kopi yang juga belum banyak digunakan sebagai bahan campuran beton.

Dengan alasan diatas maka perlu dikembangkan penggunaan limbah tersebut, agar tidak menjadi limbah yang dibuang begitu saja. Kajian

I - 2

terhadap karakteristik beton variasi ini memang sudah pernah dilakukan, tetapi merujuk pada penelitian – penelitian sebelumnya, belum ada penelitian yang menggabungkan antara serat sabut kelapa dan abu ampas kopi. Penelitian ini mencoba mengaplikasikan konsep penggunaan limbah serat dan limbah pangan dalam campuran beton dan juga pengaruhnya terhadap kuat tekan beton.

1.2. Rumusan Masalah

Permasalahan yang menjadi topik utama dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana pengaruh serat sabut kelapa terhadap kuat tekan beton.

2. Berapa proporsi serat sabut kelapa yang optimum untuk mendapatkan kuat tekan maksimum beton yang mengandung ampas kopi.

1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini :

1. Untuk mendapatkan campuran beton normal dengan kuat tekan > 20 MPa.

2. Untuk mengetahui bagaimana pengaruh serat sabut kelapa terhadap kuat tekan beton.

3. Untuk mengetahui proporsi serat sabut kelapa terhadap beton yang mengandung ampas kopi agar mencapai kuat tekan maksimum.

I - 3

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Dapat meningkatkan nilai guna limbah pada pemanfaatan bahan bangunan khususnya untuk bahan konstruksi.

2. Menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya dalam hal pemilihan bahan campuran beton.

1.4. Pokok Bahasan dan Batasan Masalah 1.4.1. Pokok Bahasan

1. Pengujian dilakukan terhadap beton segar yang mewakili campuran beton.

2. Perancangan beton normal.

3. Pengujian kuat tekan beton.

4. Perawatan benda uji dengan cara perendaman.

5. Pembuatan dan perawatan beton dengan campuran serat sabut kelapa dan ampas kopi.

6. Pengujian kuat tekan beton variasi.

7. Analisa hasil pengujian.

1.4.2. Batasan Masalah

1. Serat sabut kelapa yang digunakan sebanyak 2%, 4%, 6%, 8% dan 10%, diambil dari hasil olahan sabut kelapa yang berasal dari Kab.

Jeneponto.

2. Ampas kopi yang digunakan sebanyak 5% untuk masing-masing sampel yang didapatkan dari hasil pengolahan minuman kopi.

I - 4

3. Tidak melakukan pengujian Serat Sabut Kelapa dan Ampas Kopi.

1.5. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan Tugas Akhir “Pengaruh Serat Sabut Kelapa Terhadap Kuat Tekan Beton Yang Mengandung Ampas Kopi” disusun sebagai berikut :

BAB I Pendahuluan

Berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, ruang lingkup dan batasan masalah, dan sistematika penulisan.

BAB II Tinjauan Pustaka

Membahas landasan teori dan dasar-dasar dari pelaksanaan penelitian.

BAB III Metode Penelitian

Berisi tentang alur penelitian dan metode pengujian.

BAB IV Hasil Dan Pembahasan

Membahas tentang hasil dan analisa pengujian kuat tekan beton.

BAB V Kesimpulan Dan Saran

Memuat kesimpulan dan saran dari hasil penelitian.

II - 1 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Beton

Beton merupakan suatu komposit atau campuran dari beberapa bahan batu-batuan berupa agregat (halus dan kasar) dan ditambah dengan pasta semen, dapat dikatakan bahwa semen merupakan bahan pengikat antara agregat halus dan kasar (Sagel.R., P. Kole, dan Gideon Kusuma., 1997). Sebagai material komposit sifat beton sangat tergantung pada sifat unsur masing-masing material yang baik, proses penanganan dan proses produksinya. Beton juga merupakan bahan bangunan yang sangat serbaguna, karena dapat dirancang untuk kekuatan mulai 10 MPa sampai 100 MPa dan kemampuan kerja (workability) slump dari 0 mm sampai 180 mm. semua kasus ini bahan dasar beton adalah sama, tetapi mempunyai proporsi yang relatif berbeda. Beton dirancang untuk keadaan tertentu, yakni tahap plastis dan tahap pengerasan.

Bahan dasar beton yang utama terdiri dari semen, agregat halus, agregat kasar, dan air. Apabila dibutuhkan, bahan tambah (admixture) dapat ditambahkan untuk memperbaiki beton yang dihasilkan. Bahan tambah ini fungsinya untuk mengubah sifat – sifat beton pada kondisi pekerjaan tertentu, atau untuk menghemat biaya. Akan tetapi, bahan tambah yang dipakai harus memenuhi standar yang disyaratkan oleh SNI.

Beton sering digunakan dalam pekerjaan teknik sipil karena memiliki banyak kelebihan diantaranya tahan terhadap serangan api, tahan

II - 2

terhadap serangan korosi, mudah dibentuk, mampu memikul beban yang berat dengan umur rencana yang lama dibandingkan dengan perkerasan lentur, dan juga biaya pemeliharaan yang relatif kecil (Tri Mulyono, 2005).

2.1.1. Kelemahan Beton

Berikut ini merupakan kelemahan dari penggunaan beton dan cara untuk mengatasi kelemahan tersebut :

Tabel 2.1 Kelemahan beton dan cara mengatasinya

No. Kelemahan Solusi

1. Berat sendiri beton yang besar, sekitar 2400 kg/m³

Untuk elemen struktural : Membuat beton mutu tinggi, beton pratekan, atau keduanya, sedangkan untuk elemen non-struktural dapat memakai beton ringan

2.

Kekuatan tariknya rendah, meskipun kekuatan tekannya besar

Memakai beton bertulang atau pratekan

3.

Kualitasnya sangat tergantung cara pelaksanaan di lapangan.

Beton yang baik maupun yang buruk dapat terbentuk dari rumus dan campuran yang sama

Memepelajari teknologi beton dan melakukan pengawasan dan kontrol kualitas yang baik. Bila perlu bisa memakai beton jadi (ready mix) atau beton pracetak

4. Beton cenderung untuk retak, karena semennya hidraulis

Melakukan perawatan (curing) yang baik untuk mencegah terjadinya retak, memakai beton pratekan, atau memakai bahan tambahan yang mengembang (expansive admixture)

5.

