Upload
nguyenhuong
View
220
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
TINJAUAN ABSORPSI DAN PERMEABILITAS BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN
AN OVERVIEW OF ABSORPTION AND PERMEABILITY
OF PAPERCRETE ON VARIATION PROPORTION
TUGAS AKHIR
Disusun untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Oleh :
ARQOWI PRIBADI I 0105048
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA 2010
LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR
TINJAUAN ABSORPSI DAN PERMEABILITAS BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN
AN OVERVIEW OF ABSORPTION AND PERMEABILITY
OF PAPERCRETE ON VARIATION PROPORTION
Oleh :
ARQOWI PRIBADI I 0105048
TUGAS AKHIR
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
TINJAUAN ABSORPSI DAN PERMEABILITAS BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN
AN OVERVIEW OF ABSORPTION AND PERMEABILITY
OF PAPERCRETE ON VARIATION PROPORTION
TUGAS AKHIR
Oleh :
ARQOWI PRIBADI
NIM. I 0105048 Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Hari : Senin
Tanggal : 1 Februari 2010
1. Achmad Basuki, ST, MT NIP. 19710901 199702 1 001 --------------------------- 2. Endah Safitri, ST, MT NIP. 19701212 200003 2 001 --------------------------- 3. Setiono, ST, MSc NIP. 19720224 199702 1 001 --------------------------- 4. Ir. Supardi, MT NIP. 19550504 198003 1 003 --------------------------- Mengetahui, Disahkan oleh, a.n. Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik Sipil Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
Ir. Noegroho Djarwanti, MT Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19561112 198403 2 007 NIP. 19590823 198601 1 001
MOTTO
Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah
selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh (urusan) yang
lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.
( QS. Al-Insyirah : 6-8 )
Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali jika
mereka mau mengubah keadaan diri mereka sendiri.
( QS. Ar-Ra’d : 11 )
Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, sesungguhnya yang demikian
itu sangat berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu’.
( QS. Al-Baqarah : 45 )
Orang sukses pasti punya cita-cita tetapi orang yang mempunyai cita-cita belum
tentu sukses. Kesuksesan harus dibayar dengan penderitaan dan tidak bisa
diraih hanya dengan modal keberuntungan dan jika kamu keras pada dirimu
maka kehidupanmu akan lunak, tetapi jika kamu lunak terhadap dirimu maka
kehidupan akan keras kepadamu.
( Al-Hidayah )
Carilah pengetahuan, karena barang siapa yang mencarinya di jalan Allah
berarti melaksanakan kebajikan, dan barang siapa menyebarkannya berarti telah
bersedekah, dan barang siapa memberikannya kepada orang lain berarti ia telah
membuat persembahan yang tulus kepada Allah.
( Al-Hikmah )
P E R S E M B A H A N
Dengan segenap kasih dalam hati sanubariku.
Kupersembahkan kepada :
1. Pemilik ruh-ku Allah SWT beserta para Rosul-Nya.
2. Yang Mulia Ayahanda dan Ibunda yang telah banyak
memberikan dorongan materiil dan spirituil.
3. Adik-adikku tercinta : Dhek Dita dan Dhek Yani.
4. Anak-anak Kos Atiga : Mas Badru, Mas Dimas, Mas
Oki, Anggit, Agus dan Ikmal.
5. Keluarga besar dari pak Sanggup di Gonilan yang telah
banyak memberikan semangat setiap waktu.
6. Teman-teman Tugas Akhir : Anton, Andri dan Afra yang
telah banyak membantu selama penelitian.
7. Sahabat-sahabatku civil ‘05 : Hendra, Kusnanto, Bowo,
Wahyu, Budhi, Sonnai, Dedy, Pungky, Iphin, Rangga,
Adi , Heru, Sidik, Rama, Yudi, Heri, Irfan, Jaya, Sigit.
8. Sahabat-sahabatku SMA 1 Kartasura : Mbolow, Rina,
Pincuk, Tanto, Bagus, Endah, Hanafi, Aryo, Fatan.
9. Teman-temanku mahasiswa dari UMS terutama Rekan
kerja saat Kerja Praktek.
10. Nusa Bangsa dan Agama.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan
berkat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang
berjudul ”Tinjauan Absorpsi dan Permeabilitas Beton Kertas Pada Variasi
Campuran” dengan baik dan tepat waktu. Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan
salah satu syarat yang harus ditempuh untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini diharapkan mahasiswa mampu mempunyai
daya saing dan analisis yang tajam tentang perkembangan ilmu teknik sipil.
Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih atas
seluruh bimbingan, saran, arahan dan segala sesuatu yang bermanfaat kepada :
1. Ir. Mukahar, MSCE selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta beserta staff.
2. Ir. Noegroho Djarwanti, MT selaku Pembantu Dekan I Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staff.
3. Ir. Bambang Santosa, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staff.
4. Achmad Basuki, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah mendorong
dan membimbing sampai selesainya Tugas Akhir ini.
5. Endah Safitri, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah mendorong
dan membimbing sampai selesainya Tugas Akhir ini.
6. Setiono, ST, MSc selaku Dosen Penguji dalam Tugas Akhir ini.
7. Ir. Supardi, MT selaku Dosen Penguji Tugas Akhir ini.
8. Ir. Agus Wahyudi selaku Dosen Pembimbing Akademik.
9. Bapak Sayoko dan Bapak Pardi selaku Laboran Bahan Bangunan serta Mas
Tri selaku Laboran Struktur yang telah banyak membantu dan mengarahkan
selama kegiatan penelitian berlangsung di laboratorium.
10. Bapak, ibu dan adik-adikku tercinta yang telah memberikan dorongan material
dan spiritual hingga selesainya Tugas Akhir ini.
11. Keluarga Besar Sanggup Prasojo dan keluarga mbak Itak di Sukoharjo.
12. Anak-Anak kos Atiga di Gonilan.
13. Teman-teman tim sepak bola futsal dan tim badminton.
14. Teman-teman civero’05 atas segala dukungan dan bantuannya selama masa
perkuliahan maupun penyusunan Tugas Akhir.
15. Rekan-rekan mahasiswa Universitas Muhammadiyah Surakarta terutama atas
segala bantuannya pada waktu kerja praktek.
16. AD 6205 NT dan AD 2239 GB yang telah setia mengantar ke mana saja.
17. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini
yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih
jauh dari kata sempurna. Dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan
adanya saran dan kritik yang bersifat membangun demi tercapainya kesempurnaan
Tugas Akhir ini. Akhir kata semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi pihak-
pihak yang membutuhkan demi kemajuan pengetahuan ilmu-ilmu teknik sipil.
Surakarta, 4 Februari 2010
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL..........................................................................................
HALAMAN PERSETUJUAN..........................................................................
HALAMAN PENGESAHAN............................................................................
HALAMAN MOTTO........................................................................................
HALAMAN PERSEMBAHAN........................................................................
ABSTRAK..........................................................................................................
KATA PENGANTAR........................................................................................
DAFTAR ISI......................................................................................................
DAFTAR GAMBAR..........................................................................................
DAFTAR TABEL..............................................................................................
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL..................................................................
DAFTAR LAMPIRAN......................................................................................
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah..............................................................
1.2. Rumusan Masalah........................................................................
1.3. Batasan Masalah..........................................................................
1.4. Tujuan Penelitian…….................................................................
1.5. Manfaat Penelitian.......................................................................
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka..........................................................................
2.2. Landasan Teori.............................................................................
2.2.1. Pengertian Beton..............................................................
2.2.2. Pengertian Mortar............................................................
2.2.2.1. Mortar Lumpur..................................................
2.2.2.2. Mortar Kapur....................................................
2.2.2.3. Mortar Semen....................................................
2.2.2.4. Mortar Khusus..................................................
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
x
xiii
xiv
xv
xvii
1
3
3
4
4
5
7
7
7
8
8
8
9
2.2.3. Pengertian Beton Kertas..................................................
2.2.4. Material Penyusun Beton Kertas.....................................
2.2.4.1. Semen Portland.................................................
2.2.4.2. Agregat..............................................................
A. Agregat Halus............................................
2.2.4.3. Air.....................................................................
2.2.4.4. Kertas................................................................
2.2.5. Pembuatan Bubur Kertas.................................................
2.2.6. Absorpsi Beton.................................................................
2.2.7. Permeabilitas Beton.........................................................
2.2.8. Mekanisme Pengaliran.....................................................
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tinjauan Umum...........................................................................
3.2. Benda Uji.....................................................................................
3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian.....................................................
3.4. Alat-Alat Yang Digunakan..........................................................
3.5. Metode Pembuatan Bubur Kertas................................................
3.6. Pembuatan Benda Uji..................................................................
3.7. Perawatan Benda Uji (Curing).....................................................
3.8. Pengujian Absorpsi Beton Kertas................................................
3.9. Pengujian Permeabilitas Beton Kertas.........................................
3.10. Teknik Pengumpulan Data...........................................................
3.11. Analisis Data................................................................................
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Analisis Data................................................................................
4.1.1. Hasil Pengujian Absorpsi Beton Kertas Pada Air Tawar
4.1.2. Hasil Pengujian Penetrasi dan Permeabilitas Pada Beton
Kertas...............................................................................
4.2. Pembahasan..................................................................................
4.2.1. Hasil Analisis Data Pada Pengujian Absorpsi Beton
Kertas...............................................................................
10
10
10
11
11
12
12
14
14
15
18
20
20
22
25
26
26
27
27
28
29
29
30
30
33
37
37
4.2.2. Hasil Analisis Data Pada Pengujian Penetrasi dan
Permeabilitas Beton Kertas..............................................
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan..................................................................................
5.2. Saran............................................................................................
PENUTUP ...........................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................
LAMPIRAN
A. Hasil Uji Bahan
B. Rancangan Mix Design Beton Kertas
C. Hasil Uji Absorpsi dan Permeabilitas
D. Dokumentasi
E. Form Tugas Akhir
39
44
45
46
47
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Gugusan rantai selulosa.............................................................
Gambar 2.2. Jaringan fibers kering yang terjalin satu sama lain dan
melekat kuat satu sama lain serta melekat kuat dengan ikatan
hidrogen.....................................................................................
Gambar 2.3. Jaringan selulosa atau cellulose fibers dan serat yang lebih
kecil disebut fibrils.....................................................................
Gambar 2.4. Rangkaian pengujian permeabilitas beton.................................
Gambar 2.5. Mekanisme pengaliran pada beton.............................................
Gambar 3.1. Benda uji absorpsi dan permeabilitas beton kertas....................
Gambar 3.2. Bagan alir tahap-tahap penelitian..............................................
Gambar 4.1. Perbandingan nilai absorpsi rata-rata pada beton kertas tiap
variasi campuran dengan waktu perendaman............................
Gambar 4.2. Nilai penetrasi beton kertas pada variasi campuran...................
Gambar 4.3. Perbandingan nilai penetrasi pada beton kertas dengan variasi
penambahan bubur kertas dan pasir...........................................
Gambar 4.4. Nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada variasi
campuran....................................................................................
Gambar 4.5. Perbandingan nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada
variasi penambahan bubur kertas dan pasir...............................
Gambar 4.6. Hubungan antara nilai absorpsi dan nilai koefisien
permeabilitas pada beton kertas dalam perbandingan waktu
10,5 menit dan 24 jam................................................................
12
13
13
17
19
22
24
38
39
40
41
41
43
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Jumlah dan kode benda uji untuk pengujian absorpsi pada beton
kertas..............................................................................................
Tabel 3.2. Jumlah dan kode benda uji untuk pengujian permeabilitas pada
beton kertas....................................................................................
Tabel 3.3. Tekanan air dan waktu penekanan.................................................
Tabel 4.1. Hasil pengujian absorpsi pada beton kertas...................................
Tabel 4.2. Hasil perhitungan nilai serapan air pada beton kertas...................
Tabel 4.3. Hasil perhitungan rata-rata nilai serapan air pada beton
kertas..............................................................................................
Tabel 4.4. Hasil pengujian penetrasi air pada beton kertas.............................
Tabel 4.5. Hasil perhitungan rata-rata nilai penetrasi air pada beton
kertas..............................................................................................
Tabel 4.6. Hasil pengujian permeabilitas pada beton kertas...........................
Tabel 4.7. Hasil perhitungan nilai koefisien permeabilitas pada beton
kertas..............................................................................................
Tabel 4.8. Hasil perhitungan rata-rata nilai koefisien permeabilitas pada
beton kertas tiap variasi campuran.................................................
