bab i pendahuluan 1.1 latar belakang - sinta.unud.ac.id i.pdf · ukuran yang random seperti batuan...
TRANSCRIPT
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton merupakan salah satu material konstruksi yang banyak digunakan
karena memiliki beberapa kelebihan, seperti tahan terhadap korosi, mudah
dibentuk, mudah dalam pengerjaan, dan harganya relatif murah. Selain memiliki
kelebihan, beton juga memiliki kelemahan, seperti kuat tariknya rendah dan
bersifat getas. Beton akan segera retak jika mendapat tegangan tarik yang
melampaui kuat tarik beton. Sifat getas beton memungkinkan terjadinya
keruntuhan mendadak akibat batas beban yang dapat ditahan oleh beton
terlampaui. Sifat getas beton perlu dikurangi agar bangunan dari beton tidak
runtuh seketika saat terjadi gempa. Salah satu cara meningkatkan kuat tarik dan
mengurangi sifat getas beton adalah dengan menggunakan serat pada beton.
Beton serat merupakan beton yang menggunakan serat yang dicampurkan
secara merata dalam adukan beton. Serat dalam beton ini berfungsi untuk
memperlambat timbulnya retak dan mengurangi sifat getas, sehingga menjadikan
beton lebih daktail dari beton biasa. Selain itu, serat dalam beton dapat
meningkatkan ketahanan terhadap pengelupasan (spalling) dan retak pada selimut
beton yang akan membantu menghambat korosi besi tulangan pada beton
bertulang. Interaksi antara serat dan matrik beton (semen) merupakan sifat dasar
yang memengaruhi kinerja dari material komposit beton serat. Persentase kadar
dan panjang serat dalam beton dapat memengaruhi karakteristik mekanik beton.
Ada hal yang perlu diperhatikan dalam penambahan serat ke dalam adukan beton,
yaitu kelecakan beton (workability). Penambahan serat ke dalam adukan beton
akan menurunkan kelecakan adukan (Sudarmoko, 1989).
Salah satu jenis serat yang dapat digunakan untuk membuat beton serat
adalah serat alami. Keunggulan serat alami, yaitu beban lebih ringan, mudah
didapat, harga relatif murah, dan yang paling penting ramah lingkungan. Salah
satu contoh serat alami adalah serat Bagu. Menurut hasil uji kuat tarik sederhana
yang dilakukan oleh Yasa dan Wati (2015), serat Bagu memiliki kuat tarik sebesar
35,4 MPa. Dalam penelitiannya, diperoleh hasil nilai kuat tarik belah beton serat
2
Bagu rata-rata sebesar 3,28 MPa dengan kadar serat 2% terhadap volume beton,
dimana nilai tersebut melebihi kuat tarik belah beton yang ditargetkan, yaitu
sebesar 2,5 MPa.
Selain mengurangi sifat getas beton, mengurangi berat volume beton juga
merupakan hal yang sangat diperhatikan dalam konstruksi tahan gempa. Hal
tersebut dikarenakan dengan menggunakan material yang mempunyai berat
volume kecil (ringan), beban gempa akibat berat sendiri dari konstruksi yang
dibangunpun menjadi lebih kecil. Maka dari itu, beton yang memiliki sifat lebih
daktail akibat adanya penambahan serat perlu diperkecil berat volumenya. Salah
satu cara untuk memperkecil berat volume beton adalah dengan menggunakan
agregat yang ringan, seperti Lightweight Expanded Clay Aggregate (LECA).
LECA adalah agregat ringan yang dibuat dari campuran mineral vulkanik
yang ringan dan dibuat berpori dengan pembakaran di atas 1000oC dan lapisan
luar tanah lempung tembikar (Rudy, 2016). LECA biasanya digunakan untuk
hidroponik, blok beton, beton ringan dan lain-lain. LECA memiliki bentuk dan
ukuran yang random seperti batuan alami yang tidak dipecahkan. Bentuk dan
gradasi agregat memengaruhi kelecakan (workability) beton (Widodo, 2009).
