i
SUSUT BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN
Shrinkage of Papercrete at a Variety of Proportions
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mem peroleh Gelar Sarjana Pada
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
oleh :
ANDRI RAHMADHON I 0105038
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2010
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
SUSUT BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN
Shrinkage of Papercrete at a Variety of Proportions
oleh :
ANDRI RAHMADHON I 0105038
Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan Dosen Pembimbing
Dosen Pembimbing I
Achmad Basuki, ST, MT NIP 19710901 199702 1 001
Dosen Pembimbing II
Endah Safitri, ST, MT NIP 19701212 200003 2 001
iii
SUSUT BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN
Shrinkage of Papercrete at a Variety of Proportions
SKRIPSI
Disusun Oleh:
ANDRI RAHMADHON
NIM I0105038
Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari Rabu, 13 Januari 2010
1. Achmad Basuki, ST, MT ........................................ NIP 19710901 199702 1 001 2. Endah Safitri, ST, MT ....................................... NIP 19701212 200003 2 001 3. Ir. Sunarmasto, MT ....................................... NIP 19560717 198703 1 003 4. Stefanus Adi Kristiawan, ST, Msc., Ph D ..................................... NIP 19690501 199512 1 001
Mengetahui a.n Dekan Fakultas Teknik UNS
Pembantu Dekan I
Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007
Disahkan Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1001
iv
MOTTO
Raihlah mimpimu dengan berusaha dan berdo’a
Ikhtiar adalah amal, sedangkan hasil adalah kehendak Allah
Sesungguhny a amal seseoran g bergantun g pada niatn ya
Mulailah dari diri sendiri, dari hal yang paling kecil, dari
saat in i
Hal y ang paling jauh adalah masa lalu, maka jan gan kau
sia-siakan waktumu
Sebesar kengerian dan penderitaan dalam mencapai sesuatu,
sebesar itu pu la kenikmatan yang dirasakan saat meraihnya
v
PERSEMBAHAN
Penulis persembahkan karya ini untuk :
Bapak Mamak tercinta
Untuk semua pengorbanan dan kasih sayang yang tak
pernah terbalas, makasih telah membiayai aku sampai
bangku kuliah.
Seluruh Keluarga, yang secara langsung dan tidak
langsung membantuku selama ini.
Teman-teman angkatan 2005 atas bantuannya
Rekan skripsi: Afra, Anton, Arqowi
Hendra, Kusnanto, untuk semuanya
Bowo, Sidik, Nana,untuk Logistiknya
Nining, untuk kesediaanya berbagi rasa denganku
Dan seluruh teman yang tidak bisa disebutkan
satu-persatu
Terimakasih atas kebersamaannya selama ini.......
vi
ABSTRAK
Andri Rahmadhon, 2009. SUSUT BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Beton kertas (papercrete) merupakan suatu material yang terbuat dari campuran kertas dengan portland semen. Kertas yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah kertas koran yang kemudian diolah menjadi bubur kertas dengan tujuan untuk mempermudah dalam pengadukan campuran. Beton kertas digunakan sebagai salah satu bahan alternatif seperti dinding part isi, blok, panel, plesteran dan lain-lain yang ramah lingkungan. Untuk menambah kinerjanya, dalam pembuatan beton kertas dapat ditambahkan agregat seperti pasir, kaolin dan bahan lainnya untuk mendapatkan beton kertas dengan karakteristik yang diinginkan. Hal yang menghalangi saat ini adalah pengetahuan yang kurang mengenai sifat-sifat beton kertas, karena beton kertas kurang berkembang terutama di Indonesia. Penelitian ini akan menunjukkan perilaku susut (shrinkage) beton kertas. Nilai susut (shrinkage) yang diperoleh diharapkan dapat menunjukkan seberapa besar nilai susut dari beton kertas. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimental laboratorium. Pada penelitian ini digunakan beberapa variasi campuran yaitu dengan variasi perbandingan berat semen, kertas, pasir (SKP) 111, SKP 121, SKP 131, SKP 112, SKP 122 dan SKP 132. Pengamatan ini akan menghasilkan data susut beton kertas kemudian dianalisis sehingga dapat diketahui seberapa besar susut beton kertas pada masing-masing variasi kemudian dibandingkan dengan susut yang terjadi pada beton normal dan campuran yang menghasilkan nilai susut terkecil. Analisis data menunjukkan bahwa dengan penambahan proporsi kertas akan memperbesar nilai susut. Sebaliknya, dengan penambahan proporsi pasir akan mengurangi nilai susut dari beton kertas tersebut. Beton kertas SKP 112 memiliki nilai susut terkecil yakni sebesar 4843,06 m icrostrain. Dari analisis juga diketahui bahwa pola shrinkage beton kertas berbeda dari beton normal. Hal ini dikarenakan kandungan air yang besar pada beton kertas dan proses pengerasannya yang lebih lambat dibanding beton normal.
Kata kunci : Papercrete, shrinkage, shrinkage, SKP
ABSTRACT
Andri Rahmadhon, 2009. SHRINKAGE OF PAPERCRETE ON VARIOUS MIXTURE. Thesis, Civil Engineering department, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University of Surakarta. Papercrete is a material made of paper a mixed with portland cement . The paper used in this study is waste newsprint which was processed to a pulp in order to facilitate the stirring mixture. Papercrete used as one of alternative m aterials such as wall part itions, blocks, panels, stucco and other environmentally friendly. To add to its performance in the manufacture of papercrete can be added aggregates such as sand, kaolin and other materials to obtain papercrete with the desired characteristics. Things that prevent today is the lack of knowledge about the propert ies of papercrete because papercrete is less developed, especially in Indonesia. This study will show shrinkage behavior of papercrete. Shrinkage value which can be obtained is expected to show how much the shrinkage value of papercrete. The method used in this study is the experimental laboratory. In this study used some variation with a variation of the m ixture weight rat io of cement, paper, sand (SKP) 111, SKP 121, SKP 131, SKP 112, 122 and SKP SKP 132. These observat ions will yield shrinkage data of papercrete and then analyzed so as to know how much shrinkage of papercrete in each variation and then compared with the shrinkage of occurred in the normal concrete and mix that produces the smallest decrease the value. Data analysis shows that with the addition proportion of paper will increase the lost value. Conversely, with the addition proportion of sand will reduce the shrinkage values of papercrete. Papercrete SKP 112 has the lowest shrinkage value of 4843.06 microstrain. From the analysis also note that the shrinkage pattern of papercrete is different from the normal concrete. This is because the large water content in papercrete and hardening process is slower than normal concrete. Keywords: papercrete, shrinkage, SKP
vii
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah dipanjatkan kepada Alloh SWT yang telah melimpahkan
Karunia, Rahm at dan Hidayah-Nya sehingga penyusunan skripsi dengan judul
“Susut Beton Kertas pada Variasi Campuran” dapat diselesaikan.
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk
meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Melalui penyusunan skripsi ini diharapkan
mahasiswa mampu mempunyai daya analisa yang tajam serta dapat memperdalam
ilmu yang diperoleh selama masa kuliah.
Dalam penyusunan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak,
sehingga dalam kesempatan ini secara khusus ingin disampaikan ucapan terima
kasih kepada:
1. Ir. Agus Wahyudi, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik
2. Achm ad Basuki , ST, MT selaku Dosen Pembimbing I, yang telah banyak
membantu untuk memberikan masukan dalam penulisan skripsi ini
3. Endah Safitri, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II
4. Tim Penguji Pendadaran pada jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
5. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik Sipil khususnya 2005, atas
dukungan dan kerjasama selama menempuh studi hingga penyusunan skripsi.