Struktur beton sulit untuk dipindahkan. Pemakaian kembali atau daur ulang

Melakukan perawatan (curing) yang baik untuk mencegah terjadinya retak, memakai beton pratekan, atau memakai bahan tambahan yang mengembang (expansive admixture) Sumber : Paul Nugraha dan Antoni, 2007

II - 3 2.1.2. Keunggulan Beton

Berikut ini merupakan keunggulan dari penggunaan beton : 1. Ketersediaan (avability) material dasar

a. Biaya pembuatan relatif lebih murah karena bahan mudah didapat.

Bahan termahal adalah semen tetapi bisa diproduksi di Indonesia.

b. Pengangkutan / mobilisasi beton bisa dilakukan dengan mudah.

2. Kemudahan untuk digunakan (versentility)

a. Pengangkutan bahan mudah, karena masing – masing bisa diangkat secara terpisah.

b. Beton bisa dipakai untuk berbagai struktur, seperti bendungan, pondasi, jalan, landasan bandar udara, pipa, perlindungan dari radiasi, insulator panas. Beton ringan bisa dipakai untuk blok dan panel. Beton arsitektural bisa digunakan untuk keperluan dekoratif.

3. Kemampuan beradaptasi

a. Beton bersifat mololit sehingga tidak memerlukan sambungan seperti baja.

b. Beton dapat dicetak dengan bentuk dan ukuran berapapun, misalnya pada struktur (shell) maupun bentuk – bentuk kubus 3 dimensi.

c. Beton dapat diproduksi dengan berbagai cara yang disesuaikan dengan situasi sekitar.

d. Komsumsi energi minimal per kapasitas jauh lebih rendah dari baja, bahkan lebih rendah dari proses pembuatan batu bata.

II - 4 4. Kebutuhan pemeliharaan yang minimal

Secara umum ketahanan (durability) beton cukup tinggi, lebih tahan karat, sehingga tidak perlu dicat seperti struktur baja, dan lebih tahan terhadap bahaya kebakaran.

2.2. Jenis – jenis Beton 1. Beton ringan

Berat jenisnya < 1900 kg/m³, dipakai untuk elemen non-struktural.

Dibuat dengan dengan cara-cara berkut : membuat gelembung udara dalam adukan semen, menggunakan agregat ringan (tanah liat bakar/batu apung) atau pembuatan beton non-pasir.

2. Beton normal

Berat jenisnya 2200-2500 kg/m³, dipakai hampir pada semua bagian struktural bangunan.

3. Beton berat

Berat jenisnya > 2500 kg/m³, dipakai untuk struktur tertentu, misal : struktur yang harus tahan terhadap radiasi atom.

4. Beton Jenis Lain

- Beton Massa (mass concrete)

Beton yang dituang dalam volume besar, biasanya untuk pilar, bendungan dan pondasi turbin pada pembangkit listrik. Pada saat pengecoran beton jenis ini, karena semakin besar massa beton maka suhu didalam beton semakin tinggi. Bila perbedaan suhu didalam

II - 5

beton dan suhu dipermukaan beton > 20⁰C dapat menimbulkan terjadinya tegangan tarik yang disertai retak-retak.

Retak beton juga dapat timbul akibat penyusutan beton (shrinkage) yang dipengaruhi oleh kelembaban beton saat pengerasan berlangsung. Selain itu, besarnya volume beton saat pengecoran mass concrete akan beresiko timbulnya cold-joint pada permukaan beton baru dengan beton lama mengingat waktu setting beton yang singkat (± 2 jam), sehingga perlu direncanakan metode pengecoran yang sesuai dengan perilaku beton tersebut.

Berdasarkan hal-hal diatas, maka langkah perventif untuk menghindari terjadinya retak beton dapat dikategorikan atas pemilihan komposisi beton (nilai slump, pemberian admixture, FAS) dan praktek pelaksanaan di lapangan (suhu udara saat pengecoran, curing, menggunakan bekisting dengan kemampuan isolasi yang bagus dan penyiapkan construction joint).

Pemberian tulangan ekstra untuk menahan gaya tarik akibat panas hidrasi dapat juga dilakukan sebagai salah satu pertimbangan struktural.

- Ferosemen (Ferrocement)

Mortar semen yang diberi anyaman kawat baja. Beton ini mempunyai ketahanan terhadap retakan, ketahan terhadap patah Lelah, daktilitas, fleksibilitas dan sifat kedap air yang lebih baik dari beton biasa.

II - 6 - Beton Serat (fibre concrete)

Komposit dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat, dapat berupa serat plastic/baja. Beton serat lebih daktail dari pada beton biasa, dipakai pada bangunan hidrolik, landasan pesawat, jalan raya dan lantai jembatan.

- Beton Siklop

Beton biasa dengan ukuran agregat yang relatif besar-besar. Agregat kasar dapat sebesar 20 cm. beton ini digunakan pada pembuatan bendungan dan pangkal jembatan.

- Beton Hampa

Seperti beton biasa, namun setelah beton tercetak padat, air sisa reaksi hidrasi disedot dengan cara vakum (vacum method).

- Beton Ekspose

Beton ekspose adalah beton yang tidak memerlukan proses finishing, biasanya beton ini dihasilkan dengan menggunakan bahan bekisting yang dapat menghasilkan permukaan beton yang halus (misal baja dan multiplek film). Beton ini sering dijumpai pada gelagar jembatan, lisplang, kolom dan balok bangunan.

2.3. Sifat – sifat Beton 2.3.1. Beton Segar

1. Kemudahan pengerjaan / Workability , umunya dinyatakan dalam besaran nilai slump (cm) dan dipengaruhi oleh :

II - 7

- Jumlah air yang dipakai. Makin banyak air, beton makin mudah dikerjakan

- Penambahan semen. Semen bertambah, air juga ditambah agar FAS tetap, maka beton makin mudah dikerjakan

- Gradasi campuran pasir dan kerikil

- Pemakaian batur maksimum kerikil yang dipakai - Pemakaian butir-butir bantuan yang bulat

Gambar 2.1 Strength vs Workability

2. Segregasi, kecenderungan agregat kasar untuk memisahkan diri dari campuran adukan beton, peluang segregasi diperbesar dengan :

- Campuran yang kurus/kurang semen - Pemakaian air yang terlalu banyak - Semakin besar butir kerikil yang dipakai

- Campuran yang kasar, atau kurang agregat halus - Tinggi jatuh pengecoran beton yang terlalu tinggi

II - 8

3. Bleeding, kecenderungan air campuran untuk naik keatas (memisahkan diri) pada beton segar yang baru saja dipadatkan. Hal ini dapat dikurangi dengan cara :