21
21
28
31
32
33
34
34
35
36
37
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
ACI : American Concrete Institute
ASTM : American Society For Testing and Materials
BS : British Standard
NISS : National Institute of Statistical Sciences
SK SNI : Surat Keputusan Standar Nasional Indonesia
PBI : Peraturan Beton Bertulang Indonesia
SSD : Saturated Surface Dry
FAS : Faktor Air Semen
PVC : Poly Venyl Chlorida
CTM : Compressing Testing Machine
ITB : Institute Teknologi Bandung
SKP : Semen Kertas Pasir
111 : 1 Semen 1 Kertas 1 Pasir
121 : 1 Semen 2 Kertas 1 Pasir
131 : 1 Semen 3 Kertas 1 Pasir
112 : 1 Semen 1 Kertas 2 Pasir
122 : 1 Semen 2 Kertas 2 Pasir
132 : 1 Semen 3 Kertas 2 Pasir
A : Absorpsi
P : Permeabilitas
R : Nilai serapan air pada beton
R1 : Nilai serapan air pada sampel beton pertama
Rrata-rata : Nilai rata-rata serapan air pada beton
Wk : Berat beton dalam keadaan kering oven
W : Berat beton dalam kondisi SSD
V : Volume total yang diserap sampel beton
dV : Selisih volume total yang diserap sampel beton
A’ : Luas penampang pipa
h : Tinggi air dalam pipa
dh : Selisih tinggi air dalam pipa
t : Waktu yang diperlukan
Q : Debit air
A : Luas penampang sebaran sampel beton
l : Kedalaman penetrasi air
l1 : Kedalaman penetrasi air pada sampel beton pertama
lrata-rata : Kedalaman rata-rata penetrasi air
k : Nilai koefisien permeabilitas beton
k1 : Nilai koefisien permeabilitas sampel beton pertama
krata-rata : Nilai rata-rata koefisien permeabilitas beton
ho : Tinggi air mula-mula sampel beton
hi : Tinggi air akhir sampel beton
D' : Diameter selang pipa
d : Diameter sampel beton
G0 : Berat pasir sebelum dicuci
G1 : Berat pasir setelah dicuci
G : Nilai koefisien kekuatan butir agregat
f : Diameter
% : Persentase
Mpa : Mega Pascal
m : Meter
cm : Centimeter
ml : Mililiter
kg : Kilogram
gr : Gram oC : Derajat celcius
W : Watt
dt : Detik
m2 : Meter kuadrat
m/dt : Meter per detik
kg/cm2 : Kilogram per centimeter kuadrat
gr/cm3 : Gram per centimeter kubik
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Hasil Uji Bahan
Lampiran B Rancangan Mix Design Beton Kertas
Lampiran C Hasil Uji Absorpsi dan Permeabilitas
Lampiran D Dokumentasi
Lampiran E Form Tugas Akhir
ABSTRAK
Arqowi Pribadi, 2010. Tinjauan Absorpsi dan Permeabilitas Beton Kertas Pada Variasi Campuran. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Beton kertas adalah suatu material bangunan yang dibuat dari campuran kertas yang didaur ulang, semen portland, pasir dan air. Kertas yang digunakan dalam penelitian ini adalah kertas koran bekas yang kemudian diolah menjadi bubur kertas dengan tujuan untuk mempermudah dalam pengadukan campuran. Beton kertas sebagai salah satu alternatif beton ringan yang sangat ramah lingkungan nantinya dapat digunakan sebagai dinding partisi, pengganti paving block, panel, sumur resapan dan rabat beton untuk lantai.
Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimental di laboratorium. Variasi campuran menggunakan perbandingan berat semen, kertas, pasir (SKP) 1:1:1, SKP 1:2:1, SKP 1:3:1, SKP 1:1:2, SKP 1:2:2, SKP 1:3:2 dan perbandingan faktor air semen (FAS) adalah 1. Benda uji yang digunakan berbentuk silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm sebanyak 18 buah untuk uji absorpsi dan 18 buah untuk uji permeabilitas dengan tiga buah benda uji tiap variasi campurannya. Pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas dilakukan setelah sampel beton kertas berumur 28 hari.
Hasil pengujian absorpsi pada beton kertas memperlihatkan benda uji SKP 112 memiliki nilai absorpsi terkecil selama perendaman 10,5 menit dengan 35,64% dan berturut-turut SKP 111 = 44,28%; SKP 121 = 60,74%; SKP 122 = 49,57%; SKP 132 = 62,23%; serta nilai absorpsi terbesar adalah sampel SKP 131 dengan 85,73%. Pada pengujian permeabilitas beton kertas diperoleh benda uji SKP 111 memiliki nilai koefisien permeabilitas terkecil selama 1 menit dengan 2,13505 x 10-7 m/dt dan berturut-turut SKP 121 = 1,21904 x 10-6 m/dt; SKP 131 = 2,29956 x 10-6 m/dt; SKP 112 = 2,56094 x 10-6 m/dt; SKP 122 = 1,56147 x 10-6 m/dt; serta nilai koefisien permeabilitas terbesar adalah sampel SKP 132 dengan 5,17191 x 10-6 m/dt. Kondisi ini menunjukkan bahwa nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas akan semakin besar seiring dengan prosentase penambahan bubur kertas ke dalam campuran.
Kata kunci : Beton kertas, bubur kertas, nilai absorpsi dan nilai permeabilitas.
ABSTRACT
Arqowi Pribadi, 2010. An Overview of Absorption and Permeability of Papercrete on Variation Proportion. Final Project, Department of Civil Engineering Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta. Papercrete is a building material made from a mixture of recycled paper, portland cement, sand and water. The paper used in this study is that the former newspaper then processed to a pulp in order to facilitate the stirring mixture. Papercrete as an alternative lightweight concrete that are environmentally friendly will be used as partition walls, replacement paving block, panels, catchment wells and rebates for the floor concrete.
This research was conducted with experimental methods in laboratorium. Variation using comparative weight of a mixture of cement, paper, sand (SKP) 1:1:1, SKP 1:2:1, SKP 1:3:1, SKP 1:1:2, SKP 1:2:2, SKP 1: 3:2 and the ratio of cement water factor (FAS) is 1. Test objects used cylindrical with a diameter of 7,5 cm and 27,5 cm tall 18 pieces to 18 testing absorption and permeability of the fruit to test with three test objects of each variety mixture. Absorption and permeability test of papercrete of concrete samples made after 28-day-old paper.
Absorption test results on paper shows a concrete test object has a value of 112 SKP smallest absorption during soaking in 10,5 minutes and 35,64% respectively SKP 111 = 44,28%; SKP121 = 60,74%; SKP 122 = 49,57%; SKP 132 = 62,23%; and the largest absorption value is SKP 131 samples with 85,73%. In the test of concrete permeability test paper obtained SKP 111 objects have the smallest value of the permeability coefficient for 1 min with 2,13505 x 10-7 m/dt and consecutive SKP 121 = 1,21904 x 10-6 m/dt; SKP 131 = 2,29956 x 10-6 m/dt; SKP 112 = 2,56094 x 10-6 m/dt; SKP 122 = 1,56147 x 10-6 m/dt; and the value of the permeability coefficient is the largest with 132 samples SKP 5,17191 x 10-6 m/dt. This condition indicates that the value of absorption and permeability coefficient values on the concrete of paper will be even greater as the percentage of pulp added to the mix. Keywords : Papercrete, pulp, the value of absorption and permeability values.
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Pada saat ini memang banyak sekali dilakukan penelitian mengenai beton ringan.
Penggunaan beton ringan pada proyek konstruksi teknik sipil memiliki beberapa
keunggulan diantaranya adalah beratnya yang lebih ringan dibandingkan dengan
material lain. Hal ini bisa dilihat pada penggunaan beton ringan untuk dinding
partisi yang akan mengurangi beban konstruksi apabila dibandingkan dengan
menggunakan dinding bata. Salah satu jenis beton ringan yang dipakai adalah
beton ringan dengan bahan pencampur dari kertas yang biasa disebut juga dengan
beton kertas (papercrete).
Penggunaan bahan pencampur dari kertas ini dalam rangka untuk memperoleh
beton ringan yang memenuhi persyaratan baik secara ekonomis maupun secara
non-struktural. Pertimbangan secara ekonomis didasarkan atas biaya produksi
untuk menghasilkan agregat ringan dan pengerjaan struktur betonnya sendiri.
Secara non-struktural beton kertas biasa digunakan sebagai bahan pengganti bata
pada dinding, bahan pada lantai dan bermacam-macam ornamen lainnya. Dalam
hal ini, pastinya beton kertas memiliki keistimewaan atau kelebihan dan juga
kekurangan.
Beton kertas memiliki banyak keistimewaan diantaranya adalah selain beratnya
yang relatif ringan, material ini juga dapat diproduksi sendiri tanpa perlu membeli
di pabriknya. Bahkan material ini dapat dicetak atau dicor sehingga kekuatannya
dapat disesuaikan dengan keinginan dan kebutuhannya. Bila dilihat dari sisi ramah
lingkungan beton kertas jelas sangat cocok dalam upaya penyelamatan lingkungan
karena memanfaatkan barang-barang bekas yang terbuat dari hasil eksploitasi
alam seperti kertas yang terbuat dari serat kayu.
Keuntungan lain penggunaan beton kertas adalah harganya yang dinilai lebih
murah bila dibandingkan dengan menggunakan beton biasa. Beton kertas terbuat
hampir 50% dari kertas bekas dan sisanya adalah campuran semen, pasir dan air.
Hal inilah yang mungkin menyebabkan beton kertas menjadi lebih murah, karena
mampu menghemat pembelian dari semen dan pasir hampir 50%nya. Beton kertas
sendiri juga memiliki banyak variasi pencampuran yang bisa dilakukan seperti
beberapa orang yang dengan sengaja mencampurkan agregat kasar untuk
menambah kekuatan dari beton kertas itu sendiri.
Selain memiliki kelebihan, sudah tentunya beton kertas juga memiliki kelemahan
diantaranya adalah proses pengeringan yang lebih lambat dari beton biasanya.
Pada umumnya ketika beton kertas mengalami proses pengeringan sering terjadi
penyusutan hingga 30% tergantung dari campurannya. Bahkan ketika seluruh
dinding bangunan sudah dibuat, permukaan beton kertas bagian dalam bangunan
sedikit sekali terkena udara bebas sehingga pengeringan menjadi sangat lambat
yang menyebabkan terjadinya lubang-lubang kecil dan lipatan. Masalah yang lain
adalah perdebatan dari para ahli yang menilai bahwa material beton kertas mampu
bertahan sama lamanya dengan beton biasa, tetapi masih belum juga diketahui
manakah yang lebih baik antara beton kertas dengan beton biasa. Selain itu, belum
adanya patokan standar kuat tekan beton internasional yang pasti dalam
pembuatan beton kertas ini.
Kualitas dari beton kertas sendiri tergantung pada beberapa faktor diantaranya
adalah dilihat dari parameter sifat-sifat absorpsi dan permeabilitas beton kertas.
Absorpsi atau resapan adalah suatu proses yang terjadi pada beton dengan cara
masuknya air melalui pipa kapiler atau pori-pori yang terdapat pada permukaan
beton dan biasanya terjadi pada bangunan air. Pengujian absorpsi ini bertujuan
untuk melihat seberapa besar daya serap beton kertas terhadap air. Hal ini juga
merupakan masalah yang sangat serius bagi beton kertas sendiri, sebab seberapa
besar daya resap beton kertas terhadap air tanah bila air meresap melalui pondasi
beton kertas dan merambat hingga masuk ke dinding.
Beton yang baik adalah beton dengan kekedapan tinggi. Kekedapan adalah tidak
dapat dilewati oleh air, sedangkan permeabilitas beton adalah kemudahan cairan
atau gas untuk melewati beton (A. M. Neville dan J.J. Brooks, 1987). Pasta semen
yang mengeras memiliki struktur yang berpori (Tjokrodimuljo, 1996). Dengan
adanya pori-pori pada beton akan berpengaruh besar terhadap rembesan dan
permeabilitas dari beton. Permeabilitas ini penting diketahui karena pada beton
bertulang terdapat tulangan baja yang berfungsi untuk menahan tegangan tarik
yang bekerja pada beton dan lapisan beton akan melindungi baja agar tidak kontak
langsung dengan udara luar yang dapat mengakibatkan reaksi oksidasi sehingga
akan menyebabkan terjadinya korosi pada tulangan.
Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui perilaku kinerja beton kertas yang
terbuat dari bubur kertas yang telah dikeringkan dan dihaluskan. Kinerja yang
dimaksud adalah kinerja mengenai sifat absorpsi dan permeabilitas dari beton
kertas. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan petunjuk awal untuk
mengembangkan material beton non-struktural alternatif berbahan kertas.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan diatas, maka dapat
diambil suatu rumusan masalah sebagai berikut :
a. Seberapa besar nilai absorpsi, nilai penetrasi dan nilai permeabilitas beton
kertas pada masing-masing variasi campuran.
b. Bagaimana dan seberapa besar prosentase penambahan bubur kertas pada
campuran sehingga menghasilkan beton kertas yang paling baik dari variasi
campuran dilihat dari parameter nilai absorpsi dan permeabilitas beton kertas.
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini untuk mempermudah pembahasan diberikan batasan-batasan
masalah sebagai berikut :
a. Bahan kertas yang dipakai adalah bubur kertas koran bekas.
b. Agregat halus yang dipakai berupa pasir.
c. Semen yang digunakan adalah semen portland jenis I.
d. Nilai FAS (Faktor Air Semen) yang digunakan = 1, karena kertas merupakan
material yang sangat cepat dalam menyerap air.
e. Variasi campuran dilakukan dengan perbandingan berat antara semen, bubur
kertas dan pasir (SKP) yaitu SKP 111, 121, 131, 112, 122 dan 132.
f. Jumlah sampel tiap variasi campuran adalah 3 buah.
g. Reaksi yang timbul pada saat pencampuran adukan beton kertas tidak dibahas.
h. Pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas dilakukan pada umur
perawatan benda uji beton kertas 28 hari.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui :
a. Nilai absorpsi dan permeabilitas beton kertas pada masing-masing variasi
campuran yang telah ditentukan.
b. Pengaruh prosentase penambahan bubur kertas pada masing-masing variasi
campuran agar menghasilkan beton kertas dengan kinerja terbaik dilihat dari
parameter nilai absorpsi dan permeabilitas betonnya.