.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan laporan ini masih jauh
dari sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangatlah
diharapkan. Akhir kata semoga skripsi ini berguna bagi pihak-pihak yang
membutuhkan
Surakarta, Januari 2010
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL................................................................................................. i
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................................. ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... iii
MOTTO ................................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN...................................................................................................... v
ABSTRAK................................................................................................................. vi
KATA PENGANTAR ............................................................................................... vii
DAFTAR ISI ............................................................................................................ viii
DAFTAR TABEL .................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR................................................................................................. xi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang ....................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah..............................................................................................2
1.3 Batasan Masalah ................................................................................................3
1.4 Tujuan Penelitian...............................................................................................3
1.5 Manfaaat Penelitian ...........................................................................................3
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka ...............................................................................................4
2.2 Landasan Teori..................................................................................................5
2.2.1. Beton Ringan ..................................................................................................5
2.2.2. Mortar ............................................................................................................6
2.2.3. Beton Kertas (papercrete)...............................................................................6
2.2.4. Material Penyusun Beton Kertas ....................................................................9
2.2.5. Karakteristik Beton Kertas .............................................................................12
2.2.6. Pengujian Susut pada Beton (Shrinkage) .......................................................16
ix
BAB 3 METO DO LO GI PENELITIAN
3.1. Uraian Umum....................................................................................................18
3.2. Benda Uji...........................................................................................................18
3.2.1 Pembuatan Bubur Kertas ................................................................................19
3.2.2 Pembuatan Benda Uji .....................................................................................19
3.3. Alat-alat yang Digunakan...................................................................................20
3.4. Pengujian Susut (Shrinkage) .............................................................................21
3.5. Tahap dan Prosedur Penelitian ..........................................................................22
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Susut (shrinkage).....................................................................25
4.2. Hitungan Prediksi Susut (shrinkage) .................................................................27
4.3. Pembahasan .......................................................................................................29
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ........................................................................................................31
5.2. Saran ..................................................................................................................31
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................32
LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Cara perhitungan nilai susut ................................................................. 16
Tabel 3.1. Benda uji untuk pengujian susut beton kertas...................................... 19
Tabel 4.1. Nilai shrinkage (dalam microstrain) .................................................... 26
Tabel 4.2. Nilai Susut Ultimate Metode ACI 209R–92 ........................................ 28
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Gugusan rantai selulosa..................................................................... 11
Gambar 2.2. Jaringan fibers kering dan jaringan selulosa ..................................... 11
Gambar 2.3. Daya tahan beton kertas ................................................................... 13
Gambar 2.4. Hubungan susut (shrinkage) terhadap waktu.................................... 13
Gambar 3.1. Sketsa benda uji untuk pengujian susut ............................................ 18
Gambar 3.2. Pencampuran mortar ........................................................................ 20
Gambar 3.3. Bor modifikasi .................................................................................. 21
Gambar 3.4. Dial Gauge ....................................................................................... 21
Gambar 3.5. Bagan alir tahap-tahap penelitian ..................................................... 24
Gambar 4.1. Grafik hubungan susut dengan umur pengeringan............................ 26
Gambar 4.2. Grafik prediksi susut papercrete ....................................................... 28
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Penggunaan beton ringan pada proyek konstruksi teknik sipil memiliki beberapa
keunggulan diantaranya adalah beratnya yang lebih ringan dibanding dengan
material lain. Sebagai contoh penggunaan beton ringan pada dinding part isi akan
mengurangi beban konsturksi bila dibandingkan dengan menggunakan dinding
bata. Salah satu jenis beton ringan yang dipakai adalah beton ringan dengan
bahan pencampur kertas yang biasa disebut beton kertas (papercrete).
Beton kertas biasa digunakan sebagai komponen non-struktural sepert i penggant i
bata pada dinding, bahan lantai dan bermacam ornamen lainnya. Selain beratnya
yang ringan, beton kertas juga memiliki kekuatan yang bagus. Beton kertas dapat
diproduksi sendiri, dicetak atau dicor sesuai dengan bentuk dan kekutan yang
diinginkan. Di sisi lain penggunaan beton kertas perlu mempertimbangkan aspek
ekonomis, keselamatan penggunanya dan ramah lingkungan. Maka dari itu
penelitian ini dilakukan untuk menemukan kelebihan dan kekurangan beton kertas
sesuai dengan kenyataan dalam uji coba yang akan dilakukan.
Bila dilihat dari sisi ramah lingkungan beton kertas jelas sangat cocok dalam
upaya penyelamatan lingkungan karena memanfaatkan barang bekas yang terbuat
dari hasil eksploitasi alam (kertas terbuat dari serat kayu). Pertimbangan lain
dalam penggunaan beton kertas adalah mengenai keuntungan beton kertas yang
dinilai lebih murah dan ramah lingkungan. Beton kertas terbuat hampir 50% dari
kertas bekas dan sisanya adalah campuran semen, pasir dan air. Hal ini yang
menyebabkan beton kertas menjadi lebih murah, sebab mampu menghemat
pembelian semen pasir hampir 50% nya. Beton ketas juga memiliki banyak
variasi, selain campuran kertas bisa ditambah campuran lain, sepert i beberapa
orang yang sengaja mencampurkan agregat kasar untuk menambah kekuatanya.
2
Selain kelebihan di atas, beton kertas memiliki beberapa kelemahan. Salah
satunya adalah proses pengeringan yang lebih lambat dari beton biasanya. Dan
umumnya ketika beton kertas mengalami proses pengeringan, maka sering terjadi
penyusutan, bahkan hingga 30% tergantung campuranya. Masalah lain adalah
perdebatan para ahli, walau material ini dinilai mampu bertahan sama lamanya
dengan beton pada umumnya, tetapi belum diketahui mana yang lebih baik, beton
kertas ataukah beton biasa. Selain itu belum ada patokan standar kuat beton
internasional yang pasti dalam pembuatan beton kertas ini.
Kualitas dari suatu beton tergantung pada beberapa faktor antara lain adalah kuat
tekan beton dan besarnya susut (shrinkage) yang terjadi pada beton.Shrinkage
merupakan penyusutan volume yang disebabkan oleh berbagai hal yang tidak
terkait dengan pembebanan. Autogenous shrinkage merupakan penyusutan
volume beton yang disebabkan oleh proses hidrasi atau perkerasan semen. Drying
shrinkage merupakan penyusutan volume beton karena naiknya tegangan pori
yang disebabkan oleh keluarnya air pori pada proses evaporasi. Drying shrinkage
sering kali diabaikan karena prosesnya tidak terjadi seketika itu, padahal adanya
shrinkage yang berlebih pada beton mengakibatkan terjadinya deformasi struktur
yang sejalan dengan bertambahnya umur beton, sehingga perlu adanya
pengendalian dan hitungan yang teliti mengenai susut beton.
Penelitian ini bertujuan mengetahui perilaku kinerja beton kertas yang terbuat dari
bubur kertas ditinjau dari susut (shrinkage) dari beton kertas. Hasil penelitian ini
diharapkan dapat memberi petunjuk awal untuk mengembangkan material beton
non-struktural alternatif berbahan kertas.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat diambil rumusan masalah yaitu
bagaimana perilaku susut beton kertas pada variasi proporsi kertas dan pasir, dan
campuran beton kertas yang memiliki susut terkecil.