- Memberi lebih banyak semen dalam campuran - Menggunakan air sedikit mungkin

- Menggunakan pasir lebih banyak

- Menyesuaikan intensitas dan durasi penggetaran pemadatan sesuai dengan nilai slump campuran

2.3.2. Beton Keras

1. Sifat jangka pendek

a. Kuat tekan, dipengaruhi oleh :

- Perbandingan air semen dan tingkat pemadatan - Jenis semen dan kualitasnya

- Jenis dan kekasaran permukaan agregat

- Umur (pada keadaan normal, kekuatan bertambah sesuai dengan umurnya). Lihat Gambar 2.2

- Suhu (kecepatan pengerasan bertambah dengan naiknya suhu) - Perawatan

b. Kuat tarik

Kuat tarik beton berkisar 1/18 kuat tekan beton saat umurnya masih muda dan menjadi 1/20 sesudahnya. Kuat tarik berperan penting dalam menahan reta-retak akibat perubahan kadar air dan suhu.

II - 9 c. Kuat geser

Didalam prakteknya, kuat tekan dan tarik selalu diikuti oleh kuat geser.

2. Sifat jangka panjang

a. Rangkak, adalah peningkatan deformasi (regangan) secara bertahap terhadap waktu akibat beban yang bekerja secara konstan, dipengaruhi oleh :

- Kekuatan. Rangkak berkurang bila kuat tekan makin besar

- Perbandingan campuran. Bila FAS berkurang maka rangkak berkurang

- Agregat. Rangkak bertambah bila agregat halus dan semen bertambah banyak

- Umur. Kecepatan rangkak berkurang sejalan dengan umur beton b. Susut, adalah berkurangnya volume beton jika terjadi kehilangan

kandungan uap air akibat penguapan, dipengaruhi oleh : - Agregat. Berperan sebagai penahan susut pasta semen

- Faktor air semen. Efek susut makin besar jika FAS makin besar - Ukuran elemen beton. Laju dan besarnya penyusun berkurang jika

volume elemen beton makin besar.

II - 10

Gambar 2.2 Diagram Laju Kenaikan Kuat Tekan Beton

2.4. Bahan Penyusun Beton 2.4.1. Semen

Semen merupakan bahan campuran yang secara kimiawi aktif setelah berhubungan dengan air. Agregat tidak memainkan peranan yang penting dalam reaksi kimia tersebut, tetapi berfungsi sebagai bahan pengisi mineral yang dapat mencegah perubahan – perubahan volume beton setelah pengadukan selesai dan memperbaiki keawetan beton yang dihasilkan.

Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangunan fisik disektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen akan menjadi pasta semen. Jika ditampah agregat halus , pasta semen

II - 11

akan menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras (hardened concrete).

Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks, dengan campuran serta susunan yang berbeda – beda. Semen dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu semen non hidrolik dan semen hidrolik. Semen non hidrolik tidak dapat meningkat dan mengeras didalam air, akan dapat mengeras diudara. Contoh utama dari semen non hidrolik adalah kapur.

Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras didalam air. Contoh semen hidrolik, antara lain kapur hidrolik, semen pozollan, semen terak, semen alam, semen Portland, semen Portland pozollan, dan semen alumina.

Fungsi utama semen adalah mengikat butir – butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi rongga – rongga dari udara diantara butir – butir agregat. Walaupun komposisi semen dalam beton hanya sekitar 10%, namun karena fungsinya sebagai bahan pengikat maka peranan semen menjadi penting.

2.4.1.1. Sifat – sifat semen a. Kehalusan butir

Kehalusan semen mempengaruhi waktu pengerasan pada semen.

Secara umum, semen berbutir halus meningkatkan kohesi pada beton segar dan dapat mengurangi blending (kelebihan air yang bersama dengan semen bergerak ke permukaan adukan beton segar), akan tetapi

II - 12

menambah kecenderungan beton untuk menyusut lebih banyak dan mempermudah terjadinya retak susut.

b. Waktu ikatan

Waktu ikatan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suhu tahap dimana pasta semen cukup kaku untuk menahan tekanan. Waktu tersebut terhitung sejak air tercampur dengan semen. Waktu denga pencampuran semen dengan air sampai saat kehilangan sifat keplastisannya disebut waktu ikat awal, dan pada waktu pastanya menjadi massa yang keras disebut waktu ikat akhir. Pada semen portland biasanya batasan waktu ikatan semen adalah waktu ikat awal > 60 menit dan waktu ikat akhir > 480 menit. Waktu ikat awal yang cukup awal diperlukan untuk pekerjaan beton, yaitu waktu transportasi, penuangan, pamadatan, dan perataan permukaan.

c. Panas hidrasi

Silikat dan aluminat pada semen bereaksi denga air menjadi media perekat yang memadat lalu membentuk massa yang keras. Reaksi membentuk media perekat ini disebut hidrasi.

d. Pengembangan volume (lechathelier)

Pengembangan semen yang menyebabkan kerusakan dari suatu beton, karena itu pengembangan beton dibatasi sebesar ± 0,8% (A.M Neville, 1995). Akibat pembesaran volume tersebut, ruang antar partikel terdesak dan akan timbul retak – retak.

II - 13 2.4.1.2. Semen Portland

Semen Portland adalah suatu bahan pengikat hidrolis (hydraulic binder)yang dihasilkan dengan menghaluskan klinker yang terdiri dari silikat

– silikat kalsium yang bersifat hidraulis, yang umumnya mengandung suatu atau lebih bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan yang digiling bersama – sama dengan bahan utamanya.

2.4.1.3. Jenis – jenis Semen Portland

a. Tipe I, semen portland untuk konstruksi umum, yang tidak memerlukan persyaratan – persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis – jenis lain.

b. Tipe II, semen portland untuk konstruksi yang agak tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

c. Tipe III, semen portland untuk konstruksi dengan syarat kekuatan awal yang tinggi.

d. Tipe IV, semen portland untuk konstruksi dengan syarat panas hidrasi yang rendah.

e. Tipe V, semen portland untuk konstruksi dengan syarat sangat tahan terhadap sulfat.

2.4.1.4. Bahan dasar semen portland

Semen portland terbuat dari 4 bahan dasar, sebagai berikut : a. Batu kapur (limstone) / kapur (chalk) yang mengandung CaCO3.

II - 14

b. Pasir silika / tanah liat yang megandung SiO2 dan Al2O3. c. Pasir / kerak besi yang mengandung Fe2O3.

d. Gypsum yang mengandung CaSO4.H2O.