1.5. Manfaat Penelitian
1. Manfaat Teoritis
a. Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu bahan dan struktur.
b. Menambah pengetahuan tentang prosentase bubur kertas pada beton kertas
ditinjau dari parameter absorpsi dan permeabilitas betonnya.
2. Manfaat Praktis
a. Menambah alternatif pemanfaatan limbah kertas sebagai bahan campuran
beton untuk mengatasi kekurangan dan kelangkaan bahan pembuat adukan
beton serta untuk mengurangi biaya.
b. Memanfaatkan bubur kertas untuk diproduksi sebagai bahan bangunan
terutama sebagai bahan campuran beton.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Ada sejumlah cara untuk membuat bahan bangunan dari kertas. Istilah generik
untuk metode yang akan dijelaskan di sini adalah papercrete. Nama tampaknya
menyiratkan campuran kertas dan beton, maka bisa disebut dengan beton kertas,
tetapi yang lebih akurat hanya bagian semen portland dari beton yang digunakan
dalam campuran dan hal ini bisa diperdebatkan dengan paperment. Papercrete
mungkin akan dicampur dengan berbagai cara, sehingga didapat bahan bangunan
yang ideal begitu murah, menggunakan udara, tidak diinginkan koran, majalah,
kardus, junk mail, tagihan tua dan catatan pajak. Beberapa jenis kertas bekerja
lebih baik daripada yang lainnya tetapi semua jenis pekerjaan tetap kertas yang
terbaik. Hal ini dapat dibuat dengan menggunakan mixer tow mengambil proporsi
yang berbeda dari semen, air, pasir dan sampah kertas. (J.S.Kalyana Rama and
V.Raghava Sudhir, VR Siddhartha Engineering College, 2008)
Papercrete adalah suatu bahan bangunan baru yang terdiri dari pulped daur ulang
serat kertas dengan semen portland atau tanah liat dan atau kotoran lainnya
sebagai tanbahan. Papercrete sendiri memiliki tiga masalah utama yaitu jamur,
penyusutan dan waktu pengeringan yang lebih lambat. Permasalahan yang
mendasar adalah jamur mungkin yang paling serius dan yang paling sulit untuk
menghindari. Hal ini karena papercrete bertindak seperti spons, menyerap air dan
wicking dengan baik di luar titik masuk. Papercrete memiliki kecenderungan
untuk menyerap air, baik melalui kondensasi ataupun sebagai cairan yang
sebenarnya sebagai tanda-tanda adanya suatu kebocoran. (J.S.Kalyana Rama and
V.Raghava Sudhir, VR Siddhartha Engineering College, 2008)
Meskipun 45% dari kertas bekas didaur ulang setiap tahunnya dan 55% adalah
dibuang atau masuk ke TPA. Oleh karena itu, upaya telah dilakukan untuk
memanfaatkan limbah kertas menjadi beton dan membentuk papercrete.
Papercrete adalah bahan bangunan yang terdiri dari bubur kertas, kapur putih dan
portland semen dan bahan ini adalah bahan ramah lingkungan karena signifikan
kontent daur ulang limbah kertas. Papercrete memiliki respons jauh lebih lembut
dan lebih tinggi redaman dan penyerapan energi. (Bashar S. Mohammed, 2009)
Pembuatan bubur kertas mengandung sekitar 50%-80% penggunaan kertas bekas
dalam setiap campurannya. Kertas yang dipakai bervariasi seperti kartu nama,
kertas majalah glossy, brosur iklan, kertas surat, koran dan lain sebagainya.
Walaupun begitu, beberapa jenis kertas seperti koran dan HVS lebih gampang
serta lebih baik dalam pengolahannya. Kertas yang sulit menyerap air seperti
majalah lebih sulit untuk dibuat bubur kertasnya karena masih terlihat sekali
material yang tidak diinginkan seperti kertas yang masih terlihat, selotip pada
majalah dan lain sebagainya. (Kusmei et all, 2008)
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Arief Gunarto dkk, 2008,
menunjukkan bahwa untuk berat satuan rerata kertas dalam keadaan kering udara
sebesar 240 kg/m3 dengan kadar air 18,22 % dan kertas jenuh air 1020 kg/m3
dengan kadar air 180 %. Pada variasi campuran dengan perbandingan antara berat
semen dan kertas yaitu 1 : 2, 1 : 3, 1 : 4 menghasilkan tingkat serapan yang relatif
masih besar yaitu diatas 50%, tetapi dengan melakukan variasi penambahan gula
pasir pada campurannya akan diperoleh hasil yang lebih baik daripada campuran
yang tidak menggunakan bahan tambah gula pasir dengan rata-rata mengalami
penurunan sebesar 10,7%.
Menurut Andang Widjaja, 2007, dalam penelitiannya menyebutkan bahwa kadar
air rata-rata bubur kertas dari 3 bentuk spesimen 66,03%; 67,7%; 64,06% dari
silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm memiliki nilai penyerapan air
rata-rata hingga 65,35%, pengujian rembesan pada papan dengan perbandingan
berat pasir dan bubur kertas untuk nilai perbandingan campuran 100% pasir : 0%
bubur kertas memiliki nilai 0,06 mm/menit; 0,07 mm/menit pada 91,67% pasir :
8,33% bubur kertas; 83,33% pasir : 16,67% bubur kertas dan 75% pasir : 25%
bubur kertas. Nilai kecepatan rembesan meningkat menjadi 0,08 mm/menit pada
66,67% pasir : 33,33% bubur kertas; 50% pasir : 50% bubur kertas meningkat
menjadi 0,13 mm/menit; pada 25% pasir : 75% bubur kertas menjadi 0,2
mm/menit serta 0,36 mm/menit pada papan bahan penyusun hanya bubur kertas
saja yaitu 0% pasir : 100% bubur kertas..
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Pengertian Beton
Beton adalah batu tiruan yang terbuat dari campuran semen, agregat dan air
dengan atau tanpa bahan tambahan (admixture) dalam perbandingan tertentu.
Pencampuran material penyusun beton dilakukan sampai merata sehingga
diperoleh beton yang homogen. Campuran beton yang rata ditandai dengan sifat
campurannya plastis, dapat dituang dalam cetakan dan bisa dibentuk sesuai
dengan kebutuhan. Campuran beton akan mengalami pengerasan akibat reaksi
kimia antara semen dan air yang berlangsung dalam jangka waktu yang panjang
atau dengan kata lain beton akan bertambah keras sejalan dengan umur beton
tersebut.
2.2.2. Pengertian Mortar
Mortar (sering disebut juga mortel atau spesi) adalah campuran yang terdiri dari
pasir, bahan perekat dan air serta diaduk sampai homogen. Pasir sebagai bahan
bangunan dasar harus direkatkan dengan bahan perekat. Bahan perekat yang
digunakan dapat bermacam-macam yaitu dapat berupa tanah liat, kapur dan 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
dengan beton kertas (papercrete).
Menurut Tjokrodimuljo (1996:125) berdasarkan jenis bahan ikatnya mortar dapat
dibagi menjadi empat jenis yaitu mortar lempung/lumpur, mortar kapur, mortar
semen dan mortar khusus.
2.2.2.1. 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. Apabila terlalu sedikit menggunakan pasir akan menghasilkan mortar
yang retak-retak setelah mengeras sebagai akibat besarnya susutan pengeringan
dan apabila terlalu banyak menggunakan pasir akan menyebabkan adukan kurang
dapat melekat dengan baik. Mortar jenis ini sangat baik digunakan sebagai bahan
tembok atau tungku api di pedesaan.
2.2.2.2. 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 saja untuk memperoleh adukan dengan kelecakan yang
baik. Selama proses pelekatan, kapur akan mengalami susutan sehingga jumlah
pasir yang umum digunakan adalah tiga kali volume kapur. Kapur yang dapat
digunakan adalah fat lime dan hydraulic lime.
2.2.2.3. Mortar Semen
Mortar semen merupakan campuran semen, pasir dan air pada proporsi yang yang
telah ditentukan. Perbandingan volume semen dan pasir berkisar pada 1 : 2 sampai
dengan 1 : 6 atau lebih tergantung pada penggunaannya. Mortar semen lebih kuat
dari jenis mortar lainnya sehingga mortar semen sering digunakan untuk tembok,
pilar, kolom atau bagian-bagian lain yang menahan beban. Mortar ini bersifat
rapat air sehingga 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 akan bersifat sebagai perekat atau pengikat dalam proses
pengerasan sehingga butiran-butiran agregat akan saling terikat dengan kuat dan
terbentuklah suatu massa yang kompak atau padat (Tjokrodimuljo, 1996 : 5).
2.2.2.4. Mortar Khusus
Mortar khusus dapat 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 digunakan dengan
tujuan dan maksud tertentu, sebagai contoh mortar tahan api diperoleh dengan
penambahan serbuk bata merah dengan aluminous cement dengan perbandingan
satu aluminous cement dan dua serbuk batu api. Mortar khusus ini biasanya sering
dipakai untuk tungku api dan sebagainya.
Menurut Tjokrodimuljo (1996:126) mortar yang baik harus mempunyai sifat-sifat
sebagai berikut :
1. Murah.
2. Tahan lama.
3. Mudah dikerjakan (diaduk, diangkat, dipasang dan diratakan).
4. Melekat sangat baik dengan bata, batu dan sebagainya.
5. Cepat kering dan mengeras.
6. Tahan terhadap rembesan air.
7. Tidak timbul retak-retak setelah dipasang.
Pemakaian mortar pada kondisi bangunan tertentu disyaratkan untuk memenuhi
mutu adukan yang tertentu pula. Pada bangunan gedung bertingkat misalnya
banyak disyaratkan menggunakan mortar yang kuat tekan minimumnya hampir
3,0 Mpa dan lain sebagainya.
2.2.3. Pengertian Beton Kertas
Papercrete atau beton kertas adalah suatu material bangunan yang dibuat dengan
cara mendaur ulang karton atau kertas koran bekas dan mencampurkannya dengan
pasir, semen portland serta air dengan perbandingan tertentu. Penggunaan beton
kertas dapat dilakukan sama seperti proses pengecoran beton pada biasanya,
misalnya pada pengecoran dinding partisi atau dak atap. Pada proses pengecoran
dengan beton kertas memerlukan perlakuan yang khusus yaitu dengan melakukan
trick lapisan untuk mendapatkan hasil yang sempurna. Hal ini dilakukan karena
tekanan dibawah lebih besar daripada tekanan diatasnya (Kusmei et all, 2008).
2.2.4. Material Penyusun Beton Kertas
Material penyusun beton kertas terdiri dari semen, agregat halus, air dan kertas
serta biasanya dengan bahan tambah tertentu untuk mengubah satu atau lebih sifat
dari beton kertas. Kualitas atau mutu beton dapat ditentukan antara lain dengan
cara pemilihan bahan-bahan penyusun beton yang baik, perhitungan proporsi
campuran yang tepat, cara pengerjaan dan perawatan beton yang baik serta cara
pemilihan bahan tambah yang tepat dengan dosis optimum yang diperlukan.
2.2.4.1. Semen Portland
Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan
klinker 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 kompak, padat dan kuat serta semen juga
bisa berfungsi sebagai pengisi rongga-rongga antar butir agregat.
Semen yang di maksud dalam konstruksi beton adalah bahan yang akan mengeras
apabila bereaksi dengan air dan lazim dikenal dengan nama semen hidraulik
(hydraulic cement). Salah satu jenis semen yang biasa dipakai dalam pembuatan
beton adalah semen portland (portland cement) I.
2.2.4.2. Agregat
Agregat adalah butiran mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam
campuran beton. Agregat ini menempati kira-kira 70%-75% dari total volume
beton, maka kualitas beton yang dapat dihasilkan sangat dipengaruhi oleh kualitas
agregat yang digunakan, tetapi ada sifat-sifat ini lebih cenderung bergantung pada
faktor-faktor seperti bentuk dan ukuran butiran daripada jenis batunya. Agregat
harus bersih, keras dan bergradasi baik serta harus mempunyai kestabilan kimiawi
dan dalam hal-hal tertentu harus tahan aus dan tahan terhadap cuaca.
Murdock dan Brooks (1981) juga berpendapat bahwa sifat yang paling penting
dari suatu agregat adalah kekuatan hancur dan tahanan terhadap benturan yang
dapat mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik
penyerapan air yang mempengaruhi ketahanan terhadap penyusutan. Agregat yang
digunakan sebagai salah satu material penyusun beton dapat dibedakan dalam 2
jenis yaitu agregat halus dan agregat kasar yang masing-masing mempunyai suatu
spesifikasi khusus. Pada penelitian ini hanya agregat halus (pasir) yang digunakan
sebagai salah satu material penyusun beton kertas.
A. Agregat Halus
Agregat halus merupakan bahan batuan dengan ukuran butiran berkisar antara
0,15 mm – 5 mm. Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam hasil
desintegrasi alami dari batu-batuan alam (natural sand) atau berupa pasir buatan
yang dihasilkan dari alat-alat pemecah batuan (artificial sand) dengan ukuran
0,15 mm – 5 mm atau lebih kecil dari 4,75 mm (SK SNI T-15-1991).
Dalam pemilihan agregat halus harus benar-benar memenuhi persyaratan yang
telah ditentukan, karena hal ini sangat menentukan sekali dalam hal kemudahan
pengerjaan (workability), kekuatan (strength) dan tingkat keawetan (durability)
dari beton yang dihasilkan. Pasir sebagai bahan pembentuk mortar bersama-sama
dengan semen dan air berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu kesatuan
yang kuat dan padat.