3
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini untuk mempermudah pembahasan diberikan batasan-batasan
sebagai berikut:
1. Bahan kertas yang dipakai adalah bubur kertas koran.
2. Agregat halus berupa pasir.
3. Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I.
4. Variasi campuran yang digunakan adalah SKP (Semen:Kertas:Pasir) 111, 121,
131, 112, 122, 132.
5. Lamanya pengujian susut adalah 28 hari dimulai dari hari ke-1 setelah benda
uji selesai dibuat.
6. Tidak dilakukan penelitian tentang sifat kimia dari material penyusun beton.
7. Tidak dilakukan kontrol terhadap kondisi lingkungan, sepert i suhu ruangan
dan kelembapan udara
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui:
1. Pengaruh proporsi kertas dan pasir terhadap susut beton kertas.
2. Perbandingan campuran yang dapat menghasilkan beton ketas dengan susut
terkecil.
1.5. Manfaat Penelitian
1. Manfaat Teoritis
Manfaat teoritisnya adalah menambah informasi baru tentang kinerja dan
potensi beton kertas sebagai bahan alternat if yang mendukung upaya
penyelamatan lingkungan.
2. Manfaat Praktis
Manfaat praktisnya adalah mengetahui besarnya nilai susut beton kertas
terhadap variasi jumlah kertas dan pasir.
4
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Beton kertas (papercrete) adalah suatu material bangunan yang dibuat dengan
karton/kertas didaur ulang, pasir, pasir dan portland semen. Metode ini telah
dikembangkan di Inggris, setidaknya setiap tahunya telah memenfaatkan kertas
bekas untuk membangun didinding setinggi 14 meter mengelilingi negara ini.
Survey membuktikan bahwa 45% kertas bekas telah didaur ulang dengan baik,
tetapi sisanya sekitar 55% dari 48 juta ton kertas setiap tahunya hanya berakhir di
pembuangan sampah. Bila dilihat dari awalnya,setidaknya dibutuhkan 15 batang
pohon untuk satu ton kertas. Itu berart i 720 juta pohon hanya digunakan sekali
kemudian berakhir di tempat sawah. Sehingga dibutuhkan pengolahan kembali
limbah tersebut untuk menjadi sesuatu yang lebih berguna. Dimana beton kertas
sendiri merupakan bahan yang ramah lingkungan dan mendukung upaya
pembangunan konstruksi yang ramah lingkungan. (Living in paper.com ,2009)
Pembuatan bubur kertas dilakukan dengan merendam potongan kertas koran
kemudian dihaluskan, adapun pembuatan bubur kertas dapat dilakukan dengan
berbagai cara tergantung kebutuhan. Ada beberapa macam beton kertas, antara
lain adalah beton berserat atau fibercrete, fibercem ent, padobe dan fidobe..
Metode umum yang dilakukan disebut beton kertas, bila dilihat dari namanya
merupakan campuran dari semen dan acian beton. Campuran ini mengandung
sekitar 50-80% penggunaan kertas bekas dalam setiap campuranya. Kertas yang
dipakai bervariasi seperti kartu nama, kertas majalah glossy, brosur iklan, kertas
surat , koran, dan sebagainya. Walau begitu, beberapa jenis kertas sepert i koran
dan HVS lebih gampang dan lebih baik pengolahanya, sedangkan kertas-kertas
yang sulit menyerap air seperti majalah lebih sulit untuk dibuat bubur kertasnya.
Pada pembuatan beton yang telah dilakukan dengan memakai bubur kertas, perlu
5
diperhatikan material pengikut yang tidak diinginkan seperti kertas yang masih
terlihat, selotip pada majalah dan sebagainya. (anonim, 2008)
Tambahan lain pada beton kertas dapat berupa : semen, pasir, kotoran, bahkan
styrofoam dan nasi bekas. Sedangkan manfaat pengunaan beton kertas bagi
lingkungan :
1. Lebih efisien dalam mendaur ulang kertas, terutama bagi daerah yang tidak
memiliki pabrik daur ulang. Juga menghemat area tempat sampah.
2. Lebih memelihara dan memanfaatkan tanaman dan sumber daya konstruksi
lainya yang digunakan untuk membuat struktur interior dan exterior.
3. R-value yang lebih baik, sehigga menghemat energi selama masa konstruksi.
4. Harga yang lebih murah dan bangunan layak huni.
5. Bahan tidak berbahaya atau merusak lingkungan.
(Kusmei et al, 2008)
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Beton Ringan
Beton ringan adalah beton dengan berat jenis di bawah 1900 kg/cm3 yang lebih
rendah dibandingkan dengan beton yang dibuat dengan menggunakan agregat
dengan berat jenis normal (Dobrowolski, 1998). Beton ringan dibagi menjadi tiga
kategori, yaitu:
1. Beton ringan berat jenis rendah (Low Density Concrete)
Beton yang termasuk kategori ini memilike berat jenis antara 240-800 kg/cm3
dan kuat tekan 0,35-6,9 Mpa
2. Beton ringan dengan kekuatan menengah (Moderate-Strength LightWeight
Concrete )
Beton yang termasuk kategori ini memilike berat jenis antara 800-1440
kg/cm3 dan kuat tekan 6,9-17,3 Mpa
6
3. Beton ringan struktur (Structural Light Weight Concrete)
Beton yang termasuk kategori ini memilike berat jenis antara 1440-1900
kg/cm3 dan kuat tekan minimum 17,3 Mpa
Beton ringan diklasifikasikan menjadi tiga bagian, yaitu :
a. Beton ringan struktural, Kuat desak minimal 17 Mpa untuk silinder berumur
28 hari dengan berat jenis 1400-1800 kg/cm3
b. Beton batako, Kuat desak sekitar 7-14 Mpa untuk silinder berumur 28 hari
dengan berat jenis 500-800 kg/cm 3
c. Beton untuk isolasi suhu, syarat kuat desak silinder berumur 28 hari 0,7-7
Mpa dengan berat jenis di bawah 800 kg/cm3 (Neville and Brooks, 1987)
2.2.2. Mortar
Mortar (sering disebut juga mortel atau spesi) adalah campuran yang terdiri dari
pasir, bahan perekat serta air, dan diaduk sampai homogen. Pasir sebagai bahan
bangunan dasar harus direkatkan dengan bahan perekat. Bahan perekat yang
digunakan dapat bermacam-m acam, yaitu dapat berupa tanah liat, kapur, semen
merah (bata merah yang dihaluskan), maupun semen potland.(Tjokrodimuljo
1996:125). Dalam penelitian kali ini digunakan bubur kertas sebagai bahan
tambahan, sehingga menghasilkan mortar yang beratnya ringan yang biasa disebut
beton kertas (papercrete).
Tjokrodimuljo (1996:125) membagi mortar berdasarkan jenis bahan ikatnya
menjadi empat jenis, yaitu mortar lempung/lumpur, mortar kapur, mortar semen
dan mortar khusus.
1. Mortar lumpur
Mortar lumpur diperoleh dari campuran pasir, lumpur/tanah liat dengan air.