2.4.1.5. Senyawa utama dalam semen portland

Senyawa kimia yang utama dari semen portland antara lain : a. Trikalsium Silikat (3CaO.SiO2) yang disingkat menjadi C3S.

b. Dikalsium Silikat (2CaO.SiO2) yang disingkat menjadi C2S.

c. Trikalsium Aluminat (3CaO.Al2O3) yang disingkat menjadi C3A.

d. Tetrakalsium Aluminoferrit (4CaO.Al2O3.Fe2O3) yang disingkat menjadi C4AF.

Senyawa tersebut menjadi kristal – kristal yang paling mengikat/mengunci ketika menjadi klinker. Komposisi C3S dan C2S adalah 70% - 80% dari berat semen dan merupakan bagian yang paling dominan memberikan sifat semen (Tjokrodimuljo, 1992).

Tabel 2.2. Empat Senyawa Utama dari Semen Portland Nama Oksida

Utama

Rumus

Empiris Rumus Oksida Notasi Pendek

Kadar Rata - rata (%) Trikalsium

Silikat CaSiO5 3CaO.SiO2 C3S 50

Dikalsium Silikat CaSiO4 2CaO.SiO2 C2S 25 Trikalsium

Aluminat Ca3Al2O6 3CaO.Al2O3 C3A 12 Tetrakalsium 2Ca2AlFeO5 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF 8

Aluminoferrit Fe2O3

Kalsium Sulfat

Sumber : Paul Nugraha dan Antoni, 2007

II - 15 2.4.2. Agregat

Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran beton. Komposisi agregat dalam beton cukup besar, sebanyak 60% - 70% dari berat campuran beton. Walaupun fungsinya hanya sebagai pengisi, tetapi karena komposisinya yang cukup besar, agregat ini pun menjadi penting. Dengan agregat yang baik, beton dapat dikerjakan (workable), kuat, tahan lama (durable), dan ekonomis.

Tabel 2.3 Pengaruh sifat agregat pada sifat beton Sifat Agregat Pengaruh Pada Sifat Beton Bentuk, tekstur,

gradasi Beton cair Kelecakan Pengikatan

dan Pengerasan Sifat fisik, sifat kimia,

mineral Beton keras Kekuatan, Kekerasan, ketahanan (durability) Sumber : Paul Nugraha dan Antoni, 2007

Secara umum, agregat dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu agregat kasar dan agregat halus. Ukuran antara agregat halus dengan agregat kasar yaitu 4,80 mm (British Standard) atau 4,75 mm (Standar ASTM). Agregat kasar adalah betuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4,80 mm (4,75 mm) dan agregat halus adalah batuan yang lebih kecil dari 4,80 mm (4,75 mm). Agregat yang digunakan dalam campuran beton biasanya berukuran lebih kecil dari 40 mm.

Sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu – batuan, kerikil, pasir, dan lain sebagainya) ialah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan, yang dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen,

II - 16

porositas, dan karakterisktik penyerapan air yang mempengaruhi daya tahan terhadap regresi kimia, serta ketahanan terhadap penyusutan.

2.4.2.1. Jenis – jenis agregat

Agregat dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu agregat alam dan agregat buatan (pecahan). Agregat alam dan buatan ini pun dapat dibedakan berdasarkan beratnya, asalnya, diameter butirnya (gradasi), dan tekstur permukaannya.

Hal – hal yang perlu diperhatikan berkaitan dengan penggunaan agregat dalam campuran beton ada lima, yaitu :

1. Volume udara

Udara yang terdapat dalam campuran beton akan mempengaruhi proses pembuatan beton, terutama setelah terbentuknya pasta semen.

2. Volume padat

Kepadatan volume agregat akan mempengaruhi berat isi dari beton jadi.

3. Berat jenis agregat

Berat jenis agregat akan mempengaruhi proporsi campuran dalam berat sebagai control.

4. Penyerapan

Penyerapan berpengaruh pada berat jenis.

II - 17 5. Kadar air permukaan agregat

Kadar air permukaan agregat berpengaruh pada penggunaan air saat pencampuran.

Jenis agregat berdasarkan bentuknya : 1. Agregat bulat

Agregat bulat terbentuk karena terjadinya pengikisan oleh air atau keseluruhannya berbentuk karena penggeseran. Rongga udaranya minimum 33%, sehingga rasio luas permukaan kecil. Beton yang dihasilkan dari agregat ini kurang cocok untuk beton mutu tinggi, karena ikatan antara agregat kurang kuat.

2. Agregat bulat sebagian atau tidak teratur

Agregat ini secara alamiah berbentuk tidak teratur. Sebagian berbentuk karena pergeseran sehingga permukaan atau sudut – sudutnya berbentuk bulat. Rongga udara pada agregat ini lebih tinggi, sekitar 35% - 38%, sehingga membutuhkan lebih banyak pasta semen agar mudah dikerjakan. Beton yang dihasilkan dari agregat ini belum cukup baik untuk mutu tinggi karena ikatan antara agregat belum cukup baik (masih kurang kuat).

3. Agregat sudut

Agregat ini mempunyai sudut – sudut yang tampak jelas, yang terbentuk ditempat – tempat perpotongan bidang – bidang dengan permukaan kasar. Rongga udara pada agregat ini berkisar antara 38% - 40%, sehingga membutuhkan lebih banyak lagi pasta semen agar mudah

II - 18

dikerjakan. Beton yang dihasilkan dari agregat ini cocok untuk struktur yang menekankan pada kekuatan atau untuk beton mutu tinggi karena ikatan antara agregatnya baik (baik).

4. Agregat panjang

Agregat ini panjangnya jauh lebih besar dari pada lebarnya dan lebarnya jauh lebih besar dari tebalnya. Agregat ini disebut panjang jika ukuran terbesarnya lebih dari 9/5 dari ukuran rata – rata. Ukuran rata – rata ialah ukuran ayakan yang meloloskan dan menahan butiran agregat.

Sebagai contoh, agregat dengan ukuran rata – rata 15 mm akan lolos ayakan 19 mm dan tertahan oleh ayakan 10 mm. Agregat ini dinamakan panjang jika ukuran terkecil butirannya lebih kecil dari 27 mm (9/5 x 15 mm).

Agregat jenis ini akan berpengaruh buruk pada mutu beton yang akan dibuat. Agregat jenis ini cenderung menghasilkan kuat tekan yang buruk.