2.2.4.3. Air
Air merupakan bahan dasar pembuatan dan perawatan beton yang sangat penting
dan 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 baik untuk bahan
campuran adukan beton. Jika diperoleh air dengan standar air minum, maka dapat
dilakukan pemeriksaan secara visual yang menyatakan bahwa air tidak berwarna,
tidak berbau dan cukup jernih.
Air yang dibutuhkan agar terjadi proses hidrasi kira-kira 25% dari berat semen.
Penggunaan air yang terlalu banyak dapat mengakibatkan berkurangnya kekuatan
pada beton. Disamping digunakan sebagai bahan campuran beton, air dapat pula
digunakan untuk perawatan beton dengan cara pembasahan setelah dicor dan
untuk membasahi atau membersihkan acuan.
2.2.4.4. Kertas
Kertas bila dilihat dari material pembentuknya merupakan bagian dari rangkaian
serat cellulose kayu, yang juga merupakan material berserat. Cellulose adalah
bahan material terbanyak kedua 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 yang
terlihat pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.1. Gugusan rantai selulosa.
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.
Gambar 2.2. Jaringan fibers kering yang terjalin satu sama lain dan melekat kuat satu sama lain serta melekat kuat dengan ikatan hidrogen.
Gambar 2.3. Jaringan selulosa atau cellulose fibers dan serat yang lebih kecil disebut fibrils.
Berdasarkan rumusan ikatan kimia dasar pada material beton kertas, maka dapat
ditambahkan dengan bahan-bahan lain untuk memperkuat dan memperkaya
variasinya. Pelapisan dengan semen akan memperkuat jaringannya, 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 akan digunakan perlu diperhatikan adalah
bagaimana beton kertas ini menjebak udara di dalamnya. Ketika air sudah
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 lainnya hanya berakibat menjadi
lebih berat walaupun tetap memiliki efek insulator yang baik sehingga material
tambahan lain yang digunakan bisa disesuaikan dengan kebutuhannya.
2.2.5. Pembuatan Bubur Kertas
Pembuatan bubur kertas memiliki beberapa kriteria campuran yang dapat
menghasilkan berbagai macam kegunaan. Intinya adalah mencampurkan sobekan-
sobekan kertas dengan air untuk mendapatkan bubur kertas, kemudian tinggal
dicampurkan dengan bahan tambahan lainnya seperti semen dan pasir. Pembuatan
bubur kertas ini dapat menggunakan mesin pengaduk yang dalam penelitian ini
menggunakan mesin bor termodifikasi, dimana kertas yang akan dicampur sudah
dipotong menjadi bagian-bagian kecil, kemudian dicampur dengan air dan diaduk
dengan mesin sampai dirasa sudah halus dan lembut.
Keunggulan menggunakan mesin pencampur adalah semakin menyatunya bahan-
bahan tambahan seperti semen dan pasir dengan bubur kertas sehingga dapat
menghasilkan produk yang lebih baik. Oleh karena itu beberapa campuran dengan
material tertentu dapat membutuhkan alat tertentu pula tergantung volume beton
yang dibutuhkan.
2.2.6. Absorpsi Beton
Absorpsi beton adalah suatu peristiwa masuknya air melalui pipa kapiler atau
pori-pori yang terdapat pada permukaan beton dan ini biasanya sering terjadi pada
bangunan air. Hal ini merupakan masalah yang sangat serius bagi beton kertas
sendiri, karena masalahnya seberapa besar daya resap beton kertas sendiri
terhadap air tanah bila air itu meresap melalui pondasi beton kertas dan merambat
hingga ke dinding.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, ditemukan ide bahwa lapisan
kantong pasir sebagai landasan pondasi beton kertas dapat mencegah terjadinya
resapan air. Masalah yang timbul 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 memenuhi kantong.
Hal ini semakin membuktikan bahwa campuran pasir dengan tanah (tanah liat)
menyebabkan kombinasi yang bekerja seperti spon yang mudah meresapkan air,
sedangkan apabila menggunakan pasir murni dari dasar sungai atau tempat lain
terbukti dalam waktu semalam tidak terjadi resapan air.
Nilai absorpsi atau serapan air adalah suatu nilai dimana air dapat masuk atau
menembus beton yang berpori dan nilai ini biasanya dinyatakan dalam bentuk
persentase (%). Menurut Kardiyono Tjokrodimuljo (1996) besarnya serapan air
pada beton dapat diukur dengan menggunakan nilai perbandingan antara berat
beton dalam keadaan kering oven dengan berat beton dalam kondisi SSD selama
batas waktu perendaman yang telah ditentukan dan dapat dirumuskan dengan
menggunakan persamaan 2.1. :
R = Wk
WkW -x 100% (2.1)
Dimana Wk = Berat beton dalam keadaan kering oven (gram)
W = Berat beton dalam kondisi SSD (gram)
R = Nilai absorpsi atau serapan air pada beton (%)
2.2.7. Permeabilitas Beton
Permeabilitas adalah sifat dapat dilewati/dimasuki zat atau gas. Jadi permeabilitas
beton adalah kemudahan cairan atau gas untuk melewati beton. Beton yang baik
adalah beton yang relatif tidak bisa dilewati air/gas atau dengan kata lain
mempunyai permeabilitas yang rendah. Menurut Murdock (1979) beton tidak bisa
kedap air secara sempurna.
Faktor air semen yang digunakan juga akan mempengaruhi besarnya koefisien
permeabilitas. Makin tinggi faktor air semen akan menyebabkan nilai koefisien
permeabilitas makin tinggi. Hal itu dapat dipahami karena makin banyak air
tersisa yang tidak digunakan untuk proses hidrasi semen akan memberikan pori-
pori yang besar sehingga beton akan porous dan sangat mudah dilalui air
(permeabel), maka pada pembuatan beton-beton yang mensyaratkan kedap air
harus digunakan faktor air semen yang rendah sehingga koefisien permeabilitas
akan rendah juga.
Faktor-faktor lain yang mempengaruhi besarnya permeabilitas beton adalah :
1. Mutu dan porositas dari agregat yang digunakan dalam adukan beton.
Dalam hal ini jenis, sifat dan porositas agregat akan mempengaruhi
permeabilitas beton yang mana penggunaan agregat yang porous akan
meningkatkan permeabilitas.
2. Umur beton.
Dengan bertambahnya umur beton maka permeabilitasnya akan menurun.
3. Gradasi agregat dalam adukan beton.
Pemakaian agregat dengan gradasi yang kasar serta terlalu banyak pasir akan
menyebabkan workabilitas turun sehingga memerlukan tambahan air untuk
kemudahan pengerjaan yang baik dan akan berdampak pada meningkatnya
permeabilitas.
4. Tingkat perawatan (curing) beton.
Perawatan beton yang baik akan sangat berpengaruh sekali terhadap tingkat
permeabilitas beton, oleh sebab itu perlu membasahi beton selama beberapa
hari setelah pengecoran.
Sifat-sifat yang paling penting dari suatu agregat (batu-batuan, kerikil, pasir, dan
lain-lain) adalah kekuatan hancur dan ketahanan terhadap benturan yang dapat
mempengaruhi ikatannya dengan pasta semen, porositas dan karakteristik dari
penyerapan air dan permeabilitas pada beton yang akhirnya juga mempengaruhi
daya tahan terhadap proses pembekuan pada waktu musim dingin dan agresifitas
kimia serta ketahanan terhadap penyusutan.
Baik dalam ASTM maupun BS tidak ada yang mendeskripsikan secara rinci
tentang pengujian permeabilitas beton, namun berdasarkan A. M. Neville dan J. J.
Brooks (1987) pengujian permeabilitas beton dapat diukur dari percobaan sampel
beton yang di-sealed dan diberi air yang bertekanan pada sisi atas saja dan
meliputi aspek banyaknya air yang mengalir lewat pada ketebalan beton pada
waktu tertentu (seperti yang disyaratkan pada SK SNI S-36-1990-03 ayat 2.2.1).
Dibawah ini ada gambaran dari rangkaian percobaan pengujian permeabilitas
beton kertas agar lebih mudah dipahami dan dimengerti secara jelas.
D h
L
B arom eter
Pipa A ir
B enda U ji
Tabung udara dan air
Gambar 2.4. Rangkaian pengujian permeabilitas beton.
Permeabilitas beton dapat pula dinyatakan sebagai nilai koefisien permeabilitas
yang dievaluasikan dalam persamaan NISS 2001 :
dV = A’ (dh) (2.2)
Q = k A lh
(2.3)
Dengan kombinasi dan integrasi dari persamaan (2.2) dan (2.3) di dapatkan :
k = ÷øö
çèæ
AtlA'
ln ÷øö
çèæ
hiho
(2.4)
dengan V = Volume total yang diserap sampel beton (m3)
A’ = Luas penampang pipa (m2)
h = Tinggi air dalam pipa (m)
t = Waktu yang diperlukan (dt)
Q = Debit air (m3/dt)
A = Luas penampang sebaran sampel beton (m2)
l = Kedalaman penetrasi air (m)
k = Koefisien permeabilitas beton (m/dt)
ho dan hi = Tinggi air mula-mula dan akhir sampel beton (m)
2.2.8. Mekanisme Pengaliran
Masuknya gas, air atau ion dalam suatu larutan ke dalam beton berlangsung
melalui pori-pori atau micro-cracks didalam campuran pasta semen. Variasi dari
perbedaan fisik dan mekanisme kimia dapat membangun pengaliran media
tersebut ke dalam beton, tergantung dari unsur yang mengalir dan konsentrasinya,
kondisi lingkungan, struktur pori pada beton, jari-jari pori atau lebar dari micro-
cracks, kelembaban dari sistem pori dan temperatur.
Penelitian mengenai karakteristik pengaliran pada beton diwujudkan dalam satu
mekanisme pengaliran dalam rangka untuk mendapatkan koefisien pengaliran
sesuai dengan dasar permodelan secara teoritis proses pengaliran. Prosedur ini
bagaimanapun juga sangat terbatas sebab dalam beberapa kasus beton tidak
sebagai suatu bentuk yang berpori seragam. Sebagai konsekuensinya struktur fisik
beton dapat berubah, penyerapan kimia dapat terjadi dan berbagai macam
mekanisme pengaliran dapat berlangsung selama proses percobaan. Oleh karena
itu, penyederhanaan asumsi harus dilakukan dalam perhitungan dan prosedur test
standar adalah wajib.
Penyerapan beton kertas mencakup tiga mekanisme dasar berbeda yang dapat
bekerja pada medium yang bersifat semi-permeabel seperti pada beton normal,
antara lain :
1. Absorpsi (penyerapan)
Terjadi dengan cara masuknya air melalui pipa kapiler atau pori-pori pada
beton dan biasanya terjadi pada bangunan air. Aliran zat cair yang disebabkan
oleh tegangan permukaan. Aliran zat cair ini dipengaruhi oleh karakteristik zat
cair berupa :
a. Viscosity (kekentalan)
b. Density (massa jenis)
c. Surface tension (tegangan permukaan)
dan karakteristik zat padat yang lain berupa struktur pori(jari-jari dan pori-pori
kapiler) dan surface energy.
2. Difusi
Terjadi akibat perbedaan konsentrasi baik cairan, gas maupun ion. Perbedaan
konsentrasi/molaritas bahan fluida membuat transport terjadi dari media yang
memiliki konsentrasi tinggi ke media dengan konsentrasi rendah.
3. Permeabilitas
Terjadi akibat perbedaan tekanan, baik tekanan cairan maupun tekanan gas.
Contohnya : pada bangunan yang selalu bersinggungan dengan tekanan air
tangki dan atau pipa bertekanan, bangunan penahan air, dam, bendungan atau
bangunan di dalam air. Permeabilitas tergantung pada struktur pori dari zat
padat dan viskositas zat cair, aliran kapiler dapat berupa laminar atau turbulen.
Pada aliran turbulen, volume aliran tidak proporsional untuk tinggi tekanan.
Gambar 2.5. Mekanisme pengaliran pada beton.
Adsorbsi
Pengisapankapiler
Reservoir
Difusi
C1 C1 C1 C1
C1 C1 C1
C1 C1 C1 C1
C1 C1 C1
C1 C1 C1 C1
C2
C2
C2
C2
C2
C1
C2
Perm eabilitas
P1
P2
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tinjauan Umum
Pada penelitian ilmiah diperlukan langkah-langkah kerja yang runtut dan teratur
supaya didapat suatu hasil ataupun jawaban yang sangat rasional dan dapat
dipertanggungjawabkan. Langkah-langkah kerja secara ilmiah tersebut biasa juga
disebut dengan metodologi penelitian. Dengan kata lain metodologi penelitian
adalah langkah-langkah atau metode yang dilakukan dalam penelitian suatu
masalah, kasus, gejala, fenomena atau lainnya dengan jalan ilmiah untuk
menghasilkan jawaban yang rasional.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental yaitu
metode yang dilakukan dengan mengadakan suatu percobaan secara langsung
untuk mendapatkan suatu data atau hasil yang menghubungkan antara variabel
yang diselidiki. Pada penelitian ini eksperimen dilakukan di laboratorium. Dalam
penelitian ini terdapat beberapa variabel yang terdiri dari variabel bebas dan
variabel tak bebas. Variabel bebas dalam penelitian adalah beton kertas pada
variasi campuran, sedangkan variabel tak bebas adalah absorpsi dan permeabilitas
beton kertas.