Pasir, tanah liat dan air tersebut dicampur sampai rata dan mempunyai
kelecakan yang cukup baik. Jumlah pasir harus diberikan secara tepat untuk
memperoleh adukan yang baik. Terlalu sedikit pasir menghasilkan mortar
7
yang retak-retak setelah mengeras sebagai akibat besarnya susutan
pengeringan. Terlalu banyak pasir menyebabkan adukan kurang dapat melekat
dengan baik. Mortar jenis ini digunakan sebagai bahan tembok atau tungku
api di pedesaan.
2. Mortar kapur
Mortar kapur dibuat dari campuran pasir, kapur, semen merah dan air. Kapur
dan pasir mula-mula dicampur dalam keadaan kering kemudian ditambahkan
air. Air diberikan secukupnya untuk memperoleh adukan dengan kelecakan
yang baik. Selama proses pelekatan kapur mengalami susutan sehingga jumlah
pasir yang umum digunakan adalah tiga kali volume kapur. Kapur yang dapat
digunakan adalah fat lime dan hydraulic lime.
3. Mortar semen
Mortar semen merupakan campuran semen, pasir dan air pada proporsi yang
sesuai. Perbandingan volume semen dan pasir bekisar pada 1 : 2 sampai
dengan 1 : 6 atau lebih tergantung penggunaannya. Mortar semen lebih kuat
dari jenis mortar lain, sehingga mortar semen sering digunakan untuk tembok,
pilar, kolom atau bagian-bagian lain yang menahan beban. Karena mortar ini
rapat air, maka juga sering digunakan untuk bagian luar dan yang berada di
bawah tanah. Dalam adukan beton atau mortar, air dan semen membentuk
pasta yang disebut pasta semen. Pasta semen ini selain mengisi pori-pori
diantara butir-butir agregat halus, juga bersifat sebagai perekat atau pengikat
dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terikat
dengan kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak atau padat
(Tjokrodimuljo 1996:5).
4. Mortar khusus
Mortar khusus dibuat dengan menambahkan bahan khusus pada mortar kapur
dan mortar semen dengan tujuan tertentu. Mortar ringan diperoleh dengan
menambahkan asbestos fibres, jutes fibres (serat alami), butir – butir kayu,
serbuk gergaji kayu, serbuk kaca dan lain sebagainya. Mortar khusus
8
digunakan dengan tujuan dan maksud tertentu, contohnya mortar tahan api
diperoleh dengan penambahan serbuk bata merah dengan aluminous cem ent,
dengan perbandingan satu aluminous cement dan dua serbuk batu api. Mortar
ini biasanya di pakai untuk tungku api dan sebagainya.
Menurut Tjokrodimuljo (1996:126) mortar yang baik harus mempunyai sifat-sifat
sebagai berikut :
a. Murah.
b. Tahan lama.
c. Mudah dikerjakan (diaduk, diangkat , dipasang dan diratakan).
d. Melekat dengan baik dengan bata, batu dan sebagainya.
e. Cepat kering dan m engeras.
f. Tahan terhadap rembesan air.
g. Tidak t imbul retak-retak setelah dipasang.
Pemakaian mortar pada kondisi bangunan tertentu disyaratkan untuk memenuhi
mutu adukan yang tertentu pula. Sebagai contoh untuk bangunan gedung
bert ingkat banyak diisyaratkan menggunakan mortar yang kuat tekan
minimumnya 3,0 Mpa.
2.2.3. Beton Kertas (Papercrete)
Beton kertas (papercrete) memiliki keistimewaan selain ringan, material ini dapat
diproduksi sendiri tanpa perlu membeli di pabriknya. Bahkan material ini dapat
dicetak atau dicor hingga disesuaikan kekuatanya sesuai dengan keinginan dan
kebutuhan. Di sisi lain kini terjadi pertentangan tentang penggunaan beton kertas
sebagai material bangunan. Pihak yang menggunakanya memiliki alasan bahwa
beton kertas salah satu material yang sangat ramah lingkungan, sedangkan pihak
yang lain mempertanyakan keselamatan bangunanya. Maka dari itu penelitian ini
dilakukan untuk menemukan kelebihan dan kekurangan beton kertas sesuai
dengan kenyataan dalam uji coba yang akan dilakukan.
9
2.2.4. Material Penyusun Beton Kertas
1. Semen Port land
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan
klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis
dengan gips sebagai bahan tambahan. Fungsi semen adalah untuk merekatkan
butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang padat dan juga untuk mengisi
rongga-rongga antar butir agregat.
2. Agregat Halus
Menurut Kardiyono (1996), agregat halus adalah agregat yang berbutir kecil
(lebih kecil dari 4,8 mm). Dalam pemilihan agregat halus harus benar-benar
memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Karena sangat menentukan dalam
hal kemudahan pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat
keawetan (durability) dari beton yang dihasilkan. Pasir sebagai bahan pembentuk
mortar bersama semen dan air, berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu
kesatuan yang kuat dan padat.
3. Air
Air merupakan bahan dasar pembuat dan perawatan beton, pent ing namun
harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untuk
menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan
dipadatkan. Air yang memenuhi syarat sebagai air minum, memenuhi syarat pula
untuk bahan campuran beton. Tetapi tidak berart i air harus memenuhi persyaratan
air minum. Jika diperoleh air dengan standar air minum, maka dapat dilakukan
pemeriksaan secara visual yang menyatakan bahwa air tidak berwarna, tidak
berbau, dan cukup jernih. Menurut Kardiyono (1996), dalam pemakaian air untuk
beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut:
a. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.
10
b. Tidak mengandung garam-garam yang merusak beton (asam, zat organik, dll)
lebih dari 15 gram/liter.
c. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.
d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.
Menurut Kardiyono (1996) kekuatan beton dan daya tahannya berkurang jika air
mengandung kotoran. Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu
ikatan awal serta kekuatan beton setelah mengeras. Adanya lumpur dalam air
diatas 2 gram/liter dapat mengurangi kekuatan beton. Air dapat memperlambat
ikatan awal beton sehingga beton belum mempunyai kekuatan dalam umur 2-3
hari. Sodium karbonat dan potasium dapat menyebabkan ikatan awal sangat cepat
dan konsentrasi yang besar akan mengurangi kekuatan beton.
Air yang dibutuhkan agar terjadi proses hidrasi kira-kira 25% dari berat semen
(Kardiyono, 1996). Penggunaan air yang terlalu banyak dapat mengakibatkan
berkurangnya kekuatan beton. Disamping digunakan sebagai bahan campuran
beton, air digunakan pula untuk merawat beton dengan cara pembasahan setelah
dicor dan untuk membasahi atau membersihkan acuan.
4. Kertas
Kertas bila dilihat dari material pembentuknya merupakan bagian dari rangkaian
serat Cellulose kayu, yang juga merupakan material berserat . Cellulose adalah
bahan material terbanyak ke dua di dunia ini, setelah batu. Bahan ini menjadi
pembentuk utama dinding kayu tanaman hijau yang juga dapat menjadi bahan
kain hingga kertas. Cellulose atau dalam Bahasa Indonesia disebut selulosa,
merupakan polimer alam memiliki gugusan rantai yang terhubung dengan
molekul gula yang terbentuk dari molekul-molekul yang lebih kecil, seperti pada
gambar di bawah ini.
11
Gambar 2.1 Gugusan rantai selulosa Sumber : livinginpaper.com 2008
Gugusan rantai ini mengandung banyak hidrogen yang mengikat molekul OH,
dengan sifat ikatan yang kaku, mengkristal, stabil dan sangat kuat. Inilah yang
menjadikan hidrogen sebagai dasar dari kekuatan beton kertas.