5. Agregat pipih

Agregat disebut pipih jika perbandingan tebal agregat terhadap ukuran – ukuran tebalnya kecil. Agregat pipih sama dengan agregat panjang, tidak baik untuk campuran beton mutu tinggi. Dinamakan pipih jika ukuran terkecilnya kurang dari 35 ukuran rata – ratanya. Menurut Galloway (1994), agregat pipih mempunyai perbandingan antara panjang dan lebar dengan ketebalan rasio 1 : 3 yang dapat digambarkan sama dengan uang logam.

II - 19 6. Agregat pipih dan panjang

Agregat ini mempunyai panjang yang jauh lebih besar dari pada lebarnya, sedangkan lebarnya jauh lebih besar dari tebalnya.

2.4.3. Air

Air merupakan bahan pembuat beton yang sangat penting namun harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen sehingga terjadi reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya proses pengerasan pada beton, serta untuk menjadi bahan pelumas antara butir – butir agregat agar mudah dikerjakan dan dipadatkan.

Untuk bereaksi dengan semen, air hanya diperlukan 25% dari berat semen saja. Selain itu, air juga digunakan untuk perawatan beton dengan cara pembahasan setelah dicor. (Tjokrodimuljo, 1996).

Proporsi air dinyatakan dalam rasio air – semen, yaitu angka yang menyatakan perbandingan antar berat air dibagi dengan berat semen dalam adukan beton tersebut, pada umumnya dipakai 0,4 – 0,6 tergantung mutu beton yang hendak dicapai. Beton yang paling padat dan kuat diperoleh dengan menggunakan jumlah air yang minimal konsisten dan derajat workabilitas yang maksimal. Persyaratan air yang digunakan dalam campuran beton adalah :

a. Air tidak boleh mengandung lumpur (benda – benda melayang lain) lebih dari 2 gram/liter.

II - 20

b. Air tidak boleh mengandung garam – garam yang merusak beton (asam, zat organic dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.

c. Air tidak boleh mengandung Chlorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

d. Air tidak boleh mengandung senyawa sulfat dari 1 gram/liter.

2.5. Serat Sabut Kelapa

Kelapa merupakan tanaman perkebunan / industri berupa pohon batang lurus dari family palmae. Tanaman kelapa merupakan tanaman serbaguna atau tanaman yang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi.

Pada dasarnya serat kelapa yang panjang diperoleh dari proses ekstraksi serabut kelapa. Adapun rasio antara serat panjang, serat medium dan serat pendek yang dihasilkan berkisar antara 60 : 30 : 10. Panjang serat panjang adalah lebih dari 150 mm (dapat mencapai 350 mm), panjang serat medium antara 50 sampai 150 mm dan panjang serat pendek adalah kurang dari 50 mm. ukuran diameter serat kelapa adalah antara 50 hingga 300 µm. Serat kelapa terdiri dari sel serat kelapa dengan ukuran panjang 1 mm dan ukuran diameter 5 – 8 µm. (Bifel RDN, dkk, 2015).

Serat sabut kelapa merupakan bagian terluar buah kelapa yang membungkus tempurung kelapa. Ketebalan sabut kelapa sekitar 3 cm yang terdiri atas lapisan luar (exocarpicum) dan lapisan dalam (endocarpium).

II - 21

Gambar 2.3 Serat Sabut Kelapa

Serat sabut kelapa atau dalam perdagangan dunia dikenal dengan cocofiber, merupakan produk hasil pengolahan sabut kelapa. Secara

tradisional serat sabut kelapa hanya dimanfaatkan untuk bahan pembuat sapu, dan kesadaran konsumen untuk kembali ke bahan alami, membuat serat sabut kelapa dimanfaatkan menjadi bahan baku industri karpet, jok dan dashboard kendaraan, Kasur, bantal, dan handboard. Serat sabut kelapa juga dimanfaatkan untuk pengendalian erosi. Serat sabut kelapa di proses untuk dijadikan Coir Fibre Sheet yang digunakan untuk lapisan kursi mobil, spring bed dan lain – lain.

Penambahan serat sabut kelapa pada campuran beton dapat meningkatkan kuat tekan beton. Dari persentase penambahan yang diteliti, beton dengan kandungan serat sabut kelapa sebanyak 5% menghasilkan nilai kuat tekan yang lebih tinggi dibandingkan beton tanpa penambahan serat sabut kelapa. (Marpaung, dkk, 2015).

II - 22 2.6. Ampas Kopi

Ampas kopi merupakan komoditas yang banyak dijumpai di Indonesia.

Ampas kopi adalah limbah industri pangan yang dihasilkan dari pengolahan biji kopi.

Gambar 2.4 Ampas Kopi

Ampas kopi juga merupakan salah satu limbah agro waste yang belum termanfaatkan dengan baik. Dari 0,50 kg bubuk kopi yang siap digunakan menghasilkan ± 0,34 kg ampas kopi. Sebagaimana halnya industri pangan yang lain, maka limbah ampas kopi mempunyai potensi dimanfaatkan sebagai material subtitusi sebagian semen. Ampas kopi yang digunakan dicuci terlebih dahulu lalu dikeringkan dengan cara dijemur. Setelah kering, ampas kopi disangrai dengan suhu stabil ± 150⁰C, kemudian ampas kopi diayak dengan saringan No. 200 (75µm).

II - 23

Gambar 2.5 Benda uji kuat tekan beton 2.7. Kuat Tekan

Kuat tekan beton adalah kemampuan beton untuk menerima gaya tekan persatuan luas. Kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu dari sebuah struktur. Semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan.

Nilai kuat tekan beton didapatkan melalui tata cara pengujian standar, menggunakan mesin uji dengan cara memberikan beban tekan bertingkat pada benda uji silinder beton (diameter 150 mm, tinggi 300 mm) sampai hancur. Untuk standar pengujian kuat tekan digunakan SNI 03 – 6805 – 2002 dan ASTM C 39/C 39M – 04a.

Untuk pengujian kuat tekan beton, benda uji berupa silinder beton berdiameter 15 cm dan tingginya 30 cm ditekan dengan beban P sampai runtuh. Benda uji yang digunakan untuk kuat tekan berbentuk silinder dengan tinggi 30 cm dan diameter 15 cm dapat dilihat pada Gambar 2.5

30 cm

15 cm

II - 24 Cara menentukan nilai kuat tekan beton :

𝑓

^′

𝑐 =

^𝑃

𝐴

...

(2.1) Keterangan :

f’c = Kuat tekan beton (MPa)

A = Luas penampang benda uji (mm²) P = Beban tekan (N)

Beberapa faktor lain yang mempengaruhi kekuatan tekan beton, yaitu : 1. Faktor air semen

Jumlah air untuk campuran beton pada umumnya dihitung berdasarkan nilai perbandingan antara berat air dan berat semen Portland pada campuran adukan, dan pada peraturan beton Indonesia dikenal dengan istilah faktor air semen yang disingkat dengan fas, sedangkan peraturan pengganti disebut rasio air semen yang disingkat denga ras, atau water cement ratio (wer).

Pada umumnya makin besar nilai fas, makin besar pula jumlah air yang digunakan pada campuran beton, berarti adukan beton makin encer dan mutu beton akan semakin turun/rendah, sebaliknya makin kecil nilai fas, makin tinggi kuat tekan beton yang dihasilkan.

2. Umur beton

Kuat tekan beton bertambah sesuai dengan bertambahnya umur beton tersebut. Karena beton ini termasuk bahan yang sangat awet (ditunjau dari pemakaiannya), maka sebagai standar kuat tekan ditetapkan waktu beton berumur 28 hari. Menurut SNI 2847;2019, hubungan antara umur dan kekuatan tekan beton dapat dilihat pada tabel 2.7

II - 25

Tabel 2.4 Hubungan antara umur dan kuat tekan beton Umur (Hari) Kuat Tekan Beton (%)

3 40

7 65

14 88

21 95

28 100

90 120

365 135

3. Jumlah dan jenis semen

Jumlah kandungan semen yang digunakan pada adukan akan berpengaruh terhadap kuat tekan beton dengan penjelasan sebagai berikut:

a. Pada fas sama, jika jumlah semen terlalu sedikit atau terlalu berlebihan, maka akan diperoleh kuat tekan betonnya rendah. Pada jumlah semen terlalu sedikit, berarti jumlah air juga sedikit, sehingga adukan beton sulit dipadatkan dan akibatnya kuat tekan beton menjadi rendah. Demikian pula pada jumlah semen berlebihan, berarti jumlah air juga berlebihan, sehingga beton mengandung banyak pori dan akibatnya kuat tekan rendah.

b. Pada nilai slump sama, beton dengan kandungan semen lebih banyak mempunyai kuat tekan lebih tinggi. Hal ini karena pada nilai slump sama, jumlah air juga hampir sama, sehingga penambahan semen berarti pengurangan nilai fas, yang berakibat penambahan kuat tekan beton.

II - 26 4. Pekerjaan perawatan (curring)

Tujuan perawatan beton adalah memelihara beton dalam kondisi tertentu pasca pembukaan bekisting (demoulding of form work) agar optimasi kekuatan beton padat dicapai mendekati kekuatan yang telah direncanakan. Perawatan ini berupa pencegahan atau mengurangi kehilangan/penguapan air dari dalam beton yang ternyata masih diperlukan untuk kelanjutan proses hidrasi. Bila terjadi kekurangan/kehilangan air maka proses hidrasi akan terganggu/terhenti dan dapat mengakibatkan terjadinya penurunan perkembangan kekuatan beton, terutama penurunan kuat tekan.

Kondisi perawatan yang baik dapat dicapai dengan maenggunakan salah satu metode dibawah ini :

a. Beton dibasahi terus menerus dengan air.

b. Beton direndam didalam air.

c. Beton dilindungi dengan karung basah, film plastic, atau kertas perawatan tahan air.

d. Dengan menggunakan perawatan gabungan acuan – membrane cair untuk mempertahankan uap air semula dari beton basah.

e. Perawatan uap untuk beton yang dihasilkan dari kondisi pabrik, seperti pipa dan balo pra cetak, dan tiang atau gider pra tekan. Temperatur perawatan uap ini sekitar 150⁰F.

Lama perawatan tergantung pada jenis semen, kekuatan, cuaca, rasio permukaan terekspos per volume, dan kondisi terekspos. Karena proses

II - 27

perawatan merupakan proses untuk memperbaiki mutu, maka semakin lama perawatan, semakin baik pula mutu betonnya.

Sehari setelah pengecoran merupakan saat terpenting untuk periode sesudahnya. Oleh sebab itu diperlukan perawatan dengan air sehingga jangka panjang, kualitas beton, baik kekuatan maupun kekedapan airnya, dapat lebih baik. Perawatan dengan cara membasahi menghasilkan beton yang terbaik. Semakin erat pendekatan kondisi perawatan, semakin kuat beton yang dihasilkan.

5. Pengujian Material

Pada pengujian ini terdapat beberapa prosedur yang harus digunakan sesuai dengan acuan yang ada, sehingga pengujian yang dilakukan menghasilkan nilai yang sebenarnya.

Adapun pengujiannya meliputi sebagai berikut : a. Pemeriksaan analisa saringan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian butir (gradasi) agregat halus dan kasar dengan menggunakan satu set saringan.

Pengujian ini dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

% Tertahan = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐾𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡𝐴𝑤𝑎𝑙 x 100 % ... (2.2)

% Lolos = Sampel I + Sampel 2

2 x 100 % ... (2.3)

II - 28

b. Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat kasar

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis (bulk), berat jenis kering – permukaan jenuh (saturated surface dry = SSD), berat jenis semu (Apparent) dari agregat kasar. Pengujian ini dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

Berat jenis (Bulk Specific Gravity) = ^Bj

Bj - Ba ... (2.4)

Berat jenis kering – permukaan jenuh (SSD) = ^Bj

Bj - Ba ... (2.5)

Berat jenis semu ( Apparent Specific Gravity) = ^Bk

Bk - Ba ... (2.6)

Penyerapan (Absorption) = ^{Bj - Bk}

Bk x 100% ... (2.7) Dimana :

Bk = Berat benda uji kering oven

Bj = Berat benda uji kering – permukaan jenuh

Ba = Berat benda uji kering – permukaan jenuh didalam air c. Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan agregat halus

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis (bulk), berat jenis kering – permukaan jenuh (saturated surface dry = SSD), berat jenis semu (Apparent) dari agregat kasar. Pengujian ini dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

II - 29

x 100 %

Berat jenis (Bulk Specific Gravity) = ... (2.8)

Berat jenis kering-permukaan jenuh (SSD) = ... (2.9)

Berat jenis semu (Apparent Specific Gravity) = ... (2.10)

Penyerapan (Absorption) = ... (2.11)

Dimana :

Bk = Berat benda uji kering oven B = Berat piknometer berisi air

Bt = Berat piknometer berisi benda uji dan air

500 = Berat benda uji dalam keadaan kering – permukaan jenuh d. Pemeriksaan berat isi agregat kasar dan halus

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat isi agregat halus, kasar dan campuran. Pengujian ini dilakukan dengan rumus sebagai berikut :

Berat Isi = ^{𝐵 − 𝐴}

𝑉 ... (2.12) Dimana :

B = Berat container + Benda uji (kg) A = Berat container

V = Volume container

(B + 500 – Bt)

500 (B + 500 – Bt)

``

Bk (B + Bk – Bt)

Bk (500 - Bk)

Bk

II - 30

e. Pemeriksaan kadar air agregat kasar dan halus

Kadar air agregat adalah perbandingan antara berat air yang dikandung agregat dengan berat agregat dalam keadaan kering.

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air agregat dengan cara pengeringan. Pengujian ini dilakukan dengan rumus sebagai berikut : Kadar Air= Berat Awal - Berat Kering

Berat Kering x 100 % ... (2.13) f. Pemeriksaan jumlah bahan dalam agregat yang lolos saringan No.

200

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan jumlah bahan yang terdapat dalam agregat lewat saringan No. 200 dengan cara pencucian.

Pengujian ini dilakukan dengan rumus sebagai berikut : Kadar lumpur = ^{( A - B )}

A

x 100 ... (2.14) Dimana :

A = Berat awal B = Berat akhir

g. Perancangan campuran beton

Tahap pembuatan campuran beton dilakukan sebagai berikut : - Kuat tekan yang disyaratkan f’c pada umur tertentu;

- Menghitung deviasi standar dengan rumus :

S =

√

^∑𝑛_𝑖=1 (𝑓𝑐𝑖 −𝑓𝑐𝑚)²

𝑛 − 1 ... (2.15)

II - 31 Dimana :

S = Standar deviasi fci = Nilai hasil pengujian

fcm = Kuat tekan rata – rata beton n = Jumlah benda uji

- Hitung nilai tambah dengan rumus : M = 1.34 s

M = 2.33 s – 3.5 Dimana :

M = Nilai tambah

1.34 / 2.33 -3.5 = tetapan statistic yang nilainya tergantung persentase kegagalan hasil uji sebesar maksimum 5%.

Dimana :

S = Standar deviasi

- Hitung kuat tekan beton rata – rata yang ditargetkan f’cr, dengan rumus :

f’cr = f’c + 1.34 s f’cr = f’c + 2.33 s – 3.5 Dimana :

f’cr = Kuat tekan rata-rata f’c = Kuat tekan benda uji s = Standar deviasi

II - 32 - Menetapkan jenis semen.

- Menentukan jenis agregat kasar dan agregat halus.

- Menentukan faktor air semen dengan cara melihat grafik sebagai berikut :

Gambar 2.6 Hubungan antara kuat tekan dan faktor air semen - Menetapkan faktor air semen (dapat ditetapkan sebelumnya atau

tidak) jika nilai faktor yang diperoleh lebih kecil dari yang dikehendaki, maka yang dipakai yang terendah.

- Menentukan nilai slump, slump ditentukan sesuai dengan kondisi pelaksanaan pekerjaan agar diperoleh beton yang mudah diaduk, dituang dan dipadatkan.

- Menentukan ukuran butir agregat maksimum.

II - 33 - Menentukan nilai kadar air bebas.

- Menghitung jumlah semen yang besarnya adalah kadar semen sama dengan kadar air bebas dibagi faktor air semen.

- Menentukan jumlah semen jika tidak di tetapkan, dapat diabaikan.

- Menentukan faktor air semen yang disesuaikan jika jumlah semen berubah karena lebih kecil dari jumlah semen minimum yang ditetapkan (atau lebih besar dari jumlah semen maksimum yang disyaratkan), maka faktor air semen harus diperhitungkan kembali.

- Menentukan susunan butir agregat kasar.

- Menentukan susunan butir agregat halus (sudah dilakukan analisa ayak menurut standar yang berlaku).

- Menentukan persentase pasir dengan perhitungan.

- Menghitung berat jenis relative agregat.

- Menentukan berat isi beton dengan grafik dibawah ini :

Gambar 2.7 Grafik perkiraan berat isi beton basah

II - 34

- Menghitung kadar agregat gabungan yang besarnya sama dengan beton dikurang jumlah kadar semen dan kadar air bebas.

- Menghitung kadar agregat kasar yang besarnya adalah kadar agregat gabungan butir dikurangi kadar agregat halus.

- Menghitung kadar agregat halus yang besarnya adalah hasil kali persen pasir dengan agregat gabungan.

- Proporsi campuran, kondisi agregat dalam keadaan jenuh kering permukaan.

- Koreksi proporsi campuran menurut perhitungan pada butir.

- Pembuatan campuran benda uji, ukur dan catatkah besarnya slump serta kekuatan tekan yang sesungguhnya.

2.8. Penelitian Sebelumya

Beberapa penelitian sebelumnya yang membahas tentang pengujian serat sabut kelapa/cocofiber dan abu ampas kopi antara lain :

1. Penelitian ini dilakukan oleh Gusneli Yanti, Zainuri, Shanti Wahyuni Megasari, 2019 tentang Analisis Penambahan Cocofiber Pada Campuran Beton terjadi peningkatan dengan penambahan variasi cocofiber 5% sampai 9% namun ada penurunan dengan penambahan

serat 1% dan 3%. Nilai kuat tekan tertinggi pada variasi campuran cocofiber 9% sebesar 32,337 MPa.

2. Penelitian ini dilakukan oleh Sahrudin, Nadia, 2016 tentang pengaruh penambahan serat sabut kelapa terhadap kuat tekan beton, terlihat

II - 35

bahwa hasil pengujian menunjukkan penambahan serat sabut kelapa sebesar % menghasilkan kuat tekan 244.84 kg/cm² dan 0.50%

sebesar 272.14 kg/cm². Terdapat peningkatan kuat tekan sebesar 16.56% dan 29.55% dari beton normal.

3. Penelitian ini dilakukan oleh Yulius Rief Alkhaly, Ya’qub Fedriansyah, 2018, dengan judul kuat tekan beton yang mengandung abu ampas kopi dengan bahan tambah superplasticizer, terlihat bahwa substitusi abu ampas kopi 5% terdadap berat semen tanpa superplasticizer memberi peningkatan kuat tekan sebesar 3,78% dari beton normal.Pada substitusi AAK sebesar 5% dan dengan tambahan superplasticizer sebesar 0,5%, 1% dan 2%, dihasilkan kuat tekan masing-masing sebesar 44,71 MPa, 45,90 MPa dan 49,74 MPa.