3.2. Benda Uji
Benda uji pada penelitian ini berupa silinder beton yang dicetak di dalam pipa
PVC dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm untuk pengujian absorpsi dan
permeabilitas beton kertas. Penggunaan bubur kertas pada campuran adukan beton
dilakukan variasi antara berat bubur kertas dan berat pasir. Perincian benda uji
yang akan dibuat dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Beton kertas berbentuk silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm
untuk pengujian absorpsi beton kertas yang berjumlah 18 buah dengan
perincian masing-masing 3 buah untuk setiap variasi campuran.
2. Beton kertas berbentuk silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm
untuk pengujian permeabilitas beton kertas yang berjumlah 18 buah dengan
perincian masing-masing 3 buah untuk setiap variasi campuran.
Tabel 3.1. Jumlah dan kode benda uji untuk pengujian absorpsi beton kertas.
No. Kode Benda Uji
Absorpsi
Perbandingan Campuran
Semen : Kertas : Pasir
Umur
(hari) Jumlah
1 SKP-A 111 1 : 1 : 1
28
3
2 SKP-A 121 1 : 2 : 1 3
3 SKP-A 131 1 : 3 : 1 3
4 SKP-A 112 1 : 1 : 2 3
5 SKP-A 122 1 : 2 : 2 3
6 SKP-A 132 1 : 3 : 2 3
Jumlah Sampel Uji Absorpsi 18
Keterangan :
SKP-A111 : Beton kertas campuran 1 Semen : 1 Kertas : 1 Pasir
untuk pengujian absorpsi beton kertas
Tabel 3.2. Jumlah dan kode benda uji untuk pengujian permeabilitas beton kertas.
No. Kode Benda Uji
Permeabilitas
Perbandingan Campuran
Semen : Kertas : Pasir
Umur
(hari) Jumlah
1 SKP-P 111 1 : 1 : 1
28
3
2 SKP-P 121 1 : 2 : 1 3
3 SKP-P 131 1 : 3 : 1 3
4 SKP-P 112 1 : 1 : 2 3
5 SKP-P 122 1 : 2 : 2 3
6 SKP-P 132 1 : 3 : 2 3
Jumlah Sampel Uji Permeabilitas 18
Keterangan :
SKP-P111 : Beton kertas campuran 1 Semen : 1 Kertas : 1 Pasir
untuk pengujian permeabilitas beton kertas
27,5cm
7,5cm
Gambar 3.1. Benda uji absorpsi dan permeabilitas beton kertas.
3.3. Tahap dan Prosedur Penelitian
Dalam pelaksanaan penelitian ini dilakukan beberapa tahap penelitian, mulai dari
pemilihan bahan penyusun beton kertas (semen, kertas, pasir dan air), pengujian
bahan, pembuatan cetakan beton, pembuatan benda uji, pengujian benda uji,
analisis data dan penarikan kesimpulan hasil penelitian.
Dalam melakukan penelitian ilmiah ini harus dalam sistematika dan urutan yang
jelas serta teratur sehingga akan didapatkan hasil yang memuaskan dan dapat
dipertanggungjawabkan. Oleh karena itu, pelaksanaan penelitian dibagi dalam
beberapa tahap yang meliputi :
1. Tahap I
Disebut tahap persiapan. Pada tahap ini dilakukan studi literatur dan seluruh
bahan serta peralatan yang akan digunakan dalam penelitian dipersiapkan
terlebih dahulu agar penelitian dapat berjalan dengan lancar.
2. Tahap II
Disebut tahap pembuatan benda uji. Pada tahap ini dilakukan pembuatan
benda uji untuk pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas mulai dari
pencampuran (mixing) sampai dengan perawatan beton (curing).
3. Tahap III
Disebut tahap pengujian utama. Pada tahap ini pekerjaan yang dilakukan
adalah pengujian absorpsi dan permeabilitas beton kertas terhadap sampel
beton silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm setelah beton kertas
mencapai umur 28 hari.
4. Tahap IV
Disebut tahap analisis data. Pada tahap ini, data yang diperoleh berasal dari
hasil pengujian absorpsi dan permeabilitas terhadap beton kertas kemudian
dianalisis untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara variabel-
variabel yang diteliti dalam penelitian.
5. Tahap V
Disebut tahap pengambilan keputusan. Pada tahap ini, data yang telah
dianalisis kemudian dibuat suatu kesimpulan yang berhubungan dengan tujuan
penelitian.
Mulai
Studi literatur
Persiapan alat dan bahan
Pembuatan benda uji : Mulai dari mixing sampai curing
Pengujian utama : Pengujian absorpsi dan permeabilitas
beton kertas
Menganalisis data dan pembahasan
Mengambil kesimpulan dan saran
Selesai
TAHAP II
TAHAP III
TAHAP IV
TAHAP V
TAHAP I
Tahapan penelitian secara skematis dalam bentuk bagan alir pada gambar 3.2.
Gambar 3.2. Bagan alir tahap-tahap penelitian.
3.4. Alat-Alat Yang Digunakan
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Struktur dan Laboratorium Bahan
Bangunan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta, sehingga
menggunakan alat-alat yang tersedia pada laboratorium tersebut. Alat-alat yang
digunakan, antara lain :
a. Timbangan
Timbangan dengan merk ”Yamato” Japan yang memiliki kapasitas 2 kg
dengan ketelitian 5 gram dan digunakan untuk menimbang berat beton kertas
pada pengujian absorpsi beton kertas.
b. Oven
Oven listrik dengan merk ”memmert”, West Germany dengan temperatur
maksimum 220 oC dan daya listrik 1500 W digunakan untuk keperluan
pengeringan agregat maupun benda uji.
c. Cetakan benda uji
Cetakan benda uji digunakan untuk mencetak benda uji. Bentuk cetakan ini
adalah silinder yang berupa pipa PVC diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm.
d. Bor listrik dan pengaduk untuk pembuatan bubur kertas.
e. Alat-alat bantu
Demi kelancaran dan kemudahan dalam penelitian ini digunakan beberapa alat
bantu, antara lain :
a. Gelas ukur 1000 ml untuk menakar air.
b. Cetok semen digunakan untuk memindahkan bahan-bahan batuan dan
memasukkan campuran adukan beton kertas ke dalam cetakan beton.
c. Besi penusuk berfungsi untuk pemadatan campuran adukan beton kertas.
d. Alat penekan gas maupun air dan selang.
e. Penggaris untuk mengukur kedalaman penetrasi.
f. Compressing testing machine digunakan untuk membelah sampel beton.
g. Alat pencatat waktu.
h. Ember untuk tempat air dan tempat adukan beton kertas.
i. Cangkul dan sekop untuk mengaduk bahan-bahan campuran beton agar
merata.
f. Satu set alat uji absorpsi
a. Ember digunakan untuk merendam bahan uji.
b. Timbangan manual untuk mengukur berat benda uji.
g. Satu set alat uji permeabilitas beton
a. Air compressors untuk menghasilkan tekanan udara.
b. Tabung gas yang dilengkapi dengan pengukur tekanan yang berfungsi
untuk pengumpul tekanan udara.
c. Selang tekanan untuk menyalurkan tekanan dari tabung ke benda uji.
d. Katup pengatur tekanan untuk mengatur keluar masuknya tekanan dan
sebagai penghubung selang ke benda uji maupun tabung gas.
e. Selang transparan dipakai untuk mengukur penurunan aliran air.
f. Tiang penyangga untuk menggantung selang transparan agar dapat tegak.
3.5. Metode Pembuatan Bubur Kertas
Kertas yang digunakan dalam pembuatan bubur kertas adalah koran bekas.
Berdasarkan uji awal yang dilakukan sebelumnya, maka berikut adalah langkah-
langkah pembuatan bubur kertas :
a. Kertas yang akan dicampur air dipotong menjadi bagian-bagian kecil untuk
memudahkan dalam penyerapan air.
b. Potongan kertas dimasukkan kedalam ember berisi air dan direndam selama
sekurang-kurangnya 1 hari.
c. Kertas yang telah direndam kemudian diaduk dengan bor yang telah dipasangi
dengan pengaduk khusus.
d. Pengadukan dilakukan sampai diperoleh bubur kertas yang halus.
3.6. Pembuatan Benda Uji
Langkah-langkah pembuatan benda uji dalam penelitian ini dapat diuraikan
sebagai berikut :
1. Menyiapkan material dan peralatan yang akan digunakan untuk campuran
beton kertas.
2. Menyiapkan cetakan beton kertas.
3. Menimbang masing-masing material penyusun beton kertas berdasarkan
perhitungan mix design beton kertas.
4. Membuat adukan beton kertas dengan cara manual, mengaduk material yang
telah ditimbang menggunakan cangkul atau cetok semen.
5. Selanjutnya dilakukan pengecoran dengan menuangkan adukan beton kertas
ke dalam cetakan dan memberi tanda untuk masing-masing sampel.
6. Kemudian dilakukan pemadatan, setelah cetakan beton terisi penuh maka
permukaan diratakan dan dibiarkan selama 7x24 jam.
7. Membuka cetakan beton dan kemudian melakukan perawatan dengan cara
mengangin-anginkan beton kertas dalam suhu ruangan sampai batas waktu
pengujian tiba.
3.7. Perawatan Benda Uji (Curing)
Perawatan beton atau lebih dikenal dengan nama curing adalah suatu pekerjaan
menjaga agar permukaan beton segar selalu lembab sejak adukan beton
dipadatkan sampai dengan beton dianggap cukup keras. Hal ini di maksudkan
untuk menjamin agar proses hidrasi dapat berlangsung dengan baik dan proses
pengerasan terjadi dengan sempurna sehingga tidak terjadi retak-retak pada beton
dan mutu beton dapat terjamin. Perawatan ini dilakukan dengan cara mengangin-
anginkan beton kertas dalam suhu ruangan sampai benda uji berumur 28 hari dan
diadakan pengujian beton kertas.
3.8. Pengujian Absorpsi Beton Kertas
Pengujian absorpsi beton kertas menggunakan benda uji silinder dengan diameter
7,5 cm dan tinggi 27,5 cm. Pengujian absorpsi beton kertas dilakukan dengan cara
sebagai berikut :
a. Setelah mencapai umur 28 hari setelah reaksi hidrasi pada semen selesai,
sampel beton dikeringkan dengan oven sampai mencapai berat konstan.
b. Setelah dikeluarkan dari oven, semua sampel beton ditimbang.
c. Merendam sampel beton selama batas waktu 10,5 menit, 30 menit, 60 menit,
24 jam, 2 x 24 jam dan 3 x 24 jam.
d. Kemudian dibuat sampel beton dalam kondisi SSD, setelah itu menimbang
masing-masing sampel beton selama batas waktu perendaman tersebut diatas
dan membandingkan perbedaan antara berat sampel dalam kondisi SSD
dengan berat sampel dalam kondisi kering oven.
3.9. Pengujian Permeabilitas Beton Kertas
Berdasarkan Neville dan Brooks (Concrete Technology, 1987) uji permeabilitas
beton dapat diukur dari percobaan sampel beton yang di-sealed dari air yang
bertekanan pada sisi atasnya saja dan meliputi aspek banyaknya air yang mengalir
lewat ketebalan beton pada waktu tertentu. Pengujian permeabilitas beton
menggunakan benda uji silinder dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm.
Pengujian permeabilitas beton kertas dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a. Setelah mencapai umur 28 hari, sampel beton dikeringkan dengan oven
sampai mencapai berat konstan.
b. Selang air bertekanan dipasang pada permukaan atas sampel dengan cara
memberi lubang sebesar pipa selangnya. Pipa selang yang berisi air di-sealed
di ikat dengan klem pada atas permukaan beton.
c. Sampel dikenakan air bertekanan 1 kg/cm2 selama 48 jam, dilanjutkan air
bertekanan 3 kg/cm2 selama 24 jam dan air dengan tekanan 7 kg/cm2 selama
24 jam.
Tabel 3.3. Tekanan air dan waktu penekanan. Tekanan Air
(kg/cm2) Waktu (jam)
1
3
7
48
24
24
(sumber : Suwandojo siddiq, makalah seminar ITB, 1987)
d. Selang air bertekanan dilepas, kemudian dipasang selang transparan berisi air
yang diletakkan pada penyangga, diamkan selama 1 menit untuk mengetahui
penurunan air yang terjadi dan tingginya air jatuh.
e. Kemudian sampel beton dibelah dan diukur kedalaman penetrasi air, diameter
sebaran air dan koefisien permeabilitas dapat dihitung berdasarkan hukum
NISS, 2001.
3.10. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data pada penelitian ini dilakukan dengan cara :
a. Studi literatur yang meliputi : buku, skripsi dan jurnal.
b. Data hasil percobaan dari laboratorium bahan bangunan.
3.11. Analisis Data
Analisis data adalah proses penyederhanaan data ke dalam bentuk yang lebih
mudah dibaca dan diinterpretasikan. Dalam proses pengolahan data yang
diperoleh dari hasil pengujian ini dipakai microsoft excell untuk menyajikan data
menjadi informasi yang lebih sederhana, mudah dimengerti dan dipahami oleh
setiap pembaca yang kemudian dilakukan pembahasan guna menarik kesimpulan.
Regresi adalah garis yang membentuk suatu fungsi yang menghubungkan titik-
titik data dengan kedekatan semaksimal mungkin. Data yang telah diperoleh dari
hasil pengujian kemudian di proses untuk mendapatkan hubungan dari variabel-
variabel yang ada pada masing-masing kondisi beton yang di rencanakan. Dari
persamaan ini dapat menggambarkan perilaku hasil pengujian.