(a) (b)
Gambar 2.2 (a) jaringan fibers kering, mereka terjalin satu sama lain dan melekat
kuat satu sama lain dan melekat kuat dengan ikatan hydrogen (b) Jaringan
selulosa atau cellulose fibers dan serat yang lebih kecil disebut fibrils.
Berdasarkan rumusan ikatan kimia dasar pada material beton kertas, maka dapat
ditambah bahan-bahan lain untuk mempekuat dan memperkaya variasinya.
Pelapisan dengan semen akan memperkuat jaringanya. Sedangkan penggunaan
Kaolinite, akan membuat material lebih halus dan menimbulkan efek semi glossy.
Bahan ini juga diuji dengan dipendam dalam tanah, dan hasilnya bahwa material
ini tahan terhadap bakteri dan tetap utuh.
Perlakuan dan campuran apapun yang digunakan, yang perlu diperhatikan adalah
bagaimana beton kertas ini menjebak udara di dalamnya. Ketika air sudah
12
menguap dengan sempurna, maka akan terbentuk ribuan rongga-rongga kecil
berisi udara. Inilah yang menyebabkan beton kertas sangat ringan dan sebagai
insulator terbaik. Penambahan pasir dan material lain, hanya berakibat menjadi
lebih berat walaupun tetap memiliki efek insulator yang baik, sehingga material
tambahan yang digunakan bisa disesuaikan dengan kebutuhanya.
Beton kertas yang hanya berupa campuran semen, mengandung R-Value / nilai R
(2 – 3 per inch ), sebagai peredam bunyi yang sangat baik, lebih tahan terhadap
api maupun jamur, dan anti terhadap serangga ataupun hewan pengerat . Selain itu,
karena memiliki massa yang ringan dan lebih fleksibel daripada batu atau beton
biasa, maka material beton kertas sangat cocok sebagai bahan tahan gempa. Beton
kertas bisa digunakan untuk beberapa bentuk sepert i blok, panel, plesteran, acian
dengan pemakaian dipompa, disemprot dan dilemparkan, dibuat sepert i balok
igloo, kubah, atau sebagai beton bertulang.
Penambahan lebih banyak pasir, atau kaca akan menghasilkan material campuran
yang lebih tebal, lebih kuat lebih tahan api, tetapi menjadi lebih berat dan
berkurang R-Valuenya. Sedangkan material campuran yang hanya menggunakan
semen, akan menjadi lebih ringan dan mudah dipotong dengan gergaji.
Penambahan semen akan semakin menambah kekuatan dan lebih tahan keropos,
tetapi juga mengurangi fleksibilitas, menambah berat , dan juga dapat menurunkan
R-Value. Jadi untuk mendapatkan hasil terbaik adalah dengan pencampuran yang
sesuai kebutuhan, sepert i pembuatan dinding yang bisa lebih ringan dengan
plesteranya, atau penambahan panel atap dengan campuran yang berbeda dari
panel lantai.
2.2.5. Karakteristik Beton Kertas
Beton kertas memiliki karakteristik yang berbeda dari beton biasa. Beton kertas
sendiri merupakan terobosan baru di bidang konstruksi khususnya bidang beton.
Maka untuk mengetahui karakteristik tersebut, berikut akan ditinjau penelitian
13
beton kertas yang telah dilakukan. Dalam hal ini agregat yang digunakan adalah
bubur kertas.
1. Kekuatan
Ada beberapa kesangsian mengenai kekuatan beton kertas dibandingkan beton
biasa. Berdasarkan percobaan yang dilakukan independen yang tercantum di
website Living in paper 2008, menyatakan bahwa kekuatan tekan beton kertas
yang terbuat dari bubur kertas yang telah diuji beberapa kali adalah sekitar 140-
160 lb./sq. Inch range, tetapi ini bukan mutlak pada semua beton kertas. Dimana
uji tekan adalah kekuatan untuk menahan beban hingga maksimal, dan ini bekerja
pada beton biasa yang pecah ket ika sudah mencapai kekuatan maksimal
menahannya. Tetapi pada kasus beton kertas tidak seperti beton umumnya, sebab
uji tekan yang dilakukan akan membuat beton kertas menjadi memadat sepert i
karet yang ditekan. Jadi menguji beton kertas lebih pada kekakuanya, dengan kata
lain ”seberapa besar ia memadat dengan tekanan tertentu”. Mereka juga
menemukan bahwa kebanyakan kekuatan beton bubur kertas lebih kecil dari beton
biasa, tetapi untuk kasus tertentu dapat lebih kuat dalam menahan beban atap.
Selain itu karakteristik beton kertas adalah bentuknya yang sedikit kembali sepert i
semula ketika beban sudah tidak ada, sehingga ini berarti beton kertas tidak
bermasalah dengan menahan beban tekan. Dan yang menjadi pertanyaan adalah
apa yang akan terjadi pada beton kertas yang menahan beban yang konstan? Akan
kah sedikit demi sedikit memadat ataukah akan kembali ke bentuk semula.
Gambar 2.3 Daya tahan beton kertas Sumber : livinginpaper.com 2009
14
2. Daya Tahan Api
Pengujian menyiram beton kertas dengan bensin, hasilnya adalah beton kertas
membara terbakar api, tetapi ketika api padam beton masih utuh. Ini membukt ikan
bahwa yang terbakar hanyalah minyak yang menempel pada beton kertas.
Percobaan lain adalah menambahkan cairan ant i api sepert i campuran borak dan
boric acid. Campuran ini masing-masing sebanyak 1 cup borac acid dan 1 cup
borak dicampur 1 galon air. Metode lain adalah memperbanyak perbandingan
semen dalam campuran beton kertas, hal ini dipastikan akan semakin memperkuat
daya tahan terhadap api. Bahkan beton kertas juga digunakan sebagai material
untuk membuat cerobong asap atau tungku perapian, seperti yang terlihat pada
gambar di bawah ini.
3. Resapan
Tujuan dari pengujian resapan adalah untuk melihat seberapa daya serap beton
terhadap air. Hal ini merupakan masalah yang serius bagi beton kertas, sebab
menjadi masalah seberapa besar daya resap beton kertas terhadap air tanah bila air
meresap melalui pondasi beton kertas dan merambat hingga ke dinding.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, ditemukan ide bahwa menggunakan
lapisan kantong pasir sebagai landasan pondasi beton kertas dapat mencegah
resapan air. Tetapi yang menjadi masalah adalah jenis pasir di dalamnya. Pasir
yang digunakan tidak boleh mengandung tanah. Sebab uji coba kantung pasir
dengan 30% campuran tanah, hanya dalam 2 jam air sudah meresap meenuhi
kantong. Ini membuktikan bahwa campuran pasir dengan tanah ( tanah liat )
menyebabkan kom binasi yang bekerja seperti spon yang mudah meresap air.
Sedangkan bila menggunakan pasir murni dari dasar sungai atau tempat lain
terbukti dalam waktu semalam tidak terjadi resapan air.
15
4. Perekatan
Uji coba merekatkan dua beton kertas dengan lem, dan terbukti berhasil. Hal ini
menyatakan bahwa variasi beton kertas dapat dibuat dengan memotong bentuk
tertentu dan diletakkan sesuai dengan kebutuhan. Hal ini mendorong keprakt isan
aplikasi beton kertas.