Ketiga mutu beton ini dapat di katagorikan dalam beton mutu tinggi.

4. Penelitian yang dilakukan oleh Yulius Rief Alkhaly, Meutia Syahfitri, September 2016 dengan judul Studi Eksperimen Penggunaan Abu Ampas Kopi Sebagai Material Pengganti Parsial Semen Pada Pembuatan Beton menunjukkan bahwa pengujian kuat tekan beton dengan campuran abu ampas kopi hanya dilakukan pada umur beton 56 hari (2 x 28 hari). Dari penelitian ini menghasilkan bahwa abu ampas kopi 75 µm dapat menjadi material pengganti parsial semen hingga 15% dari volume semen, dan pada pengganti parsial 5%

memberikan hasil terbaik.

III - 1 BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Bagan Alir Penelitian

Tahapan pelaksanaan yang akan di lakukan pada penelitian ini meliputi :

A

Agregat Kasar 1. Analisa Saringan 2. Berat Jenis dan Penyerapan 3. Berat Isi 4. Kadar Air 5. Kadar Lumpur

Agregat Halus 1. Analisa Saringan 2. Berat Jenis dan Penyerapan 3. Berat Isi 4. Kadar Air 5. Kadar Lumpur

Mulai

Studi Literatur

Persiapan peralatan dan bahan

Semen Portland

Air

Memenuhi Spesifikasi

Tidak

Ya

III - 2

A

Pembuatan Campuran Beton f'c 20 MPa

Memenuhi Spesifikasi

Uji Slump

Tidak

Pembuatan Benda Uji

Pengujian Kuat Tekan Beton Umur 28 Hari

Ya

Rancangan Campuran Beton Variasi

Serat Sabut Kelapa dengan proporsi 0%, 2%, 4%, 6%,

8%, dan 10%

Ampas kopi 5%

Pembuatan Benda Uji

Pengujian Kuat Tekan Beton Variasi

Analisa Hasil Pengujian

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian Ya

Tidak

III - 3 3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Bosowa Makassar. Waktu pelaksanaan penelitian dilakukan pada bulan Juli 2020.

3.3. Variabel Penelitian 3.3.1. Variabel Terikat

Variabel terikat merupakan variabel yang sifatnya mutlak atau tetap.

Variabel terikat pada penelitian ini meliputi : - Komposisi batu pecah (agregat kasar) - Komposisi pasir (agregat halus)

- Komposisi air

- Persentase ampas kopi sebagai bahan tambah sebanyak 5%

3.3.2. Variabel Bebas

Variabel bebas merupakan variabel yang tidak terikat atau dapat diubah sesuai perencanaan. Variabel bebas pada penelitian ini meliputi : - Komposisi semen

- Persentase serat sabut kelapa sebagai bahan pengganti semen sebanyak 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10%.

III - 4 3.4. Variasi dan Jumlah Benda Uji

Tabel 3.1 Variasi dan Jumlah Benda Uji

Keterangan :

BN = Beton Normal

BAS = Beton Ampas kopi + Serat sabut kelapa

3.5. Metode Perawatan Benda Uji

Perawatan benda uji dilakukan dengan cara perendaman di dalam bak rendam selama 28 hari.

3.6. Pengujian Benda Uji

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kuat tekan beton yang telah mengeras dengan benda uji berbentuk silinder. Pembebanan dilakukan sampai silinder beton hancur dan dicatat besarnya beban maksimum P yang selanjutnya digunakan menentukan tegangan tekan beton.

Material Material

Notasi Tambah Subtitusi semen Jumlah

Sampel Batu Ampas Serat Sabut Benda Uji

Pecah Kopi Kelapa

1 BN a% b% d% c% 0% 0% 20

38

2 BAS 0 100% 100% 5% c 0%

No

Material Penyusun Beton Pasir

3 Air Semen

100% 100%

2% c

4 BAS 4 100% 100% 5% c 4% c

3 BAS 2 100% 100% 100% 5% c

100%

98% c

96% c

3

3

5 BAS 6 100% 100% 100% 94% c 5% c 6% c 3

6 BAS 8 100% 100% 100% 92% c 5% c 8% c 3

7 BAS 10 100% 100% 100% 80% c

Total benda uji

5% c 10% c 3

III - 5 3.7. Metode Analisis

3.7.1. Hubungan Penambahan Serat Sabut Kelapa Terhadap Kuat Tekan

Pengujian ini dilakukan dengan membandingkan hasil dari kuat tekan beton normal dan nilai kuat tekan beton variasi dengan penambahan serat sabut kelapa yang direncanakan sebesar 20 Mpa. Sehingga nantinya akan diketahui proporsi serat sabut kelapa yang optimum terhadap nilai kuat tekan beton.

3.7.2. Hubungan Ampas Kopi Terhadap Kuat Tekan Beton

Pengujian ini dilakukan dengan membandingkan hasil dari kuat tekan beton normal dan nilai kuat tekan beton yang mengandung ampas kopi sebanyak 5% dari berat semen.

IV - 1 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian 4.1.1. Karakteristik Agregat

Penelitian ini merupakan penelitian yang dilaksanakan di Laboratorium, dalam pelekasanaan penelitian ini peneliti menggunakan Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas Bosowa.

Seluruh tahap pekerjaan yang direncanakan pada penelitian ini telah selesai dilaksanakan. Mulai dari tahap perhitungan campuran beton, pengecekan kadar air dalam material (pasir dan kerikil), kemudian persiapan bahan dan material, pembuatan benda uji, sampai dengan pengujian kuat tekan beton dapat dilaksanakan tanpa menemui kesulitan yang berarti. Hasil perhitungan selanjutnya dianalisis untuk mengetahui pengaruh serat sabut kelapa terhadap kuat terkan beton yang mengandung abu ampas kopi.

Untuk bahan yang diperiksa adalah agregat kasar dan halus sedangkan Semen Portland hanya dilakukan pengujian secara visual dengan melihat apakah semen tersebut terdapat semen yang memadat atau membeku. Berdasarkan pelaksanaan pemeriksaan agregat di Laboratorium Struktur dan Bahan Jurusan Teknik Sipil Universitas Bosowa, diperoleh hasil pemeriksaan karakteritik yang ditujukkan pada tabel dibawah ini.