Terdapat banyak kurva non linier yang akan dapat digunakan untuk menyatakan
hubungan antara dua variabel atau lebih, maka dalam analisis hasil penelitian
dapat ditentukan kurva mana yang paling tepat untuk menyatakan hasil penelitian.
Penentuan regresi ini di dapat dari pengalaman maupun informasi dari sumber
pustaka untuk menghasilkan kurva yang paling logis di bandingkan dengan kurva
yang lain. Dalam penelitian ini cara menentukan persamaan garis regresi dengan
menggunakan bantuan program komputer microsoft excell yaitu menyimpulkan
kecenderungan hasil perhitungan nilai absorpsi dan permeabilitas beton kertas.
BAB 4
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1. Analisis Data
4.1.1. Hasil Pengujian Absorpsi Beton Kertas Pada Air Tawar
Pengujian absorpsi ini dilakukan untuk mengetahui besarnya air yang dapat
diserap oleh beton kertas dengan cara membandingkan antara berat yang telah
melewati proses perendaman dalam air dan dalam kondisi jenuh kering
permukaan dengan berat dalam kondisi kering oven. Adapun waktu perendaman
yang dilakukan dalam penelitian ini adalah selama 10,5 menit, 30 menit, 60 menit,
24 jam, 2x24 jam, dan 3x24 jam.
Pengujian absorpsi ini dilakukan terhadap sampel beton kertas berbentuk silinder
dengan diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm setelah sampel beton kertas mencapai
umur 28 hari. Pada tahapan awal ini dilakukan pengamatan terhadap besarnya
serapan air oleh masing-masing sampel beton kertas selama batas waktu
perendaman yang telah ditentukan, kemudian dilakukan pengolahan data untuk
mengetahui besarnya persentase nilai serapan air.
Besarnya persentase nilai serapan air (absorpsi) pada beton kertas dapat dihitung
dengan menggunakan persamaan 2.1. :
R = Wk
WkW - x 100%
Dengan Wk = Berat beton dalam keadaan kering oven (gram)
W = Berat beton dalam kondisi SSD (gram)
R = Nilai absorpsi atau serapan air pada beton (%)
Tabel 4.1. Hasil pengujian absorpsi pada beton kertas.
No.
Kode Benda Uji
Sebelum di oven (gram)
Setelah di oven (gram)
Berat beton kertas dalam kondisi SSD (gram) Berat beton setelah dioven dan direndam selama
10,5 menit
30 menit
60 menit
1 x 24 jam
2 x 24 jam
3 x 24 jam
1 SKP-A 111 1 1132,80 1098,55 1584,70 1604,85 1612,35 1630,85 1645,15 1650,65 2 SKP-A 111 2 1136,85 1103,10 1589,20 1618,75 1628,35 1645,15 1661,60 1664,15 3 SKP-A 111 3 1139,95 1106,90 1599,65 1620,85 1629,45 1652,95 1665,35 1666,90 4 SKP-A 121 1 909,30 871,75 1401,35 1420,05 1431,35 1463,65 1474,35 1482,35 5 SKP-A 121 2 915,85 878,80 1410,35 1434,45 1441,65 1475,15 1484,25 1489,75 6 SKP-A 121 3 926,95 888,35 1430,20 1438,70 1447,35 1482,15 1494,75 1500,75 7 SKP-A 131 1 717,95 678,15 1262,35 1269,90 1281,20 1315,35 1327,35 1340,15 8 SKP-A 131 2 716,55 676,70 1254,70 1262,85 1270,35 1305,55 1316,70 1331,85 9 SKP-A 131 3 713,65 673,75 1250,59 1265,25 1270,45 1305,95 1318,15 1325,85 10 SKP-A 112 1 1265,25 1233,20 1679,30 1690,35 1699,80 1721,05 1736,20 1744,35 11 SKP-A 112 2 1285,75 1254,30 1711,40 1721,85 1729,70 1749,60 1770,90 1775,65 12 SKP-A 112 3 1322,95 1291,80 1735,05 1754,75 1760,05 1776,85 1791,55 1794,85 13 SKP-A 122 1 1064,80 1029,20 1534,40 1546,35 1555,15 1578,15 1595,85 1600,60 14 SKP-A 122 2 1061,85 1026,60 1543,35 1551,40 1560,35 1585,85 1599,55 1609,30 15 SKP-A 122 3 1076,60 1041,55 1554,85 1561,35 1570,65 1599,30 1611,60 1619,45 16 SKP-A 132 1 934,35 896,75 1451,15 1460,15 1469,45 1500,65 1510,35 1522,65 17 SKP-A 132 2 932,15 893,69 1452,05 1468,25 1482,05 1508,75 1523,35 1527,05 18 SKP-A 132 3 934,85 895,95 1454,85 1467,45 1476,85 1504,30 1518,35 1520,25
Contoh perhitungan nilai absorpsi beton kertas untuk kode benda uji SKP-A 112 3
dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 2 pasir selama perendaman 10,5 menit :
Diketahui : Wk = 1291,80 gram
W = 1735,05 gram
maka nilai absorpsi (R) = Wk
WkW -x100 % =
80,129180,129105,1735 -
x100 % = 34,31 %
Jadi besarnya persentase nilai serapan air (absorpsi) beton kertas pada campuran 1
semen : 1 kertas : 2 pasir dengan batas waktu perendaman 10,5 menit adalah
sebesar 34,31 %
Contoh perhitungan nilai absorpsi beton kertas untuk kode benda uji SKP-A 131 1
dengan campuran 1 semen : 3 kertas : 1 pasir selama perendaman 24 jam :
Diketahui : Wk = 678,15 gram
W = 1315,35 gram
maka nilai absorpsi (R) = Wk
WkW -x100 % =
15,67815,67835,1315 -
x100 % = 93,96 %
Jadi besarnya persentase nilai serapan air (absorpsi) beton kertas pada campuran 1
semen : 3 kertas : 1 pasir dengan batas waktu perendaman 24 jam adalah sebesar
93,96 %. Selanjutnya hasil perhitungan nilai persentase serapan air pada beton
kertas tiap variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Hasil perhitungan nilai serapan air pada beton kertas.
No.
Kode Benda Uji
Sebelum dioven (gram)
Setelah dioven (gram)
Selisih berat
(gram)
Nilai serapan air setelah direndam selama (%)
10,5 menit
30 menit
60 menit
1 x 24 jam
2 x 24 jam
3 x 24 jam
1 SKP-A 111 1 1132,80 1098,55 34,25 44,25 46,09 46,77 48,45 49,76 50,26 2 SKP-A 111 2 1136,85 1103,10 33,75 44,07 46,75 47,62 49,14 50,63 50,86 3 SKP-A 111 3 1139,95 1106,90 33,05 44,52 46,43 47,21 49,33 50,45 50,59 4 SKP-A 121 1 909,30 871,75 37,55 60,75 62,90 64,19 67,90 69,13 70,04 5 SKP-A 121 2 915,85 878,80 37,05 60,49 63,23 64,05 67,86 68,90 69,52 6 SKP-A 121 3 926,95 888,35 38,60 61,00 61,95 62,93 66,84 68,26 68,94 7 SKP-A 131 1 717,95 678,15 39,80 86,15 87,26 88,93 93,96 95,73 97,62 8 SKP-A 131 2 716,55 676,70 39,85 85,41 86,62 87,73 92,93 94,58 96,82 9 SKP-A 131 3 713,65 673,75 39,90 85,62 87,79 88,56 93,83 95,64 96,79 10 SKP-A 112 1 1265,25 1233,20 32,05 36,17 37,07 37,84 39,56 40,79 41,45 11 SKP-A 112 2 1285,75 1254,30 31,45 36,44 37,28 37,90 39,49 41,19 41,57 12 SKP-A 112 3 1322,95 1291,80 31,15 34,31 35,84 36,25 37,55 38,69 38,94 13 SKP-A 122 1 1064,80 1029,20 35,60 49,09 50,25 51,10 53,34 55,06 55,52 14 SKP-A 122 2 1061,85 1026,60 35,25 50,34 51,12 51,99 54,48 55,81 56,76 15 SKP-A 122 3 1076,60 1041,55 35,05 49,28 49,91 50,80 53,55 54,73 55,48 16 SKP-A 132 1 934,35 896,75 37,60 61,82 62,83 63,86 67,34 68,42 69,80 17 SKP-A 132 2 932,15 893,69 38,46 62,48 64,29 65,83 68,82 70,46 70,87 18 SKP-A 132 3 934,85 895,95 38,90 62,38 63,79 64,84 67,90 69,47 69,68
Contoh perhitungan rata-rata nilai serapan air pada beton kertas untuk benda uji
SKP-A 111 dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir selama batas waktu
perendaman 10,5 menit :
Diketahui : R1 = 44,25 %
R2 = 44,07 %
R3 = 44,52 %
maka nilai absorpsi Rrata-rata = 3
321 RRR ++ =
352,4407,4425,44 ++
= 44,28 %
Selanjutnya hasil perhitungan rata-rata nilai serapan air pada beton kertas tiap
variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3. Hasil perhitungan rata-rata nilai serapan air pada beton kertas.
No.
Kode Benda Uji
Nilai serapan air setelah direndam selama (%)
10,5 menit
30 menit
60 menit
1 x 24 jam
2 x 24 jam
3 x 24 jam
1 SKP-A 111 44,28 46,42 47,20 48,98 50,28 50,57 2 SKP-A 121 60,74 62,69 63,72 67,53 68,76 69,50 3 SKP-A 131 85,73 87,22 88,41 93,57 95,32 97,07 4 SKP-A 112 35,64 36,73 37,33 38,87 40,22 40,65 5 SKP-A 122 49,57 50,42 51,30 53,79 55,20 55,92 6 SKP-A 132 62,23 63,63 64,85 68,02 69,45 70,12
4.1.2. Hasil Pengujian Penetrasi dan Permeabilitas Beton Kertas
Pengujian permeabilitas ini dilakukan terhadap sampel beton kertas dengan
diameter 7,5 cm dan tinggi 27,5 cm setelah sampel beton kertas mencapai umur
28 hari. Secara singkat pengujian permeabilitas ini adalah untuk mengetahui
besarnya nilai penetrasi dan permeabilitas beton kertas dengan cara memberi
tekanan air pada benda uji. Adapun standar pemberian tekanan yang dilakukan
dalam penelitian ini adalah air bertekanan 1 kg/cm2 selama 48 jam, dilanjutkan air
bertekanan 3 kg/cm2 selama 24 jam dan terakhir air dengan tekanan 7 kg/cm2
selama 24 jam.
Nilai koefisien permeabilitas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
NISS 2001 yang sudah dikombinasikan dan diintegrasikan dalam persamaan 2.4. :
k = ÷øö
çèæ
AtlA'
ln ÷øö
çèæ
hiho
Dengan k = Koefisien permeabilitas beton kertas (m/dt)
A’ = Luas penampang pipa (m2)
l = Kedalaman penetrasi air (m)
A = Luas penampang sebaran sampel beton (m2)
t = Waktu penurunan air yang diperlukan (dt)
ho = Tinggi air mula-mula sampel beton (m)
hi = Tinggi air akhir sampel beton (m)
Tabel 4.4. Hasil pengujian penetrasi pada beton kertas. No. Kode benda uji Kedalaman penetrasi (m) 1 SKP-P 111 1 0,0275 2 SKP-P 111 2 0,0245 3 SKP-P 111 3 0,0315 4 SKP-P 121 1 0,0336 5 SKP-P 121 2 0,0373 6 SKP-P 121 3 0,0350 7 SKP-P 131 1 0,0418 8 SKP-P 131 2 0,0422 9 SKP-P 131 3 0,0440 10 SKP-P 112 1 0,0295 11 SKP-P 112 2 0,0282 12 SKP-P 112 3 0,0340 13 SKP-P 122 1 0,0392 14 SKP-P 122 2 0,0414 15 SKP-P 122 3 0,0385 16 SKP-P 132 1 0,0452 17 SKP-P 132 2 0,0486 18 SKP-P 132 3 0,0464
Contoh perhitungan rata-rata nilai penetrasi pada beton kertas untuk kode benda
uji SKP-A 132 dengan campuran 1 semen : 3 kertas : 2 pasir selama 1 menit :
Diketahui : l1 = 0,0452 m
l2 = 0,0486 m
l3 = 0,0464 m
maka nilai penetrasi lrata-rata = 3
321 lll ++ =
30464,00486,00452,0 ++
= 0,0467 m
Selanjutnya hasil perhitungan rata-rata nilai penetrasi pada beton kertas tiap
variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.5.
Tabel 4.5. Hasil perhitungan rata-rata nilai penetrasi pada beton kertas. No. Kode benda uji Kedalaman penetrasi air (m) 1 SKP-P 111 0,0278 2 SKP-P 121 0,0353 3 SKP-P 131 0,0427 4 SKP-P 112 0,0306 5 SKP-P 122 0,0397 6 SKP-P 132 0,0467
Tabel 4.6. Hasil pengujian permeabilitas pada beton kertas. No.