5. Susut (Shrinkage)
Pada awal pengerasan beton sering terjadi penyusutan volume beton. Shrinkage
adalah penyusutan volume beton yang tidak dipengaruhi perubahan beban dan
adanya shrinkage yang berlebih pada beton mengakibatkan terjadinya deformasi
seiring bertambahnya umur beton. Apabila shrinkage pada beton dihalangi secara
tidak merata (oleh penulangan misalnya), akan menimbulkan deformasi yang
umumnya bersifat menambah terhadap deformasi rangkak sehingga diperlukan
pengendalian dalam shrinkage tersebut agar tercapai tingkat pelayanan struktur
yang baik. Dalam beton biasa, besarnya susut akan bergantung kepada
keterbukaan dan beton itu sendiri. Keterbukaan terhadap angin sangat
memperbesar kecepatan susut. Atmosfir yang lembab akan mengurangi susut,
kelembaban yang rendah akan menambah susut. Susut biasanya dinyatakan
dengan koefisien susut yang merupakan pemendekan per satuan panjang. Dalam
penelitian kali ini akan dibahas lebih lanjut mengenai susut atau shrinkage.
Shrinkage dapat disebabkan oleh berbagai hal diantaranya karena proses hidrasi
semen yang biasa disebut autogenous shrinkage. Autogenous shrinkage terjadi
karena pengerasan pasta semen untuk mengikat partikel agregat penyusun beton.
Namun demikian nilai shrinkage yang disebabkan oleh proses hidrasi tersebut
relatif kecil dibandingkan nilai susut kering (drying shrinkage) yang lebih besar.
Drying shrinkage adalah penyusutan yang disebabkan oleh keluarnya air pori
yang tersimpan pada beton akibat udara luar yang kering. Proses ini tidak
berlangsung seketika, namun berangsur-angsur seiring waktu.
16
2.2.6. Pengujian Susut pada Be ton (Shrinkage)
Pengukuran nilai shrinkage pada mortar dilakukan dengan cara membandingkan
antara selisih panjang awal dan panjang akhir dengan panjang mula-mula benda
uji tanpa pembebanan. Berikut ini disajikan hubungan penyusutan mortar
(shrinkage) terhadap waktu.
Gambar 2.4 Hubungan susut (shrinkage) terhadap waktu
Tabel 2.1. Cara perhitungan nilai susut
Time Length Perubahan panjang dari t0 Shrinkage t0 L0 0 0
t1 L1 L0 - L1
t2 L2 L0 – L2
Dari Gambar tersebut, dapat diambil rumus sebagai berikut :
………………………………………………………….(2.1)
Dimana : εsh = Besar nilai shrinkage.
∆L = Perubahan panjang setelah t waktu (mm).
L0 = Panjang mula-mula (mm ).
Waktu
L1 L0 L2
t1 t0 t2 Shrinkage
17
ACI 209.R-92 merekomendasikan untuk memprediksi penyusutan mortar jangka
panjang dari data-data jangka pendek dengan rumus sebagai berikut :
……………………………………………..(2 .2)
dimana : t = Umur pengujian
= Shrinkage umur t (selama pengujian)
= Ultim ate shrinkage
18
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Uraian Umum
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yang
bertujuan untuk menyelidiki kemungkinan adanya hubungan antar variabel, yang
dilakukan dengan memberikan suatu perlakuan terhadap obyek yang diteliti dalam
kondisi terkontrol secara ketat dan dilakukan di laboratorium dengan urutan
kegiatan yang sistematis dalam memperoleh data sampai data tersebut berguna
sebagai dasar pembuatan keputusan/kesimpulan.
3.2. Benda Uji
Benda uji susut pada penelitian ini menggunakan benda uji silinder dengan ukuran
diameter 7,5cm dan t inggi 27,5cm.
Gambar 3.1. Sketsa Benda Uji untuk Pengujian Susut
Perbandingan jumlah campuran yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.1
19
Tabel 3.1 Benda uji untuk pengujian susut beton kertas
Tipe P engujian Perbandingan
Semen:Kertas:Pasir Kode Benda Uji
Umur (hari)
Jumlah
Susut ( shrinkage)
1 : 1 : 1 SKP-111
28
3 1 : 2 : 1 SKP-121 3 1 : 3 : 1 SKP-131 3
1 : 1 : 2 SKP-112 3 1 : 2 : 2 SKP-122 3 1 : 3 : 2 SKP-132 3
Jumlah Total Benda Uji 18
1.2.1. Pembuatan Bubur Kertas
Proses pembuatan bubur kertas mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:
1. Kertas yang akan dicampur air dipotong menjadi bagian-bagian kecil.
2. Potongan kertas dimasukkan ke dalam ember berisi air dan direndam selama 1
hari.
3. Kertas yang telah direndam kemudian diaduk dengan bor yang telah dipasangi
dengan pengaduk khusus.
4. Pengadukan dilakukan sampai diperoleh bubur kertas yang halus.
5. Bubur kertas diperas dengan kain untuk mengurangi kandungan air.
1.2.2. Pembuatan Benda Uji
Pembuatan campuran adukan mortar beton kertas dilakukan setelah menghitung
proporsi masing-masing bahan yang dipergunakan, kemudian mencampur dengan
langkah-langkah sebagai berikut :
1. Mengambil bahan-bahan pembentuk mortar yaitu semen, pasir dan bubur
kertas dengan berat yang ditentukan sesuai rencana campuran.
2. Mencampur semen, air, dan kertas dalam ember dengan alat bor pencampur.
Hal ini dimaksudkan agar semen dar kertas dapat tercampur secara sempurna.
20
Gambar 3.2. Pencampuran mortar
3. Memasukkan adukan ke dalam cetakan yang telah dipersiapkan. Pada
penelitian ini, bahan untuk cetakan silinder ukuran diameter 75 mm dan tinggi
275 mm adalah pipa paralon yang dipotong sesuai ukuran dan salah satu
ujungnya ditutup oleh plastik kemudian diselotip. Adukan mortar dimasukkan
ke dalam cetakan secara berlapis dan tiap lapis dipadatkan agar pemadatannya
sempurna. Permukaan adukan diratakan dengan sendok semen.
4. Bekisting atau cetakan dapat dibuka apabila pengerasan sudah berlangsung
selama satu hari.
3.3. Alat-alat yang digunakan
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain:
1. Timbangan dengan kapasitas 3 kg dan 50 kg yang digunakan untuk
mengukur berat bahan campuran beton
2. Cetakan benda uji berupa pipa PVC dengan diameter 7.5 cm dan tinggi 27.5
cm.
3. Bor yang dimodifikasi sebagai alat pengaduk bubur kertas.
21
Gambar 3.3. Bor modifikasi
4. Bak tempat mengaduk beton yang digunakan untuk mengaduk bahan-bahan
pembentuk beton
5. Alat Dial Gauge yang digunakan untuk pengujian susut kering (drying
shrinkage).
Gambar 3.4. Dial Gauge
6. Alat bantu lain:
a. Gelas ukur 1000 ml untuk menakar air
b. Batang besi untuk memadatkan campuran dalam bekisting
c. Ember
d. Cetok semen, Cangkul, sekop, dll
3. 4. Pengujian Susut (Shrinkage)
Pengujian susut (shrinkage) dilakukan pada benda uji silinder dengan rentang
waktu pengamatan 1 sampai dengan 28 hari dimaksudkan untuk mendapatkan
data yang lebih lengkap terhadap perilaku susut kering benda uji.
