ANALISA KAJIAN TEGANGAN BETON DENGAN CAMPURAN SERAT AMPAS TEBU

(BAGGASE)

Desi Pardede1, Rahmi Karolina

2 dan Syahrizal

3

1Program Studi Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan

Email: desipdd91@gmail.com 2Staff Pengajar Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan

Email: rachmiecaroline@gmail.com 3Staff Pengajar Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No.1 Kampus USU Medan

Email: rizal_ar@ymail.com

ABSTRAK

Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang sering digunakan pada konstruksi bangunan.

Pada beton, serat dapat dijadikan sebagai material tambahan baru contohnya serat ampas tebu.

Dalam penelitian ini, serat ampas tebu digunakan sebagai bahan tambahan lain dalam campuran

beton yang dibandingkan dengan beton normal untuk mengetahui nilai absorbsi, kuat tekan, dan

elastisitas beton. Adapun variasi serat ampas tebu yang digunakan adalah 15%, 20%, 25%, 30%,

35%, 40%. Dari hasil pengujian diperoleh hasil peningkatan pada nilai slump dan elastisitas, serta

penurunan pada kuat tekan. Pada pengujian, absorbsi beton meningkat hingga 8,53% dengan serat

ampas tebu 40%. Kekuatan tekan beton yang memenuhi kriteria perencanaan beton 14,525 MPa

terdapat pada serat ampas tebu 15% sebesar 178,037 kg/cm2. Peningkatan elastisitas beton hingga

462,341% (elastisitas naik sebesar 4 kali lipat dari elastisitas rata-rata beton normal). Pada

penelitian ini semakin besar persentase campuran serat ampas tebu, maka porositas yang terjadi

akan semakin besar. Sehingga terjadi penurunan pada kuat tekan dan meningkatnya nilai absorbsi

pada beton. Penggunaan serat ampas tebu berhasil meningkatkan elastisitas beton.

Kata Kunci : serat ampas tebu, absorbsi, kuat tekan dan elastisitas

ABSTRACT

Concrete is the construction material that is commonly used in building construction. In this study ,

bagasse fiber is used as an additive in concrete mix other than the normal concrete to determine the

value of the absorption , compressive strength , and elasticity of concrete . The variation of bagasse

fibers used were 15 % , 20 % , 25 % , 30 % , 35 % , 40 % , and the test was done by slump test ,

absorption , compressive strength and elasticity . From the test results obtained by the resulting

increase in the value of slump and elasticity , as well as a decrease in compressive strength . In the

absorption test of concrete , large concrete against water absorption increased to 8.53 % with 40 %

bagasse fiber . Concrete compressive strength of concrete plans that meet the criteria of 14.525 MPa

with the addition of bagasse fibers reached on concrete with the addition of fiber to 15% of 178.037

kg/cm2 . Increased elasticity of concrete rose to 462.341 % ( elasticity increased by 4 times that of

the average elasticity of normal concrete). From the test results obtainedthat the more of absorbtion

of concrete, the more value of elasticity as well as a decrease in compressisve strength.

Keywords: bagasse fibers, absorption, compressive strength, elasticity

1. PENDAHULUAN

Perkembangan konstruksi bangunan di Indonesia pada umumnya semakin meningkat seiring

dengan semakin meningkatnya jumlah individu di Indonesia. Dengan semakin meningkatnya

konstruksi bangunan maka menunjukkan juga semakin banyak kebutuhan beton dimasa yang akan

datang, sehingga mempengaruhi perkembangan teknologi beton dimana akan menuntut rancangan-

rancangan baru mengenai beton itu sendiri. Rancangan baru tersebut salah satunya yaitu dengan

mendaur ulang limbah yang tidak terpakai, seperti serat ampas tebu. Serat ampas tebu merupakan

serat yang kuat, dengan jaringan parenkim yang lembut, yang memiliki tingkat higroskopis yang

tinggi, dan mampu meningkatkan kuat tarik dengan menahan gaya tarik tanpa retakan-retakan.