Menurut penelitian Moravia et al. (2010), Lightweight Aggregate Concrete
(LWAC) yang menggunakan Expanded Clay Aggregate sebagai agregat kasar
memiliki kuat tekan lebih rendah dibandingkan Normalweight Concrete (NWC)
yang menggunakan kapur sebagai agregat kasar. Dari penelitian tersebut juga
diketahui nilai modulus elastisitas rata-rata LWAC lebih kecil dari nilai yang
diperoleh NWC. Menurut Bogas and Nogueira (2014), kekuatan tarik LWAC
yang menggunakan expanded clay dengan tipe yang berbeda-beda sekitar 0,8-0,85
dari NWC. Jadi, dari penelitian Moravia et al. (2010), Bogas and Nogueira (2014),
dapat diketahui beton ringan yang menggunakan Expanded Clay Aggregate
sebagai agregat kasar memiliki mutu yang lebih rendah dibandingkan dengan
beton normal. Penelitian Subasi (2009), mengatakan bahwa dalam pemeriksaan
mikroskopis, ikatan yang kuat ditemukan antara pasta semen dan antarmuka
Expanded Clay Aggregate (ECA) dari Expanded Clay Aggregate Concrete
(ECAC) yang diproduksi.
3
Serat dan ECA sama-sama memiliki interaksi dengan semen sebagai matrik
beton. Dari pernyataan ini, timbul pertanyaan bagaimana pengaruh LECA jika
digunakan sebagai agregat kasar dalam beton serat Bagu. Maka dari itu, dalam
penelitian ini dilakukan variasi kadar LECA pada beton serat Bagu untuk
mengetahui seberapa besar pengaruh LECA terhadap karakteristik beton serat
Bagu.
Penelitian ini menggunakan kuat tekan rencana yang tinggi dengan alasan
jika terjadi penurunan mutu beton serat Bagu dengan adanya variasi kadar LECA,
dari penelitian ini masih memungkinkan untuk mendapatkan material beton yang
ringan, tetapi memenuhi persyaratan beton struktural.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang di atas, masalah yang dapat dirumuskan
dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana pengaruh variasi kadar Lightweight Expanded Clay Aggregate
(LECA) terhadap karakteristik beton serat Bagu ditinjau dari kelecakan?
2. Bagaimana pengaruh variasi kadar Lightweight Expanded Clay Aggregate
(LECA) terhadap karakteristik beton serat Bagu ditinjau dari berat volume,
kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus elastisitas?
1.3 Tujuan
Berdasarkan masalah yang telah dirumuskan, tujuan penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh variasi kadar Lightweight Expanded Clay
Aggregate (LECA) terhadap karakteristik beton serat Bagu ditinjau dari
kelecakan.
2. Untuk mengetahui pengaruh variasi kadar Lightweight Expanded Clay
Aggregate (LECA) terhadap karakteristik beton serat Bagu ditinjau dari
berat volume, kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus elastisitas.
4
1.4 Manfaat
Hasil penelitian ini bisa bermanfaat untuk menambah pengetahuan
mengenai usaha memperoleh material alternatif yang dapat digunakan bagi
konstruksi tahan gempa, mengurangi sifat getas beton, mengurangi berat volume
beton serat, mengetahui pengaruh agregat ringan pada beton serat, dan referensi
bagi penelitian sejenis yang lebih mendalam.
1.5 Batasan Masalah
Pada penelitian ini, permasalahan dibatasi pada hal-hal sebagai berikut.
1. Penambahan serat Bagu yang dilakukan hanya pada kadar 2% terhadap
volume beton untuk setiap variasi kadar LECA dan dicampurkan ke
dalam adukan beton secara acak.
Hal tersebut diputuskan karena konsentrasi fiber (serat) yang masih
memungkinkan pengadukan dilakukan dengan mudah adalah 2% volume
(Sudarmoko, 1989). Dari penelitian yang dilakukan oleh Adibroto (2014)
dan Kushartomo dkk. (2013) dapat disimpulkan juga bahwa kadar 2%
terhadap volume beton merupakan kadar serat yang optimum.
2. Panjang serat Bagu yang digunakan + 20 mm dengan diameter butir serat
berkisar antara 0,2-0,3 mm.
Hal tersebut diputuskan karena menurut penelitian Rusyanto dkk. (2012),
yang menggunakan serat alami yaitu serat bambu, diketahui bahwa
ukuran serat bambu terbaik adalah 20 mm. Selain itu, nilai panjang dan
diameter serat yang digunakan berdasarkan pertimbangan syarat
perbandingan aspek panjang dan diameter serat < 100 (Salain, 2008
dalam Jaya, 2010).
3. Tidak dilakukan pemeriksaan interaksi yang terjadi di dalam beton secara
mikroskopis.
4. Kuat tekan rencana yang digunakan adalah 40 MPa.