22
Langkah-langkah pengujian shrinkage beton adalah sebagai berikut:
1. Benda uji dikeluarkan dari begesting 2 hari setelah proses pembuatan untuk
menjalani uji shrinkage.
2. Sebelum dilakukan pengujian, benda uji ditimbang beratnya.
3. Pemasangan Dem ec Point
a. Pemasangan Dem ec Point dilakukan 1 hari setelah benda uji dikeluarkan
dari begesting.
b. Meletakkan benda uji pada dudukan.
c. Memberi tanda pada titik-titik yang akan ditinjau sejarak 200 mm dengan
memakai alat bar reference.
d. Dem ec point yang berupa butiran berbentuk silinder terbuka di kedua
sisinya dan berdiameter 3 mm, ditempelkan dengan lem tepat di atas titik-
titik tersebut.
e. Setelah proses pemasangan selesai, benda uji didiamkan selama kira-kira 4
jam sampai lem mengeras sehingga posisi demec point stabil.
4. Setting alat Dial Gauge. Dimana digunakan nilai bar reference sebesar 500
μmm.
5. Mengatur nilai dial gauge pada posisi angka nol.
6. Kemudian pengujian siap dilakukan dengan membaca dan mencatat
perubahan jarum pada angka yang ditunjukkan oleh dial gauge setelah jarum
berhent i atau dalam keadaan stabil.
7. Mengulangi pengukuran pada masing-masing demec point sebanyak 3 kali.
8. Menghitung nilai shrinkage mortar.
3. 5. Tahap dan Prosedur Penelitian
Membandingkan berbagai nilai susut beton kertas pada masing-masing campuran.
di mana tiap benda uji digunakan campuran serbuk kertas dengan prosentase
tertentu terhadap berat pasir., kemudian menganalisa perbedaan hasilnya.
Kemudian nilai susut tersebut dibandingkan lagi dengan mortar biasa.
Menyimpulkan perilaku susut beton kertas.
23
Tahapan-tahapan selengkapnya dalam penelitian ini meliputi :
a. Tahap I
Disebut tahap persiapan. Pada tahap ini dilakukan studi literatur dan seluruh
bahan dan peralatan yang dibutuhkan dalam penelitian dipersiapkan terlebih
dahulu agar penelitian dapat berjalan dengan lancar.
b. Tahap II
Disebut tahap pembuatan benda uji. Pada tahap ini dilakukan pembuatan
benda uji.
c. Tahap III
Disebut tahap pengujian susut. Pada tahap ini pekerjaan yang dilakukan
adalah melakukan pengujian susut terhadap beton kertas.
d. Tahap IV
Disebut tahap analisa data. Pada tahap ini, data yang diperoleh dari hasil
pegujian dianalisa untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara
variabel-variabel yang diteliti dalam penelitian.
e. Tahap V
Disebut tahap pengambilan keputusan. Pada tahap ini, data yang telah
dianalisa dibuat suatu kesimpulan yang berhubungan dengan tujuan
penelitian.
Tahapan penelitian secara skemat is dalam bentuk bagan alir pada gambar 3.5.
24
Mulai
Studi literatur
Persiapan alat dan bahan
Pembuatan benda uji
Pengujian susut
Menganalisa data
Mengambil kesimpulan
Selesai
TAHAP II
TAHAP III
TAHAP IV
TAHAP V
TAHAP I
Gambar 3.5. Bagan alir tahap-tahap penelitian.
25
BAB 4
ANALISIS DATA DAN PEMB AHASAN
4.1 Hasil Pengujian Susut (shrinkage)
Penelitian kali ini menggunakan benda uji silinder dengan diameter 75 mm dan
tinggi 275 mm. Pengujian shrinkage pada beton kertas (papercrete) tersebut
dimulai saat benda uji berumur 4 hari, dengan rincian benda uji dikeluarkan dari
cetakan pada umur 2 hari, kemudian pada hari ketiga baru dapat dilakukan
pemasangan dem ec point dan hari keempat dilakukan pengujian, hal ini
dikarenakan beton kertas mengalami perkerasan yang reletif lambat disbanding
dengan beton normal ataupun mortar pada umumnya. Pengujian shrinkage
dilakukan pada umur 1, 2, 3, 9, 13, 15, 17, 20, 22, 24, 27, dan 28 hari terhitung
setelah dem ec point terpasang.
Nilai sringkage beton kertas diperoleh dari perhitungan antara perubahan panjang
dibagi panjang mula-mula. Berikut ini salah satu contoh perhitungan nilai
shrinkage pada SKP 131 benda uji 3 point 1 usia 28 hari
ΔL = 1576.33 µm
Reference bar = 200 mm
Shrinkage =
= m icrostrain
Data pengujian shrinkage selengkapnya terdapat pada Lampiran A. Pada Tabel
4.1 disajikan nilai shrinkage pada macam-macam campuran dan Gambar 4.1
menyajikan grafik hubungan antara shrinkage dengan umur beton kertas
(papercrete).
26
Tabel 4.1. Nilai shrinkage (dalam microstrain)
Hari ke 0 1 2 3 9 13 15 17 20 22 24 27 28
SKP 111 0 209.44 356.67 375.83 1168.33 2709.72 3891.39 4062.50 462 5.83 557 5.56 5696 .67 5817 .78 5933.33
SKP 121 0 97.50 323.33 366.94 921.11 2903.89 4051.11 4335.83 478 8.33 561 6.39 5866 .67 5885 .56 6041.67 SKP
131 0 58.89 181.67 238.89 304.44 1794.72 4045.83 5352.50 666 6.11 760 6.39 7902 .22 8045 .83 8161.11 SKP
112 0 158.61 387.22 426.67 1120.00 2279.72 3100.00 3294.17 373 1.11 430 2.78 4581 .39 4795 .56 4843.06 SKP
122 0 99.44 268.33 381.94 923.89 1832.22 2830.83 3256.39 373 8.61 447 9.44 4789 .72 4949 .44 5093.61 SKP
132 0 95.56 266.11 373.33 606.94 2679.44 4211.94 4899.72 549 2.50 635 7.78 6642 .78 6854 .17 6880.56
Gam bar 4.1. Grafik Hubungan Susut dengan Umur Pengeringan
27
Grafik pada Gambar 4.1. menunjukkan bahwa semakin besar perbandingan berat
kertas terhadap semen maka beton kertas akan menghasilkan nilai susut yang
lebih besar. Namun sebaliknya dengan semakin besarnya perbandingan berat pasir
terhadap semen maka dapat menekan nilai susut dari beton kertas tersebut. Pada
penelitian kali ini beton kertas dengan kode SKP 131 memiliki nilai susut terbesar
yakni 8161,11 m icrostrain saat umur 28 hari dan nilai susut terkecil pada umur
tersebut adalah pada SKP 112 sebesar 4843,06 m icrostrain.
Hasil uji juga menunjukkan bahwa pada 9 hari pertama, beton kertas belum
mengalami penyusutan yang signifikan. Beton kertas baru akan mengalami
penyusutan yang signifikan pada usia diatas 10 hari dan akan berangsur-angsur
melambat kembali di usia diatas 22 hari. Kondisi ini menunjukkan bahwa beton
kertas memiliki pola penyusutan yang berbeda dibanding pola penyusutan mortar.