Serat ampas tebu juga merupakan serat yang memiliki kadar penyerapan air yang cukup

tinggi yang dapat digunakan dalam campuran beton. Penggunaan serat ampas tebu dapat

mengurangi lendutan, meningkatkan kuat impact serta mengurangi penyusutan/shrinkage

(Danoeprawiro, 1999). Penambahan serat ampas tebu pada campuran beton dapat memperbaiki

karakteristik beton.

Adapun tujuan penelitian ini sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui kapasitas absorbsi beton dengan dan tanpa serat ampas tebu.

2. Untuk mengetahui dan membandingkan kuat tekan beton dengan dan tanpa menggunakan serat

ampas tebu.

3. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan serat ampas tebu terhadap elastisitas

dari sampel yang menggunakan serat ampas tebu sebagai bahan tambahan dan

membandingkannya dengan beton normal.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Beton

Beton merupakan material utama sebagai pelengkap kesempurnaan dari suatu struktur

bangunan konstruksi. Bahan dasar yang terdapat dalam campuran beton merupakan pencampuran

dari semen Portland, air dan agregat dengan suatu perbandingan tertentu. Dalam campuran beton

selain bahan dasar, dapat juga dicampurkan bahan tambahan lain seperti bahan kimia tambahan,

serat ataupun bahan yang bukan kimia).

Serat

Penambahan serat memiliki arti yakni memberi tulangan pada beton yang disebar merata ke

dalam adukan beton dengan orientasi acak dengan maksud untuk mencegah terjadinya retakan

micro pada beton di daerah tarik akibat pengaruh pembebanan, pengaruh susut atau pengaruh panas

hidrasi (Amri Sjafei, 2005). Keuntungan penambahan serat pada beton adalah: serat terdistribusi

secara acak di dalam beton pada jarak yang relatif sangat dekat satu dengan yang lainnya akan

memberi tahanan terhadap tegangan berimbang ke segala arah dan memberi keuntungan material

struktur yang disiapkan untuk menahan beban dari berbagai arah, (Wahyuni Nelly, 2010).

Tebu (Saccharum Officinarum)

Tebu (Saccharum Officinarum) merupakan tanaman sumber pemanis alamiah yang dapat

tumbuh disetiap jenis tanah, dari dataran rendah hingga dataran tinggi pada pada ketinggian 5.500

meter diatas permukaan laut (mdpl) pada daerah beriklim panas dan lembab dengan kelembapan

>70%, hujan yang merata setelah tanaman berumur 8 bulan dan suhu udara berkisar antara 28-34˚c

(Slamet. 2004). Serat ampas tebu (baggase) adalah bahan sisa berserat dari batang tebu yang telah

diekstraksi niranya dengan jaringan parenkim yang lembut dan memiliki tingkat higroskopis yang

tinggi yang dihasilkan dari proses penggilingan tebu serta tidak tahan disimpan karena mudah

terserang jamur. Karena ampas tebu merupakan hasil samping dari proses ekstraksi cairan tebu di

pabrik dan dari suatu pabrik dapat dihasilkan sekitar 35-40% dari berat tebu yang digiling.

Umumnya tanaman tebu menghasilkan 24-36% ampas tebu (baggase) dan ampas tebu

sendiri mengandung air 48-52%, gula 2.5-6%, serta serat 44-48% (Penebar Swadaya 2000).

3. METODE PENELITIAN

Tahapan pada penelitian ini dimulai dengan mengumpulkan bahan literatur yang berhubungan

dengan penelitian ini, kemudian dilakukan persiapan bahan (semen, pasir, kerikil, dan air),

selanjutnya pada bahan dilakukan pengujian di laboratorium. Setelah pengujian bahan, dilakukan

perencanaan campuran beton (mix design) guna mendapatkan perbandingan campuran bahan.

Kemudian dilakukan pembuatan benda uji sesuai dengan mix design. Setelah itu dilakukan

perawatan pada benda uji (curing)dengan cara merendam benda uji didalam bak perendaman

selama 28 hari. Setelah dilakukan perawatan, benda uji dikeluarkan dan dikeringkan guna

melaksanakan pengujian pada benda uji. Pengujian pada benda uji akan menghasilkan data yang

akan dianalisa yang kemudian menghasilkan kesimpulan dari penelitian ini.

Pada serat ampas tebu dilakukan pemeriksaan berat isi dengan memasukkan serat tersebut ke dalam

bejana besi kemudian ditimbang dengan alat timbangan dan diperoleh hasil perhitungan berat

dengan melakukan dua metode yakni metode longgar dan padat, dan dipilih perhitungan berat isi

dengan metode longgar. Mutu rencana beton adalah f’c 14,525 MPa dengan benda uji silinder beton

diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.

Kadar serat ampas tebu yang ditambahkan bervariasi yaitu 15%, 20%,25%, 30% dan 35% dan 40%

dari berat beton yang digunakan. Serat ampas tebu yang digunakan berdiameter ± 1.0 mm, dengan

panjang serat ± 50mm.

Lokasi eksperimen adalah di Laboratorium Beton Teknik Sipil USU, Medan, Sumatera Utara untuk

pengujian:

Absorbsi Beton

Kuat tekan beton

Elastisitas beton

Pembuatan benda uji menggunakan metode Departemen Pekerjaan umum yang berdasarkan SK

SNI T-15-1990-03. Dari hasil perhitungan mix design tersebut diperoleh perbandingan campuran

beton antara semen : pasir : kerikil : air = 1,00 : 2,09 : 3,14 : 0,54.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Slump

Hasil pengujian nilai slump dan penambahan serat ampas tebu sebagai berikut :

Gambar 1. Grafik Slump Beton

0%;11 15%;12

20%;13

25%;13

30%;14

35%;15 40%, 15

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0% 10% 20% 30% 40% 50%

Nila

i Slu

mp

(C

m)

Kadar Serat Ampas Tebu (%)

Dari grafik dapat dilihat bahwa dengan meningkatnya persentase penambahan serat

ampas tebu nilai slump semakin tinggi, hal ini karena penambahan serat ampas tebu

mengakibatkan campuran beton tidak mengikat satu sama lain (kurang kohesif).

4.2 Absorbsi Beton

Hasil pengujian Absorbsi beton dengan penambahan serat ampas tebu sebgai berikut :

Gambar 2. Grafik Absorbsi Beton

Dari gambar grafik dapat dilihat bahwa daya serap air untuk beton dengan serat ampas

tebu 40% meningkat hingga 8,53%. Hal ini dikarenakan volume serat yang ditambahkan sudah

terlalu banyak, sehingga mortar dan kerikil pada beton tidak lagi mengikat satu sama lain.

4.3 Kuat Tekan

Hasil pengujian kuat tekan beton dengan penambahan serat ampas tebu sebgai berikut :

Gambar 3. Kuat Tekan Beton

0%, 0.38% 15%, 1.54%

20%, 2.33%

25%, 3.10%

30%, 5.06%

35%, 6.61%

40%, 8.53%

0.00%

1.00%

2.00%

3.00%

4.00%

5.00%

6.00%

7.00%

8.00%

9.00%

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45%

Ab

sorb

si (

%)

Kadar Penambahan Serat Ampas Tebu (%)

0%, 246.250

15%, 178.037

20%, 161.120

25%, 129.742

30%, 110.096

35%, 82.129 40%, 73.534

0.000

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45%

Ku

at

Tek

an

(k

g/c

m2

)

Kadar Penambahan Serat Ampas Tebu (%)

Dari gambar dapat dilihat bahwa dengan penambahan serat ampas tebu, maka kekuatan

tekan beton cenderung meurun. Kekuatan tekan beton yang memenuhi kriteria perencanaan

beton 14,525 Mpa dengan penambahan serat ampas tebu tercapai pada beton dengan

penambahan serat 15% sebesar 178,037 kg/cm2. Dalam hal ini, beton dengan jumlah variasi serat

yang semakin banyak, maka kuat tekan pada beton tersebut akan semakin berkurang juga.

4.4 Elastisitas Beton

Hasil pengujian kuat tekan beton dengan penambahan serat ampas tebu sebgai berikut :

Gambar 4. Elastisitas Beton

Dari grafik dapat dilihat bahwa penambahan serat ampastebu sebesar 40% menghasilkan

modulus elastisitas sebesar 9741,617 kg/cm2 .

Dengan meningkatnya penambahan serat

ampas tebu cenderung meningkatkan nilai modulus elastisitas beton. Hal ini karena serat

ampas tebu memiliki sifat elastis yang mempengaruhi karakteristik beton.

5. KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Nilai slump campuran beton meningkat hingga 15 cm seiring dengan penambahan

serat ampas tebu, sehingga workability beton berkurang.

2. Terjadi peningkatan nilai absorbsi beton seiring dengan penambahan variasi serat

ampas tebu, yakni sebesar 1,54%, 2,33%, 3,10%, 5,06%, 6,61%, 8,53% .

3. Penurunan nilai kuat tekan sebesar 27,70%, 34,57%, 47,31%, 55,29%, 66,64%,

70,13% dari beton normal.

4. Kuat tekan beton yang memenuhi kriteria perencanaan campuran beton dengan mutu

f’c 14,525 MPa diperoleh pada variasi penambahan serat ampas tebu 15% sebesar

178,037 kg/cm2.

5. Terjadi peningkatan elastisitas pada beton seiring dengan meningkatnya penambahan

serat ampas tebu. Elastisitas beton naik hingga 462,34% (elastisitas naik sebesar 4

kali lipat dari elastisitas rata-rata beton normal.

2107.020

2782.917

3318.964

4452.026

5944.583

6229.041

9741.617

0.000

2000.000

4000.000

6000.000

8000.000

10000.000

12000.000

0% 15% 20% 25% 30% 35% 40%

Mo

du

lus

Ela

stis

ita

s

Elastisitas

6. SARAN

Adapun saran yang dapat diberikan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagi peneliti yang ingin melanjutkan penelitian lanjutan dapat menggunakan bahan

tambah lainnya seperti superplasticizer yang dapat meningkatkan daya ikat antara

serat ampas tebu dengan material penyusun beton lainnya.

2. Menggunakan persentase serat dibawah 15% guna memperoleh hasil yang lebih baik.

3. Selain itu juga perlu diteliti dampak lain dari penggunaan serat ampas tebu ini

terhadap beton seperti ketahanan terhadap abrasi dan impak. DAFTAR PUSTAKA (DAN PENULISAN PUSTAKA)

Amri. Sjafei. 2005. Teknologi Beton A-Z. Penerbit: Yayasan John Hi Techidetama. Jakarta.

Danoeprawiro. 1999. Peran Beton Fiber Dalam Pembangunan Prasarana dan Sarana

Kimbangwil. Seminar Nasional Beton Fiber: Konsep. Aplikasi. dan Permasalahannya.

Universitas Brawijaya.Malang.

Dipohusodo, I. 1993. Struktur Beton Bertulang, Berdasarkan SK SNI T-15-1991-03 Departemen

Pekerjaan Umum RI. Penerbit: PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Kimpraswill, NSPM. 2002. Metode, Spesifikas, dan Tata Cara, Edisi Pertama. Badan

Penelitian dan Pengembangan. Jakarta.

Kusuma, Gideon. 1993. Pedoman Pengerjaan Beton. Penerbit: Erlangga. Jakarta

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

Nugraha, P.,Antoni. 2007. Teknologi Beton dari Material. Pembuatan. ke Beton Kinerja Tinggi.

Penerbit: Andi. Yogyakarta.

Penebar Swadaya. 2000. Pembudidayaan Tebu di Lahan Sawah dan Tegalan. Jakarta.

Slamet. 2004. Tebu (Saccharum Officinarum). Jakarta.

Wahyuni. Nelly. 2010. Pemanfaatan Serat Ijuk Pendek Dalam Pembuatan Beton Ringan Dan

Karakteristiknya. Program Studi Fisika. Universitas Sumatera Utara. Medan.