Kode benda uji
l (m)
ho (m)
hi (m)
t (dt)
D' (m)
d (m)
1 SKP-P 111 1 0,0275 0,70 0,664 60 0,007 0,075 2 SKP-P 111 2 0,0245 0,70 0,687 60 0,007 0,075 3 SKP-P 111 3 0,0315 0,70 0,647 60 0,007 0,075 4 SKP-P 121 1 0,0336 0,70 0,556 60 0,007 0,075 5 SKP-P 121 2 0,0373 0,70 0,518 60 0,007 0,075 6 SKP-P 121 3 0,0350 0,70 0,586 60 0,007 0,075 7 SKP-P 131 1 0,0418 0,70 0,486 60 0,007 0,075 8 SKP-P 131 2 0,0422 0,70 0,458 60 0,007 0,075 9 SKP-P 131 3 0,0440 0,70 0,505 60 0,007 0,075 10 SKP-P 112 1 0,0295 0,70 0,538 60 0,007 0,075 11 SKP-P 112 2 0,0282 0,70 0,514 60 0,007 0,075 12 SKP-P 112 3 0,0340 0,70 0,552 60 0,007 0,075 13 SKP-P 122 1 0,0392 0,70 0,396 60 0,007 0,075 14 SKP-P 122 2 0,0414 0,70 0,413 60 0,007 0,075 15 SKP-P 122 3 0,0385 0,70 0,375 60 0,007 0,075 16 SKP-P 132 1 0,0452 0,70 0,363 60 0,007 0,075 17 SKP-P 132 2 0,0486 0,70 0,298 60 0,007 0,075 18 SKP-P 132 3 0,0464 0,70 0,325 60 0,007 0,075
Contoh perhitungan nilai koefisien permeabilitas beton kertas untuk kode benda
uji SKP-A 111 1 dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir selama 1 menit :
Diketahui : ho = 0,70 m Diameter sampel beton (d) = 0,075 m
hi = 0,664 m Kedalaman penetrasi air (l) = 0,0275 m
t = 60 detik Diameter penampang pipa (D’) = 0,007 m
Luas penampang pipa (A’) = 41
π D’2 = 41
x π x 0,0072 = 3,85x10-5 m2
Luas penampang sebaran sampel beton (A) =41
π d2 = 41
x π x 0,0752
= 0,00442 m2
Maka nilai koefisien permeabilitas (k) dapat dihitung dengan persamaan NISS
2001 :
k = ÷øö
çèæ
AtlA'
ln ÷øö
çèæ
hiho
= ÷÷ø
öççè
æ -
6000442,00275,010.85,3 5
xx
ln ÷ø
öçè
æ664,070,0
= 2,13792x10-7 m/dt
Selanjutnya hasil perhitungan nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas tiap
variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.7.
Tabel 4.7. Hasil perhitungan nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas. No.
Kode benda uji
l (m)
ho (m)
hi (m)
t (dt)
A' (m2)
A (m2)
k (m/dt)
1 SKP-P 111 1 0,0275 0,70 0,664 60 3,85x10-5 0,00442 2,1379x10-7
2 SKP-P 111 2 0,0245 0,70 0,687 60 3,85x10-5 0,00442 6,6675x10-8
3 SKP-P 111 3 0,0315 0,70 0,647 60 3,85x10-5 0,00442 3,6005x10-7
4 SKP-P 121 1 0,0336 0,70 0,556 60 3,85x10-5 0,00442 1,1234x10-6
5 SKP-P 121 2 0,0373 0,70 0,518 60 3,85x10-5 0,00442 1,6305x10-6
6 SKP-P 121 3 0,0350 0,70 0,586 60 3,85x10-5 0,00442 9,0321x10-7
7 SKP-P 131 1 0,0418 0,70 0,486 60 3,85x10-5 0,00442 2,2141x10-6
8 SKP-P 131 2 0,0422 0,70 0,458 60 3,85x10-5 0,00442 2,5989x10-6
9 SKP-P 131 3 0,0440 0,70 0,505 60 3,85x10-5 0,00442 2,0857x10-6
10 SKP-P 112 1 0,0295 0,70 0,538 60 3,85x10-5 0,00442 1,1257x10-6
11 SKP-P 112 2 0,0282 0,70 0,514 60 3,85x10-5 0,00442 1,2676x10-6
12 SKP-P 112 3 0,0340 0,70 0,552 60 3,85x10-5 0,00442 1,1724x10-6
13 SKP-P 122 1 0,0392 0,70 0,396 60 3,85x10-5 0,00442 3,2419x10-6
14 SKP-P 122 2 0,0414 0,70 0,413 60 3,85x10-5 0,00442 3,1785x10-6
15 SKP-P 122 3 0,0385 0,70 0,375 60 3,85x10-5 0,00442 3,4855x10-6
16 SKP-P 132 1 0,0452 0,70 0,363 60 3,85x10-5 0,00442 4,3181x10-6
17 SKP-P 132 2 0,0486 0,70 0,298 60 3,85E-05 0,00442 6,0252x10-6
18 SKP-P 132 3 0,0464 0,70 0,325 60 3,85x10-5 0,00442 5,1724x10-6
Contoh perhitungan rata-rata nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada benda
uji SKP-A 111 dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir selama 1 menit :
Diketahui : k1 = 2,1379x10-7 m/dt
k2 = 6,6675x10-8 m/dt
k3 = 3,6005x10-7 m/dt
maka nilai krata-rata = 3
321 kkk ++ =
3106005,3106675,6101379,2 787 --- ++ xxx
= 2,13505x10-7 m/dt
Selanjutnya hasil perhitungan rata-rata nilai koefisien permeabilitas pada beton
kertas tiap variasi campuran dapat dilihat pada Tabel 4.8.
Tabel 4.8. Hasil perhitungan rata-rata nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas tiap variasi campuran.
No.
Kode benda uji
Nilai koefisien permeabilitas (m/dt)
1 SKP-P 111 2,13505 x 10-7 2 SKP-P 121 1,21904 x 10-6 3 SKP-P 131 2,29956 x 10-6 4 SKP-P 112 1,18858 x 10-6 5 SKP-P 122 3,30194 x 10-6 6 SKP-P 132 5,17191 x 10-6
4.2. Pembahasan
4.2.1. Hasil Analisis Data Pada Pengujian absorpsi Beton Kertas
Dari hasil perhitungan pada Tabel 4.3. dapat diketahui bahwa besarnya nilai
absorpsi rata-rata pada beton kertas mulai dari variasi campuran 111, 121, 131,
112, 122 dan 132 selama perendaman 10,5 menit berturut-turut adalah 44,28 %;
60,74 %; 85,73 %; 35,64 %; 49,57 % dan 62,23 %. Pada sampel beton kertas 112
dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 2 pasir adalah sampel beton kertas yang
memiliki nilai absorpsi (serapan air) terkecil, sedangkan sampel beton kertas 131
dengan campuran 1 semen : 3 kertas : 1 pasir memiliki nilai absorpsi (serapan air)
terbesar. Hal ini berarti bahwa kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1
kertas : 2 pasir adalah yang paling baik diantara beton kertas dengan variasi
campuran lain yang ditentukan bila dilihat dari parameter nilai absorpsinya.
Pada penelitian ini sebagai bahan perbandingan, maka dilakukan perendaman
beton kertas dengan batas waktu selama 10,5 menit, 30 menit, 60 menit, 24 jam,
48 jam dan 72 jam. Besarnya persentase nilai absorpsi (serapan air) beton kertas
pada masing-masing variasi campuran dengan batas waktu perendaman seperti
diatas akan lebih jelas disajikan dalam Gambar 4.1.
0
20
40
60
80
100
120
0.18 0.5 1 24 48 72
Waktu Perendaman (jam)
Nila
i A
bs
orp
si T
iap
Va
ria
si
Ca
mp
ura
n (
%)
SKP-A 111
SKP-A 121
SKP-A 131
SKP-A 112
SKP-A 122
SKP-A 132
Gambar 4.1. Perbandingan nilai absorpsi rata-rata pada beton kertas tiap variasi campuran dengan waktu perendaman.
Dari Gambar 4.1. dapat terlihat jelas bahwa nilai absorpsi (serapan air) pada beton
kertas sangat dipengaruhi sekali oleh besarnya prosentase penambahan bubur
kertas pada tiap-tiap variasi campuran. Pada campuran dengan prosentase bubur
kertas paling banyak akan memiliki nilai absorpsi (serapan air) yang paling tinggi
atau bisa dikatakan bahwa semakin banyak prosentase penambahan bubur kertas
pada campuran, maka akan semakin besar pula nilai absorpsi pada beton kertas.
Kondisi ini dikarenakan oleh banyaknya pori-pori yang terjadi pada beton kertas
sehingga membuat bahan kertas lebih leluasa dalam menyerap air.
Pada campuran dengan prosentase penambahan bubur kertas yang sama dengan
kondisi seperti diatas, namun dilakukan penambahan agregat halus (pasir) pada
tiap-tiap variasi campuran diperoleh hasil yang lebih baik. Hal ini dikarenakan
pasir akan menutupi pori-pori yang terjadi pada beton kertas sehingga bahan
kertas akan lebih sulit untuk menyerap air dan kondisi ini akan berimbas dengan
menurunnya nilai serapan air pada beton kertas. Hal ini juga berarti bahwa
kualitas beton kertas akan meningkat pula dan semakin baik untuk digunakan
dalam campuran bila dilihat dari parameter nilai absorpsinya.
Nilai absorpsi (serapan air) beton kertas pada masing-masing variasi campuran
akan semakin besar seiring dengan bertambahnya waktu perendaman dan kondisi
ini akan terjadi terus sampai beton kertas dalam keadaan jenuh air. Hal ini sudah
terlihat jelas dari perendaman 48 jam ke perendaman 72 jam sudah sangat kecil
persentase penambahan nilai serapan airnya. Hal ini berarti bahwa beton kertas
dalam waktu 1 hari sudah akan mencapai kondisi jenuh air.
4.2.2. Hasil Analisis Data Pada Pengujian Penetrasi dan Permeabilitas
Beton Kertas
Dari hasil perhitungan pada Tabel 4.5. dapat diketahui bahwa besarnya nilai
penetrasi air rata-rata pada beton kertas mulai dari variasi campuran 111, 121,
131, 112, 122 dan 132 selama 1 menit berturut-turut adalah 0,0278 m; 0,0353 m;
0,0427 m; 0,0306 m; 0,0397 m; 0,0467 m. Pada sampel beton kertas 111 dengan
campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah sampel beton kertas yang memiliki
nilai penetrasi terkecil, sedangkan sampel beton kertas 132 dengan campuran 1
semen : 3 kertas : 2 pasir memiliki nilai penetrasi terbesar. Hal ini juga berarti
bahwa kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah
yang paling baik diantara beton kertas dengan variasi campuran lain yang
ditentukan bila dilihat dari parameter nilai penetrasi airnya.
Selanjutnya nilai penetrasi beton kertas pada masing-masing variasi campuran
selama 1 menit akan lebih jelas disajikan dalam Gambar 4.2.
0.0278
0.0353
0.0427
0.0306
0.0397
0.0467
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
Variasi Campuran
Nil
ai P
enet
rasi
(m)
SKP-P 111 SKP-P 121 SKP-P 131
SKP-P 112 SKP-P 122 SKP-P 132
`
Gambar 4.2. Nilai penetrasi beton kertas pada variasi campuran.
y = 0.0074x + 0.0204
R2 = 1
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
111 121 131
Variasi Penambahan Bubur Kertas
Nila
i Pen
etra
si (m
)
Perbandingan Bubur Kertas
y = 0.0081x + 0.0228
R2 = 0.9944
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
112 122 132
Variasi Penambahan Bubur Kertas
Nil
ai P
enet
rasi
(m)
Perbandingan Bubur Kertas
Gambar 4.3. Perbandingan nilai penetrasi pada beton kertas dengan variasi penambahan bubur kertas dan pasir.
Dari Gambar 4.2. mengindikasikan bahwa nilai penetrasi pada beton kertas sangat
dipengaruhi oleh besarnya prosentase penambahan bubur kertas ke dalam masing-
masing variasi campuran. Pada campuran dengan prosentase bubur kertas paling
banyak akan memiliki nilai penetrasi yang paling besar atau bisa dikatakan bahwa
semakin banyak prosentase penambahan bubur kertas pada campuran, maka akan
semakin besar pula nilai penetrasi pada beton kertas.
Dari Gambar 4.3. terlihat jelas bahwa nilai penetrasi pada beton kertas untuk
masing-masing variasi campuran tergantung pada prosentase penambahan bubur
kertas. Dengan adanya penambahan agregat halus (pasir) pada campuran juga
belum cukup untuk menurunkan nilai penetrasinya. Bahkan hasil yang didapatkan
malah lebih besar dibandingkan dengan tanpa menambahkan variasi pasirnya.
Kondisi ini mungkin disebabkan oleh penambahan agregat halus (pasir) ke dalam
campuran kurang dapat menyatu secara homogen dengan pasta semen sehingga
terbentuk rongga-rongga udara yang semakin besar dan mengakibatkan kepadatan
beton akan menjadi berkurang, maka beton bersifat porous dan permeabel.
Dari hasil perhitungan pada Tabel 4.8. dapat diketahui bahwa besarnya nilai
koefisien permeabilitas rata-rata pada beton kertas mulai dari variasi campuran
111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama 1 menit berturut-turut adalah 2,13505 x
10-7 m/dt; 1,21904 x 10-6 m/dt; 2,29956 x 10-6 m/dt; 1,18858 x 10-6 m/dt; 3,30194
x 10-6 m/dt; 5,17191 x 10-6 m/dt. Pada sampel beton kertas 111 dengan campuran
1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah sampel beton kertas yang memiliki nilai
koefisien permeabilitas terkecil, sedangkan sampel beton kertas 132 dengan
campuran 1 semen : 3 kertas : 2 pasir memiliki nilai koefisien permeabilitas
terbesar. Hal ini juga berarti bahwa kualitas beton kertas dengan campuran 1
semen : 1 kertas : 1 pasir adalah yang paling baik diantara beton kertas dengan
variasi campuran lain bila dilihat dari parameter nilai koefisien permeabilitasnya.
Selanjutnya nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada masing-masing variasi
campuran selama 1 menit akan lebih jelas disajikan dalam Gambar 4.4.
0
0.000001
0.000002
0.000003
0.000004
0.000005
0.000006
Variasi Campuran
Nil
ai K
oefi
sien
Per
mea
bili
tas
(m/d
t)
SKP-P 111 SKP-P 121 SKP-P 131
SKP-P 112 SKP-P 122 SKP-P 132 Gambar 4.4. Nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada variasi campuran.
y = 1E-06x - 8E-07
R2 = 0.9996
0
0.0000005
0.000001
0.0000015
0.000002
0.0000025
111 121 131Variasi Penambahan Bubur Kertas
Nila
i Koe
fisi
en P
erm
eabi
litas
(m
/dt)
Perbandingan Bubur Kertas
y = 2E-06x - 8E-07
R2 = 0.9988
0
0.000001
0.000002
0.000003
0.000004
0.000005
0.000006
112 122 132Variasi Penambahan Bubur Kertas
Nila
i Koe
fisie
n Pe
rmea
bilit
as
(m/d
t)
Perbandingan Bubur Kertas Gambar 4.5. Perbandingan nilai koefisien permeabilitas beton kertas pada
variasi penambahan bubur kertas dan pasir.
Dari Gambar 4.4. dapat terlihat jelas bahwa nilai koefisien permeabilitas pada
beton kertas sangat dipengaruhi oleh besarnya prosentase penambahan bubur
kertas pada masing-masing variasi campuran. Pada campuran dengan prosentase
bubur kertas paling banyak memiliki nilai koefisien permeabilitas terbesar atau
bisa dikatakan bahwa semakin banyak prosentase penambahan bubur kertas pada
campuran, maka akan semakin besar pula nilai koefisien permeabilitas pada beton
kertas. Hal ini juga berarti kualitas beton kertas akan menurun dan beton memiliki
kekedapan yang sangat kecil serta bersifat permeabel.
Dari Gambar 4.5. terlihat jelas bahwa nilai koefisien permeabilitas beton kertas
untuk masing-masing variasi campuran tergantung pada prosentase penambahan
bubur kertas. Dengan adanya penambahan agregat halus (pasir) pada campuran
juga belum bisa menurunkan nilai koefisien permeabilitasnya. Bahkan hasil yang
didapatkan malah lebih besar dibandingkan dengan tanpa menambahkan variasi
pasirnya. Kondisi ini mungkin disebabkan oleh penambahan agregat halus (pasir)
ke dalam campuran kurang dapat menyatu secara homogen dengan pasta semen
sehingga terbentuk rongga-rongga udara yang semakin besar dan mengakibatkan
kepadatan beton semakin berkurang, maka beton bersifat porous dan permeabel.
Grafik hubungan antara nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas tiap variasi
campuran dapat digunakan untuk mencari seberapa besar prosentase penambahan
bubur kertas ke dalam campuran yang paling baik diantara variasi campuran untuk
menghasilkan beton kertas dengan kinerja terbaik bila dilihat dari parameter nilai
absorpsi dan nilai koefisien permeabilitasnya. Hubungan antara nilai absorpsi dan
nilai koefisien permeabilitas tiap variasi campuran sangat dipengaruhi sekali oleh
penambahan penambahan bubur kertas ke dalam campuran. Nilai absorpsi dan
nilai koefisien permeabilitas akan naik terus seiring dengan penambahan bubur
kertas dan akan mengalami suatu penurunan apabila ada pengurangan bubur
kertas ke dalam campuran. Selanjutnya hubungan antara nilai absorpsi dan nilai
koefisien permeabilitas tiap variasi campuran akan lebih jelas disajikan dalam
Gambar 4.6.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1E-06 2E-06 3E-06 4E-06 5E-06 6E-06
Nilai Koefisien Permeabilitas (m/dt)
Nil
ai A
bsor
psi (
%)
Variasi Bubur Kertas
Variasi Bubur Kertasdan PasirVariasi Bubur Kertas
Variasi Bubur Kertasdan Pasir
Gambar 4.6. Hubungan antara nilai absorpsi dan nilai koefisien permeabilitas
beton kertas dalam perbandingan waktu 10,5 menit dan 24 jam.
Dari Gambar 4.6. terlihat sangat jelas bahwa nilai absorpsi dan nilai koefisien
permeabilitas pada beton kertas tiap variasi campuran akan mengalami kenaikan
seiring dengan prosentase penambahan bubur kertas dan mengalami penurunan
seiring dengan prosentase pengurangan bubur kertas ke dalam masing-masing
variasi campuran. Kondisi ini bisa disebabkan oleh air yang seharusnya digunakan
untuk proses kimia hidrasi semen malah lebih cepat dan lebih banyak diserap oleh
material kertas sendiri sehingga proses hidrasi semen menjadi kurang sempurna
yang mengakibatkan rongga-rongga pada permukaan beton semakin banyak
terbentuk dan kepadatan beton menjadi semakin berkurang. Pada kondisi seperti
ini beton akan bersifat porous dan mudah dilalui oleh air (permeabel).
Dari keseluruhan proses penelitian baik hasil pengujian maupun hasil perhitungan
percobaan dapat dikatakan bahwa sifat material kertas yang ada dalam campuran
adukan beton kertas hanya berfungsi sebagai bahan filler atau pengisi saja tanpa
memberikan daya dukung yang baik terhadap sifat absorpsi dan permeabilitas
pada beton kertas. Selain itu juga, sifat bahan kertas yang sangat cepat dalam
menyerap air dalam proses hidrasi semen menyebabkan beton kertas memiliki
kekedapan yang sangat kecil, bersifat porous dan permeabel sehingga bahan
kertas kurang bagus digunakan sebagai bahan yang disyaratkan dalam pembuatan
beton kedap air.
10,5 menit
24 jam
10,5 menit
24 jam
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari apa yang diperoleh selama melakukan penelitian, maka dapat diambil
beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Nilai absorpsi (serapan air) pada beton kertas
Dari hasil perhitungan diketahui bahwa nilai absorpsi (serapan air) pada beton
kertas mulai dari variasi campuran 111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama
perendaman 10,5 menit berturut-turut adalah 44,28 %; 60,74 %; 85,73 %;
35,64 %; 49,57 % dan 62,23 %. Hal ini berarti bahwa kualitas beton kertas
dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 2 pasir adalah yang paling baik diantara
beton kertas dengan variasi campuran yang lain apabila dilihat dari parameter
nilai absorpsinya, sebab memiliki nilai absorpsi yang paling kecil.
2. Nilai penetrasi pada beton kertas
Hasil pengujian penetrasi air berturut-turut dari beton kertas mulai dari variasi
campuran 111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama 1 menit adalah 0,0278 m;
0,0353 m; 0,0427 m; 0,0306 m; 0,0397 m; 0,0467 m. Hal ini berarti bahwa
kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah yang
paling baik diantara beton kertas dengan variasi campuran yang lain apabila
dilihat dari parameter nilai penetrasinya, sebab memiliki nilai penetrasi yang
paling kecil.
3. Nilai koefisien permeabilitas pada beton kertas
Hasil perhitungan nilai koefisien permeabilitas berturut-turut dari beton kertas
mulai dari variasi campuran 111, 121, 131, 112, 122 dan 132 selama 1 menit
adalah 2,13505 x 10-7 m/dt; 1,21904 x 10-6 m/dt; 2,29956 x 10-6 m/dt; 1,18858
x 10-6 m/dt; 3,30194 x 10-6 m/dt; 5,17191 x 10-6 m/dt. Hal ini berarti bahwa
kualitas beton kertas dengan campuran 1 semen : 1 kertas : 1 pasir adalah yang
paling baik diantara beton kertas dengan variasi campuran yang lain apabila
dilihat dari parameter nilai koefisien permeabilitasnya, sebab memiliki nilai
koefisien permeabilitas yang paling kecil.
4. Dari hasil perhitungan percobaan yang dilakukan, maka diketahui bahwa nilai
absorpsi dan permeabilitas beton kertas yang terjadi akan mengalami kenaikan
seiring dengan prosentase penambahan bubur kertas ke dalam masing-masing
variasi campuran. Kenaikan ini dikarenakan oleh bahan kertas yang ada di
dalam campuran beton hanya berfungsi sebagai filler atau pengisi saja tanpa
memberikan daya dukung yang baik terhadap sifat absorpsi dan permeabilitas.
Penyebab lain adalah sifat material kertas yang sangat mudah dalam menyerap
air yang dibutuhkan oleh semen untuk proses hidrasi sehingga proses hidrasi
semen menjadi kurang sempurna. Jadi variasi campuran yang paling baik
untuk menghasilkan beton kertas dengan kinerja terbaik dilihat dari parameter
nilai absorpsi dan permeabilitasnya adalah campuran dengan perbandingan
prosentase penambahan bubur kertas sangat kecil dalam tiap variasi campuran.
5.2. Saran
Dalam usaha menindaklanjuti penelitian ini ada kiranya perlu dilakukan beberapa
koreksi agar penelitian selanjutnya dapat lebih baik dan tepat hasil. Adapun saran
yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya, antara lain :
1. Perlu memastikan bahwa alat-alat yang akan digunakan dalam kondisi baik.
2. Perlu dilakukan pengujian untuk umur beton kertas lebih dari 28 hari. Hal ini
mengingat bahwa material kertas sangat cepat bereaksi dengan bahan-bahan
penyusun beton pada umumnya.
3. Pada penelitian ini, pemberian tekanan sebesar 1 kg/cm2 selama 48 jam,
dilanjutkan air bertekanan 3 kg/cm2 selama 24 jam dan terakhir air dengan
tekanan 7 kg/cm2 selama 24 jam tidak dapat stabil karena adanya penurunan
akibat rembesan. Oleh karena itu, setiap terjadi penurunan maka tekanan harus
dinaikkan sesuai dengan ketentuan.
4. Perlu diadakan penelitian terhadap penambahan zat aditif lain yang sesuai
dengan karakteristik beton kertas yang dapat mengurangi penyerapan air oleh
bahan kertas.
PENUTUP
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
serangkaian kegiatan penelitian dan pengujian dalam Tugas Akhir ini dengan baik
dan tepat waktu. Dalam penyusunan Tugas Akhir yang berjudul ”Tinjauan
Absorpsi dan Permeabilitas Beton Kertas Pada Variasi Campuran” penulis
memperoleh banyak pengetahuan baik secara teknis maupun non teknis yang
mungkin kurang didapat dalam bangku perkuliahan. Pengetahuan tersebut akan
bermanfaat bagi penulis untuk bekal di masa mendatang jika akan terjun di dunia
kerja dalam bidang teknik sipil.
Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri maupun
bagi pembaca sebagai wahana membuka wawasan akan bidang pekerjaan teknik
sipil yang terasa begitu luas pengembangannya. Penulis menyadari sepenuhnya
bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan baik
dalam hal penyajian hasil pengujian maupun cara perhitungan analisis data pada
pengujian di laboratorium Struktur dan Bahan Bangunan. Oleh karena itu, kritik
dan saran serta penelitian berkelanjutan yang bersifat membangun sangat penulis
harapkan sebagai bekal penyempurnaan Tugas Akhir di masa yang akan datang
dan pengembangan ilmu-ilmu pengetahuan dalam bidang teknik sipil.
Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak
membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini dan tidak lupa juga mengucapkan
permintaan maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat hal-hal yang kurang
berkenan di hati pembaca sekalian. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi kita semuanya demi kemajuan ilmu pengetahuan dalam bidang teknik sipil di
Negara Kesatuan Republik Indonesia.
Penulis
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 1989. Pedoman Penulisan Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Widayanti, Kusmei, et al. 2008. Aplikasi Beton Bubur Kertas. Fakultas Teknik
Jurusan Teknik Arsitektur. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Azhari, Nur Rijal. 2007. Tinjauan Absorpsi dan Permeabilitas Pada Beton
Dengan Penambahan Abu Limbah Ampas Tebu Sebagai Pozzolanic Mineral Admixture Pada Beberapa Kondisi FAS. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil. Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Widjaja, Andang. 2008. Limbah Bubur Kertas Untuk Papan Beton. Fakultas
Teknik Jurusan Teknik Sipil. UNESA Jl. Ketintang, Surabaya. 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. Gunarto, Arief , Iman Satyarno, dan Kardiyono Tjokrodimuljo. 2008. Kajian
Pemanfaatan Limbah Kertas Koran Untuk Pembuatan Panel Papercrete. Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan. Universitas Gajah Mada. Tersedia di : http://puslit2.petra.ac.id/ejournal/index.php/cef/article/view/17405.pdf.
J.S.Kalyana Rama dan V.Raghava Sudhir, 2008. Papercrete. VR Siddhartha
Engineering College (Autonomous), Department Of Civil Engineering, Republik Nasional India. Tersedia di : [email protected] dan [email protected]
Mohammed S Bashar. 2009. Papercrete As Infill Materials For Composite Wall
System. Senior Lecturer, Civil Engineering Department. Universiti Tenaga Nasional, Selangor, Republik Nasional Malaysia. Tersedia di : http://www.eurojournals.com/ejsr.pdf.