4.2 Hitungan Prediksi Susut (shrinkage)
Hitungan Prediksi shrinkage menggunakan metode ACI 209.R-92, susut Sh(t-t 0)
saat waktu t (hari) diukur dari permulaan pengeringan saat t0 (hari) dengan rumus
sebagai berikut:
…..………………… ……… ……4 .1
Dengan: Sh(t-t 0) = Nilai susut saat umur t diukur saat t0
(t -t0) = Waktu pengeringan
Sh(u) = Susut ul tim at e
Hitungan prediksi susut papercrete akan ditinjau jangka panjang sampai umur
1000 hari, dimana jangka panjang ini akan diprediksi dengan metode ACI 209.R-
92 dengan data jangka pendek 28 hari. Data hitungan prediksi susut selengkapnya
dapat dilihat pada Lampiran B. Berikut ini grafik hasil hitungan prediksi susut.
28
Gambar 4.2. Grafik Prediksi Susut Papercrete
Gambar 4.2 menunjukkan bahwa pola penyusutan papercrete hasil prediksi
berbeba dengan pola penyusutan data sebenarnya. Hal ini menunjukkan bahwa
pola penyusutan papercrete berbeda dengan pola penyusutan mortar pada
umumnya, sehingga untuk mendapatkan rumus prediksi penyusutan yang lebih
tepat diperlukan banyak penelitian selanjutnya.
Gambar 4.2 juga menunjukkan bahwa shrinkage akan semakin kecil seiring
bertambahnya waktu. Nilai shrinkage akhir yang tidak akan bertambah lagi
disebut dengan shrinkage ultimate. Prediksi ACI 209R–92 tersebut diatas
menghasilkan nilai shrinkage ultimate yang disajikan dalam Tabel 4.2
29
Tabel 4.2. Nilai Susut Ultimate Metode ACI 209R–92
KODE BENDA UJI SHRINKAGE ULTIMATE
( Metode ACI 209R–92 )
SKP 111 12844 m icrostrain
SKP 121 13151 m icrostrain SKP 131 16652 m icrostrain
SKP 112 10412 m icrostrain
SKP 122 10528 m icrostrain SKP 132 14672 m icrostrain
Nilai shrinkage pada Tabel 4.2 menunjukkan bahwa campuran dengan proporsi
kertas terbesar memiliki nilai shrinkage ultimate paling besar yaitu pada SKP 131
sebesar 16652 m icrostrain. Apabila ditambahkan pasir maka dapat mengurangi
nilai susut, ini dapat dilihat pada SKP 132 dengan nilai susut ultimate sebesar
14672 microstrain.
4.3 Pembahasan
Shrinkage merupakan penyusutan volume yang yang tidak berhubungan dengan
beban. shrinkage dapat diakibatkan oleh banyak faktor diantaranya hilangnya air
dalam mortar atau karena hidrasi semen. Gambar 4.1 menunjukkan bahwa pola
penyusutan papercrete berbeda dengan pola penyusutan mortar ataupun beton
normal pada umumnya, shrinkage pada mortar cenderung besar pada awal
pengerasan dan berangsur-angsur semakin kecil nilainya seiring bertambahnya
waktu yang dapat dilihat dari prediksi penyusutan mortar bedasarkan metode ACI
209R–92 Gambar 4.2.
Berbeda dengan mortar, pada 10 hari pertama papercrete mengalami penyusutan
yang relatif kecil. Hal ini disebabkan oleh kadar air yang tinggi pada beton kertas.
Kadar air yang tinggi tersebut menyebabkan beton kertas mengalami proses
perkerasan yang sangat lambat. Shrinkage baru akan terjadi secara signifikan pada
10 sampai 20 hari. Pada waktu tersebut kandungan air pada papercrete akan
30
menguap dan mengering. Namun setelah hari ke-20 pola penyusutannya
berangsur-angsur mengecil sampai batas ultimate seiring bertambahnya waktu.
Gambar 4.1 juga menunjukkan bahwa semakin banyaknya proporsi kertas akan
menghasilkan shringkage yang lebih besar, shringkage terbesar terjadi pada benda
uji dengan kode SKP 131 sebesar 8161,11 microstrain saat umur 28 hari.
Sedangkan semakin bertambahnya proporsi pasir akan manghasilkan sringkage
yang lebih kecil, terjadi pada benda uji dengan kode SKP 112 sebesar 4843,06
microstrain. Pada 3 hari pertama terlihat bahwa beton kertas (papercrete) dengan
proporsi kertas yang lebih besar mengalami shringkage yang lebih lambat, hal ini
dikarenakan proporsi kertas yang lebih banyak akan menyerap air lebih besar dan
mengalami proses perkerasan yang lebih lambat.
Dari Gambar 4.2 terlihat bahwa dari hasil prediksi shrinkage berdasar metode
ACI 209R–92 dengan waktu pengeringan selama 1000 hari kenaikan shrinkage
yang terjadi akan mendekati nilai shrinkage ultimatenya. Selain itu, intensitas
kenaikan shrinkagenya akan semakin berkurang seiring bertambahnya umur beton
kertas. Dari Tabel 4.2 juga terlihat bahwa Ultim ate shrinkage terbesar terjadi pada
SKP 131 sebesar 16652 m icrostrain, sedangkan Ultimate shrinkage terendah
terjadi pada SKP 112 sebesar 10412 microstrain.
31
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan seluruh pengujian, analisis data, dan pembahasan yang dilakukan
dalam penelitian ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Penambahan proporsi agregat halus (pasir) akan mengurangi nilai susut
papercrete. Namun sebaliknya, semakin banyak proporsi kertas pada
campuran maka akan memperbesar nilai susut.
2. Beton kertas SKP 112 merupakan campuran beton kertas yang memiliki nilai
susut terkecil sebesar 4843,06 microstrain pada hari ke-28.
5.2 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diberikan saran-saran yang
akan berguna bagi pelaksanaan maupun pengembangan papercrete, saran-saran
yang diberikan sebagai berikut:
1. Perlu penggunaan alat yang lebih baik untuk mempermudah proses pembuatan
bubur kertas dan mempermudah pencampuran agregat.
2. Beton kertas mengalami perkerasan yang lambat sehingga perlu ditambahkan
accelerator.
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kembang dan susut
papercrete mengingat beton kertas (papercrete) memiliki nilai susut yang
besar.
32
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2004. Pedoman Penulisan Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas
Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta. Anonim. 2007. Living in Paper-2009. www.livinginpaper.com. Diakses pada
tanggal 7 juli 2009. Anonim. 2007. Papercrete. www.papercrete.com. Diakses pada tanggal 7 juli
2009. Citizens’ Environm ental Coalition. 2007. A Household Guide to Building Green.
www.cectoxic.org. Diakses pada tanggal 7 juli 2009. Dobrowolski, Joseph A. 1998. Concrete construction handbook. New York:
McGraw-Hill Kalyana, JS. Papercrete. Department of civil engineering. V R Siddhartha Engg
College. Mangunwijaya, YB. 1988. Pengantar Fisika Bangunan. Jakarta: Penerbit
Djambatan. Neville. A. M. 1995. Properties of Concrete. Malaysia: Penerbit Longman. Tjokrodimuljo, Kardiyono. 1996. Teknologi Beton. Yogyakarta: Penerbit Andi. Windy, Mitasari. 2009. Susut Repair Mortar dengan Bahan Tambahan Serat Ban.
Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta.