i

SUSUT BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN

Shrinkage of Papercrete at a Variety of Proportions

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mem peroleh Gelar Sarjana Pada

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

oleh :

ANDRI RAHMADHON I 0105038

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2010

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

SUSUT BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN

Shrinkage of Papercrete at a Variety of Proportions

oleh :

ANDRI RAHMADHON I 0105038

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan Dosen Pembimbing

Dosen Pembimbing I

Achmad Basuki, ST, MT NIP 19710901 199702 1 001

Dosen Pembimbing II

Endah Safitri, ST, MT NIP 19701212 200003 2 001

iii

SUSUT BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN

Shrinkage of Papercrete at a Variety of Proportions

SKRIPSI

Disusun Oleh:

ANDRI RAHMADHON

NIM I0105038

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari Rabu, 13 Januari 2010

1. Achmad Basuki, ST, MT ........................................ NIP 19710901 199702 1 001 2. Endah Safitri, ST, MT ....................................... NIP 19701212 200003 2 001 3. Ir. Sunarmasto, MT ....................................... NIP 19560717 198703 1 003 4. Stefanus Adi Kristiawan, ST, Msc., Ph D ..................................... NIP 19690501 199512 1 001

Mengetahui a.n Dekan Fakultas Teknik UNS

Pembantu Dekan I

Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561112 198403 2 007

Disahkan Ketua Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Ir. Bambang Santosa, MT NIP. 19590823 198601 1001

iv

MOTTO

Raihlah mimpimu dengan berusaha dan berdo’a

Ikhtiar adalah amal, sedangkan hasil adalah kehendak Allah

Sesungguhny a amal seseoran g bergantun g pada niatn ya

Mulailah dari diri sendiri, dari hal yang paling kecil, dari

saat in i

Hal y ang paling jauh adalah masa lalu, maka jan gan kau

sia-siakan waktumu

Sebesar kengerian dan penderitaan dalam mencapai sesuatu,

sebesar itu pu la kenikmatan yang dirasakan saat meraihnya

v

PERSEMBAHAN

Penulis persembahkan karya ini untuk :

Bapak Mamak tercinta

Untuk semua pengorbanan dan kasih sayang yang tak

pernah terbalas, makasih telah membiayai aku sampai

bangku kuliah.

Seluruh Keluarga, yang secara langsung dan tidak

langsung membantuku selama ini.

Teman-teman angkatan 2005 atas bantuannya

Rekan skripsi: Afra, Anton, Arqowi

Hendra, Kusnanto, untuk semuanya

Bowo, Sidik, Nana,untuk Logistiknya

Nining, untuk kesediaanya berbagi rasa denganku

Dan seluruh teman yang tidak bisa disebutkan

satu-persatu

Terimakasih atas kebersamaannya selama ini.......

vi

ABSTRAK

Andri Rahmadhon, 2009. SUSUT BETON KERTAS PADA VARIASI CAMPURAN. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Beton kertas (papercrete) merupakan suatu material yang terbuat dari campuran kertas dengan portland semen. Kertas yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah kertas koran yang kemudian diolah menjadi bubur kertas dengan tujuan untuk mempermudah dalam pengadukan campuran. Beton kertas digunakan sebagai salah satu bahan alternatif seperti dinding part isi, blok, panel, plesteran dan lain-lain yang ramah lingkungan. Untuk menambah kinerjanya, dalam pembuatan beton kertas dapat ditambahkan agregat seperti pasir, kaolin dan bahan lainnya untuk mendapatkan beton kertas dengan karakteristik yang diinginkan. Hal yang menghalangi saat ini adalah pengetahuan yang kurang mengenai sifat-sifat beton kertas, karena beton kertas kurang berkembang terutama di Indonesia. Penelitian ini akan menunjukkan perilaku susut (shrinkage) beton kertas. Nilai susut (shrinkage) yang diperoleh diharapkan dapat menunjukkan seberapa besar nilai susut dari beton kertas. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah eksperimental laboratorium. Pada penelitian ini digunakan beberapa variasi campuran yaitu dengan variasi perbandingan berat semen, kertas, pasir (SKP) 111, SKP 121, SKP 131, SKP 112, SKP 122 dan SKP 132. Pengamatan ini akan menghasilkan data susut beton kertas kemudian dianalisis sehingga dapat diketahui seberapa besar susut beton kertas pada masing-masing variasi kemudian dibandingkan dengan susut yang terjadi pada beton normal dan campuran yang menghasilkan nilai susut terkecil. Analisis data menunjukkan bahwa dengan penambahan proporsi kertas akan memperbesar nilai susut. Sebaliknya, dengan penambahan proporsi pasir akan mengurangi nilai susut dari beton kertas tersebut. Beton kertas SKP 112 memiliki nilai susut terkecil yakni sebesar 4843,06 m icrostrain. Dari analisis juga diketahui bahwa pola shrinkage beton kertas berbeda dari beton normal. Hal ini dikarenakan kandungan air yang besar pada beton kertas dan proses pengerasannya yang lebih lambat dibanding beton normal.

Kata kunci : Papercrete, shrinkage, shrinkage, SKP

ABSTRACT

Andri Rahmadhon, 2009. SHRINKAGE OF PAPERCRETE ON VARIOUS MIXTURE. Thesis, Civil Engineering department, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University of Surakarta. Papercrete is a material made of paper a mixed with portland cement . The paper used in this study is waste newsprint which was processed to a pulp in order to facilitate the stirring mixture. Papercrete used as one of alternative m aterials such as wall part itions, blocks, panels, stucco and other environmentally friendly. To add to its performance in the manufacture of papercrete can be added aggregates such as sand, kaolin and other materials to obtain papercrete with the desired characteristics. Things that prevent today is the lack of knowledge about the propert ies of papercrete because papercrete is less developed, especially in Indonesia. This study will show shrinkage behavior of papercrete. Shrinkage value which can be obtained is expected to show how much the shrinkage value of papercrete. The method used in this study is the experimental laboratory. In this study used some variation with a variation of the m ixture weight rat io of cement, paper, sand (SKP) 111, SKP 121, SKP 131, SKP 112, 122 and SKP SKP 132. These observat ions will yield shrinkage data of papercrete and then analyzed so as to know how much shrinkage of papercrete in each variation and then compared with the shrinkage of occurred in the normal concrete and mix that produces the smallest decrease the value. Data analysis shows that with the addition proportion of paper will increase the lost value. Conversely, with the addition proportion of sand will reduce the shrinkage values of papercrete. Papercrete SKP 112 has the lowest shrinkage value of 4843.06 microstrain. From the analysis also note that the shrinkage pattern of papercrete is different from the normal concrete. This is because the large water content in papercrete and hardening process is slower than normal concrete. Keywords: papercrete, shrinkage, SKP

vii

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah dipanjatkan kepada Alloh SWT yang telah melimpahkan

Karunia, Rahm at dan Hidayah-Nya sehingga penyusunan skripsi dengan judul

“Susut Beton Kertas pada Variasi Campuran” dapat diselesaikan.

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh untuk

meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta. Melalui penyusunan skripsi ini diharapkan

mahasiswa mampu mempunyai daya analisa yang tajam serta dapat memperdalam

ilmu yang diperoleh selama masa kuliah.

Dalam penyusunan skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak,

sehingga dalam kesempatan ini secara khusus ingin disampaikan ucapan terima

kasih kepada:

1. Ir. Agus Wahyudi, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik

2. Achm ad Basuki , ST, MT selaku Dosen Pembimbing I, yang telah banyak

membantu untuk memberikan masukan dalam penulisan skripsi ini

3. Endah Safitri, ST, MT selaku Dosen Pembimbing II

4. Tim Penguji Pendadaran pada jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

5. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik Sipil khususnya 2005, atas

dukungan dan kerjasama selama menempuh studi hingga penyusunan skripsi.

.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan laporan ini masih jauh

dari sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangatlah

diharapkan. Akhir kata semoga skripsi ini berguna bagi pihak-pihak yang

membutuhkan

Surakarta, Januari 2010

Penyusun

viii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL................................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... iii

MOTTO ................................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN...................................................................................................... v

ABSTRAK................................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR ............................................................................................... vii

DAFTAR ISI ............................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL .................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR................................................................................................. xi

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang ....................................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah..............................................................................................2

1.3 Batasan Masalah ................................................................................................3

1.4 Tujuan Penelitian...............................................................................................3

1.5 Manfaaat Penelitian ...........................................................................................3

BAB 2 LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka ...............................................................................................4

2.2 Landasan Teori..................................................................................................5

2.2.1. Beton Ringan ..................................................................................................5

2.2.2. Mortar ............................................................................................................6

2.2.3. Beton Kertas (papercrete)...............................................................................6

2.2.4. Material Penyusun Beton Kertas ....................................................................9

2.2.5. Karakteristik Beton Kertas .............................................................................12

2.2.6. Pengujian Susut pada Beton (Shrinkage) .......................................................16

ix

BAB 3 METO DO LO GI PENELITIAN

3.1. Uraian Umum....................................................................................................18

3.2. Benda Uji...........................................................................................................18

3.2.1 Pembuatan Bubur Kertas ................................................................................19

3.2.2 Pembuatan Benda Uji .....................................................................................19

3.3. Alat-alat yang Digunakan...................................................................................20

3.4. Pengujian Susut (Shrinkage) .............................................................................21

3.5. Tahap dan Prosedur Penelitian ..........................................................................22

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Susut (shrinkage).....................................................................25

4.2. Hitungan Prediksi Susut (shrinkage) .................................................................27

4.3. Pembahasan .......................................................................................................29

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ........................................................................................................31

5.2. Saran ..................................................................................................................31

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................32

LAMPIRAN

x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Cara perhitungan nilai susut ................................................................. 16

Tabel 3.1. Benda uji untuk pengujian susut beton kertas...................................... 19

Tabel 4.1. Nilai shrinkage (dalam microstrain) .................................................... 26

Tabel 4.2. Nilai Susut Ultimate Metode ACI 209R–92 ........................................ 28

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Gugusan rantai selulosa..................................................................... 11

Gambar 2.2. Jaringan fibers kering dan jaringan selulosa ..................................... 11

Gambar 2.3. Daya tahan beton kertas ................................................................... 13

Gambar 2.4. Hubungan susut (shrinkage) terhadap waktu.................................... 13

Gambar 3.1. Sketsa benda uji untuk pengujian susut ............................................ 18

Gambar 3.2. Pencampuran mortar ........................................................................ 20

Gambar 3.3. Bor modifikasi .................................................................................. 21

Gambar 3.4. Dial Gauge ....................................................................................... 21

Gambar 3.5. Bagan alir tahap-tahap penelitian ..................................................... 24

Gambar 4.1. Grafik hubungan susut dengan umur pengeringan............................ 26

Gambar 4.2. Grafik prediksi susut papercrete ....................................................... 28

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Penggunaan beton ringan pada proyek konstruksi teknik sipil memiliki beberapa

keunggulan diantaranya adalah beratnya yang lebih ringan dibanding dengan

material lain. Sebagai contoh penggunaan beton ringan pada dinding part isi akan

mengurangi beban konsturksi bila dibandingkan dengan menggunakan dinding

bata. Salah satu jenis beton ringan yang dipakai adalah beton ringan dengan

bahan pencampur kertas yang biasa disebut beton kertas (papercrete).

Beton kertas biasa digunakan sebagai komponen non-struktural sepert i penggant i

bata pada dinding, bahan lantai dan bermacam ornamen lainnya. Selain beratnya

yang ringan, beton kertas juga memiliki kekuatan yang bagus. Beton kertas dapat

diproduksi sendiri, dicetak atau dicor sesuai dengan bentuk dan kekutan yang

diinginkan. Di sisi lain penggunaan beton kertas perlu mempertimbangkan aspek

ekonomis, keselamatan penggunanya dan ramah lingkungan. Maka dari itu

penelitian ini dilakukan untuk menemukan kelebihan dan kekurangan beton kertas

sesuai dengan kenyataan dalam uji coba yang akan dilakukan.

Bila dilihat dari sisi ramah lingkungan beton kertas jelas sangat cocok dalam

upaya penyelamatan lingkungan karena memanfaatkan barang bekas yang terbuat

dari hasil eksploitasi alam (kertas terbuat dari serat kayu). Pertimbangan lain

dalam penggunaan beton kertas adalah mengenai keuntungan beton kertas yang

dinilai lebih murah dan ramah lingkungan. Beton kertas terbuat hampir 50% dari

kertas bekas dan sisanya adalah campuran semen, pasir dan air. Hal ini yang

menyebabkan beton kertas menjadi lebih murah, sebab mampu menghemat

pembelian semen pasir hampir 50% nya. Beton ketas juga memiliki banyak

variasi, selain campuran kertas bisa ditambah campuran lain, sepert i beberapa

orang yang sengaja mencampurkan agregat kasar untuk menambah kekuatanya.

2

Selain kelebihan di atas, beton kertas memiliki beberapa kelemahan. Salah

satunya adalah proses pengeringan yang lebih lambat dari beton biasanya. Dan

umumnya ketika beton kertas mengalami proses pengeringan, maka sering terjadi

penyusutan, bahkan hingga 30% tergantung campuranya. Masalah lain adalah

perdebatan para ahli, walau material ini dinilai mampu bertahan sama lamanya

dengan beton pada umumnya, tetapi belum diketahui mana yang lebih baik, beton

kertas ataukah beton biasa. Selain itu belum ada patokan standar kuat beton

internasional yang pasti dalam pembuatan beton kertas ini.

Kualitas dari suatu beton tergantung pada beberapa faktor antara lain adalah kuat

tekan beton dan besarnya susut (shrinkage) yang terjadi pada beton.Shrinkage

merupakan penyusutan volume yang disebabkan oleh berbagai hal yang tidak

terkait dengan pembebanan. Autogenous shrinkage merupakan penyusutan

volume beton yang disebabkan oleh proses hidrasi atau perkerasan semen. Drying

shrinkage merupakan penyusutan volume beton karena naiknya tegangan pori

yang disebabkan oleh keluarnya air pori pada proses evaporasi. Drying shrinkage

sering kali diabaikan karena prosesnya tidak terjadi seketika itu, padahal adanya

shrinkage yang berlebih pada beton mengakibatkan terjadinya deformasi struktur

yang sejalan dengan bertambahnya umur beton, sehingga perlu adanya

pengendalian dan hitungan yang teliti mengenai susut beton.

Penelitian ini bertujuan mengetahui perilaku kinerja beton kertas yang terbuat dari

bubur kertas ditinjau dari susut (shrinkage) dari beton kertas. Hasil penelitian ini

diharapkan dapat memberi petunjuk awal untuk mengembangkan material beton

non-struktural alternatif berbahan kertas.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat diambil rumusan masalah yaitu

bagaimana perilaku susut beton kertas pada variasi proporsi kertas dan pasir, dan

campuran beton kertas yang memiliki susut terkecil.

3

1.3. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini untuk mempermudah pembahasan diberikan batasan-batasan

sebagai berikut:

1. Bahan kertas yang dipakai adalah bubur kertas koran.

2. Agregat halus berupa pasir.

3. Semen yang digunakan adalah semen Portland jenis I.

4. Variasi campuran yang digunakan adalah SKP (Semen:Kertas:Pasir) 111, 121,

131, 112, 122, 132.

5. Lamanya pengujian susut adalah 28 hari dimulai dari hari ke-1 setelah benda

uji selesai dibuat.

6. Tidak dilakukan penelitian tentang sifat kimia dari material penyusun beton.

7. Tidak dilakukan kontrol terhadap kondisi lingkungan, sepert i suhu ruangan

dan kelembapan udara

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui:

1. Pengaruh proporsi kertas dan pasir terhadap susut beton kertas.

2. Perbandingan campuran yang dapat menghasilkan beton ketas dengan susut

terkecil.

1.5. Manfaat Penelitian

1. Manfaat Teoritis

Manfaat teoritisnya adalah menambah informasi baru tentang kinerja dan

potensi beton kertas sebagai bahan alternat if yang mendukung upaya

penyelamatan lingkungan.

2. Manfaat Praktis

Manfaat praktisnya adalah mengetahui besarnya nilai susut beton kertas

terhadap variasi jumlah kertas dan pasir.

4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Beton kertas (papercrete) adalah suatu material bangunan yang dibuat dengan

karton/kertas didaur ulang, pasir, pasir dan portland semen. Metode ini telah

dikembangkan di Inggris, setidaknya setiap tahunya telah memenfaatkan kertas

bekas untuk membangun didinding setinggi 14 meter mengelilingi negara ini.

Survey membuktikan bahwa 45% kertas bekas telah didaur ulang dengan baik,

tetapi sisanya sekitar 55% dari 48 juta ton kertas setiap tahunya hanya berakhir di

pembuangan sampah. Bila dilihat dari awalnya,setidaknya dibutuhkan 15 batang

pohon untuk satu ton kertas. Itu berart i 720 juta pohon hanya digunakan sekali

kemudian berakhir di tempat sawah. Sehingga dibutuhkan pengolahan kembali

limbah tersebut untuk menjadi sesuatu yang lebih berguna. Dimana beton kertas

sendiri merupakan bahan yang ramah lingkungan dan mendukung upaya

pembangunan konstruksi yang ramah lingkungan. (Living in paper.com ,2009)

Pembuatan bubur kertas dilakukan dengan merendam potongan kertas koran

kemudian dihaluskan, adapun pembuatan bubur kertas dapat dilakukan dengan

berbagai cara tergantung kebutuhan. Ada beberapa macam beton kertas, antara

lain adalah beton berserat atau fibercrete, fibercem ent, padobe dan fidobe..

Metode umum yang dilakukan disebut beton kertas, bila dilihat dari namanya

merupakan campuran dari semen dan acian beton. Campuran ini mengandung

sekitar 50-80% penggunaan kertas bekas dalam setiap campuranya. Kertas yang

dipakai bervariasi seperti kartu nama, kertas majalah glossy, brosur iklan, kertas

surat , koran, dan sebagainya. Walau begitu, beberapa jenis kertas sepert i koran

dan HVS lebih gampang dan lebih baik pengolahanya, sedangkan kertas-kertas

yang sulit menyerap air seperti majalah lebih sulit untuk dibuat bubur kertasnya.

Pada pembuatan beton yang telah dilakukan dengan memakai bubur kertas, perlu

5

diperhatikan material pengikut yang tidak diinginkan seperti kertas yang masih

terlihat, selotip pada majalah dan sebagainya. (anonim, 2008)

Tambahan lain pada beton kertas dapat berupa : semen, pasir, kotoran, bahkan

styrofoam dan nasi bekas. Sedangkan manfaat pengunaan beton kertas bagi

lingkungan :

1. Lebih efisien dalam mendaur ulang kertas, terutama bagi daerah yang tidak

memiliki pabrik daur ulang. Juga menghemat area tempat sampah.

2. Lebih memelihara dan memanfaatkan tanaman dan sumber daya konstruksi

lainya yang digunakan untuk membuat struktur interior dan exterior.

3. R-value yang lebih baik, sehigga menghemat energi selama masa konstruksi.

4. Harga yang lebih murah dan bangunan layak huni.

5. Bahan tidak berbahaya atau merusak lingkungan.

(Kusmei et al, 2008)

2.2. Landasan Teori

2.2.1. Beton Ringan

Beton ringan adalah beton dengan berat jenis di bawah 1900 kg/cm3 yang lebih

rendah dibandingkan dengan beton yang dibuat dengan menggunakan agregat

dengan berat jenis normal (Dobrowolski, 1998). Beton ringan dibagi menjadi tiga

kategori, yaitu:

1. Beton ringan berat jenis rendah (Low Density Concrete)

Beton yang termasuk kategori ini memilike berat jenis antara 240-800 kg/cm3

dan kuat tekan 0,35-6,9 Mpa

2. Beton ringan dengan kekuatan menengah (Moderate-Strength LightWeight

Concrete )

Beton yang termasuk kategori ini memilike berat jenis antara 800-1440

kg/cm3 dan kuat tekan 6,9-17,3 Mpa

6

3. Beton ringan struktur (Structural Light Weight Concrete)

Beton yang termasuk kategori ini memilike berat jenis antara 1440-1900

kg/cm3 dan kuat tekan minimum 17,3 Mpa

Beton ringan diklasifikasikan menjadi tiga bagian, yaitu :

a. Beton ringan struktural, Kuat desak minimal 17 Mpa untuk silinder berumur

28 hari dengan berat jenis 1400-1800 kg/cm3

b. Beton batako, Kuat desak sekitar 7-14 Mpa untuk silinder berumur 28 hari

dengan berat jenis 500-800 kg/cm 3

c. Beton untuk isolasi suhu, syarat kuat desak silinder berumur 28 hari 0,7-7

Mpa dengan berat jenis di bawah 800 kg/cm3 (Neville and Brooks, 1987)

2.2.2. Mortar

Mortar (sering disebut juga mortel atau spesi) adalah campuran yang terdiri dari

pasir, bahan perekat serta air, dan diaduk sampai homogen. Pasir sebagai bahan

bangunan dasar harus direkatkan dengan bahan perekat. Bahan perekat yang

digunakan dapat bermacam-m acam, yaitu dapat berupa tanah liat, kapur, semen

merah (bata merah yang dihaluskan), maupun semen potland.(Tjokrodimuljo

1996:125). Dalam penelitian kali ini digunakan bubur kertas sebagai bahan

tambahan, sehingga menghasilkan mortar yang beratnya ringan yang biasa disebut

beton kertas (papercrete).

Tjokrodimuljo (1996:125) membagi mortar berdasarkan jenis bahan ikatnya

menjadi empat jenis, yaitu mortar lempung/lumpur, mortar kapur, mortar semen

dan mortar khusus.

1. Mortar lumpur

Mortar lumpur diperoleh dari campuran pasir, lumpur/tanah liat dengan air.

Pasir, tanah liat dan air tersebut dicampur sampai rata dan mempunyai

kelecakan yang cukup baik. Jumlah pasir harus diberikan secara tepat untuk

memperoleh adukan yang baik. Terlalu sedikit pasir menghasilkan mortar

7

yang retak-retak setelah mengeras sebagai akibat besarnya susutan

pengeringan. Terlalu banyak pasir menyebabkan adukan kurang dapat melekat

dengan baik. Mortar jenis ini digunakan sebagai bahan tembok atau tungku

api di pedesaan.

2. Mortar kapur

Mortar kapur dibuat dari campuran pasir, kapur, semen merah dan air. Kapur

dan pasir mula-mula dicampur dalam keadaan kering kemudian ditambahkan

air. Air diberikan secukupnya untuk memperoleh adukan dengan kelecakan

yang baik. Selama proses pelekatan kapur mengalami susutan sehingga jumlah

pasir yang umum digunakan adalah tiga kali volume kapur. Kapur yang dapat

digunakan adalah fat lime dan hydraulic lime.

3. Mortar semen

Mortar semen merupakan campuran semen, pasir dan air pada proporsi yang

sesuai. Perbandingan volume semen dan pasir bekisar pada 1 : 2 sampai

dengan 1 : 6 atau lebih tergantung penggunaannya. Mortar semen lebih kuat

dari jenis mortar lain, sehingga mortar semen sering digunakan untuk tembok,

pilar, kolom atau bagian-bagian lain yang menahan beban. Karena mortar ini

rapat air, maka juga sering digunakan untuk bagian luar dan yang berada di

bawah tanah. Dalam adukan beton atau mortar, air dan semen membentuk

pasta yang disebut pasta semen. Pasta semen ini selain mengisi pori-pori

diantara butir-butir agregat halus, juga bersifat sebagai perekat atau pengikat

dalam proses pengerasan, sehingga butiran-butiran agregat saling terikat

dengan kuat dan terbentuklah suatu massa yang kompak atau padat

(Tjokrodimuljo 1996:5).

4. Mortar khusus

Mortar khusus dibuat dengan menambahkan bahan khusus pada mortar kapur

dan mortar semen dengan tujuan tertentu. Mortar ringan diperoleh dengan

menambahkan asbestos fibres, jutes fibres (serat alami), butir – butir kayu,

serbuk gergaji kayu, serbuk kaca dan lain sebagainya. Mortar khusus

8

digunakan dengan tujuan dan maksud tertentu, contohnya mortar tahan api

diperoleh dengan penambahan serbuk bata merah dengan aluminous cem ent,

dengan perbandingan satu aluminous cement dan dua serbuk batu api. Mortar

ini biasanya di pakai untuk tungku api dan sebagainya.

Menurut Tjokrodimuljo (1996:126) mortar yang baik harus mempunyai sifat-sifat

sebagai berikut :

a. Murah.

b. Tahan lama.

c. Mudah dikerjakan (diaduk, diangkat , dipasang dan diratakan).

d. Melekat dengan baik dengan bata, batu dan sebagainya.

e. Cepat kering dan m engeras.

f. Tahan terhadap rembesan air.

g. Tidak t imbul retak-retak setelah dipasang.

Pemakaian mortar pada kondisi bangunan tertentu disyaratkan untuk memenuhi

mutu adukan yang tertentu pula. Sebagai contoh untuk bangunan gedung

bert ingkat banyak diisyaratkan menggunakan mortar yang kuat tekan

minimumnya 3,0 Mpa.

2.2.3. Beton Kertas (Papercrete)

Beton kertas (papercrete) memiliki keistimewaan selain ringan, material ini dapat

diproduksi sendiri tanpa perlu membeli di pabriknya. Bahkan material ini dapat

dicetak atau dicor hingga disesuaikan kekuatanya sesuai dengan keinginan dan

kebutuhan. Di sisi lain kini terjadi pertentangan tentang penggunaan beton kertas

sebagai material bangunan. Pihak yang menggunakanya memiliki alasan bahwa

beton kertas salah satu material yang sangat ramah lingkungan, sedangkan pihak

yang lain mempertanyakan keselamatan bangunanya. Maka dari itu penelitian ini

dilakukan untuk menemukan kelebihan dan kekurangan beton kertas sesuai

dengan kenyataan dalam uji coba yang akan dilakukan.

9

2.2.4. Material Penyusun Beton Kertas

1. Semen Port land

Semen portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menghaluskan

klinker yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis

dengan gips sebagai bahan tambahan. Fungsi semen adalah untuk merekatkan

butir-butir agregat agar terjadi suatu massa yang padat dan juga untuk mengisi

rongga-rongga antar butir agregat.

2. Agregat Halus

Menurut Kardiyono (1996), agregat halus adalah agregat yang berbutir kecil

(lebih kecil dari 4,8 mm). Dalam pemilihan agregat halus harus benar-benar

memenuhi persyaratan yang telah ditentukan. Karena sangat menentukan dalam

hal kemudahan pengerjaan (workability), kekuatan (strength), dan tingkat

keawetan (durability) dari beton yang dihasilkan. Pasir sebagai bahan pembentuk

mortar bersama semen dan air, berfungsi mengikat agregat kasar menjadi satu

kesatuan yang kuat dan padat.

3. Air

Air merupakan bahan dasar pembuat dan perawatan beton, pent ing namun

harganya paling murah. Air diperlukan untuk bereaksi dengan semen, serta untuk

menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar mudah dikerjakan dan

dipadatkan. Air yang memenuhi syarat sebagai air minum, memenuhi syarat pula

untuk bahan campuran beton. Tetapi tidak berart i air harus memenuhi persyaratan

air minum. Jika diperoleh air dengan standar air minum, maka dapat dilakukan

pemeriksaan secara visual yang menyatakan bahwa air tidak berwarna, tidak

berbau, dan cukup jernih. Menurut Kardiyono (1996), dalam pemakaian air untuk

beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut:

a. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.

10

b. Tidak mengandung garam-garam yang merusak beton (asam, zat organik, dll)

lebih dari 15 gram/liter.

c. Tidak mengandung klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.

Menurut Kardiyono (1996) kekuatan beton dan daya tahannya berkurang jika air

mengandung kotoran. Pengaruh pada beton diantaranya pada lamanya waktu

ikatan awal serta kekuatan beton setelah mengeras. Adanya lumpur dalam air

diatas 2 gram/liter dapat mengurangi kekuatan beton. Air dapat memperlambat

ikatan awal beton sehingga beton belum mempunyai kekuatan dalam umur 2-3

hari. Sodium karbonat dan potasium dapat menyebabkan ikatan awal sangat cepat

dan konsentrasi yang besar akan mengurangi kekuatan beton.

Air yang dibutuhkan agar terjadi proses hidrasi kira-kira 25% dari berat semen

(Kardiyono, 1996). Penggunaan air yang terlalu banyak dapat mengakibatkan

berkurangnya kekuatan beton. Disamping digunakan sebagai bahan campuran

beton, air digunakan pula untuk merawat beton dengan cara pembasahan setelah

dicor dan untuk membasahi atau membersihkan acuan.

4. Kertas

Kertas bila dilihat dari material pembentuknya merupakan bagian dari rangkaian

serat Cellulose kayu, yang juga merupakan material berserat . Cellulose adalah

bahan material terbanyak ke dua di dunia ini, setelah batu. Bahan ini menjadi

pembentuk utama dinding kayu tanaman hijau yang juga dapat menjadi bahan

kain hingga kertas. Cellulose atau dalam Bahasa Indonesia disebut selulosa,

merupakan polimer alam memiliki gugusan rantai yang terhubung dengan

molekul gula yang terbentuk dari molekul-molekul yang lebih kecil, seperti pada

gambar di bawah ini.

11

Gambar 2.1 Gugusan rantai selulosa Sumber : livinginpaper.com 2008

Gugusan rantai ini mengandung banyak hidrogen yang mengikat molekul OH,

dengan sifat ikatan yang kaku, mengkristal, stabil dan sangat kuat. Inilah yang

menjadikan hidrogen sebagai dasar dari kekuatan beton kertas.

(a) (b)

Gambar 2.2 (a) jaringan fibers kering, mereka terjalin satu sama lain dan melekat

kuat satu sama lain dan melekat kuat dengan ikatan hydrogen (b) Jaringan

selulosa atau cellulose fibers dan serat yang lebih kecil disebut fibrils.

Berdasarkan rumusan ikatan kimia dasar pada material beton kertas, maka dapat

ditambah bahan-bahan lain untuk mempekuat dan memperkaya variasinya.

Pelapisan dengan semen akan memperkuat jaringanya. Sedangkan penggunaan

Kaolinite, akan membuat material lebih halus dan menimbulkan efek semi glossy.

Bahan ini juga diuji dengan dipendam dalam tanah, dan hasilnya bahwa material

ini tahan terhadap bakteri dan tetap utuh.

Perlakuan dan campuran apapun yang digunakan, yang perlu diperhatikan adalah

bagaimana beton kertas ini menjebak udara di dalamnya. Ketika air sudah

12

menguap dengan sempurna, maka akan terbentuk ribuan rongga-rongga kecil

berisi udara. Inilah yang menyebabkan beton kertas sangat ringan dan sebagai

insulator terbaik. Penambahan pasir dan material lain, hanya berakibat menjadi

lebih berat walaupun tetap memiliki efek insulator yang baik, sehingga material

tambahan yang digunakan bisa disesuaikan dengan kebutuhanya.

Beton kertas yang hanya berupa campuran semen, mengandung R-Value / nilai R

(2 – 3 per inch ), sebagai peredam bunyi yang sangat baik, lebih tahan terhadap

api maupun jamur, dan anti terhadap serangga ataupun hewan pengerat . Selain itu,

karena memiliki massa yang ringan dan lebih fleksibel daripada batu atau beton

biasa, maka material beton kertas sangat cocok sebagai bahan tahan gempa. Beton

kertas bisa digunakan untuk beberapa bentuk sepert i blok, panel, plesteran, acian

dengan pemakaian dipompa, disemprot dan dilemparkan, dibuat sepert i balok

igloo, kubah, atau sebagai beton bertulang.

Penambahan lebih banyak pasir, atau kaca akan menghasilkan material campuran

yang lebih tebal, lebih kuat lebih tahan api, tetapi menjadi lebih berat dan

berkurang R-Valuenya. Sedangkan material campuran yang hanya menggunakan

semen, akan menjadi lebih ringan dan mudah dipotong dengan gergaji.

Penambahan semen akan semakin menambah kekuatan dan lebih tahan keropos,

tetapi juga mengurangi fleksibilitas, menambah berat , dan juga dapat menurunkan

R-Value. Jadi untuk mendapatkan hasil terbaik adalah dengan pencampuran yang

sesuai kebutuhan, sepert i pembuatan dinding yang bisa lebih ringan dengan

plesteranya, atau penambahan panel atap dengan campuran yang berbeda dari

panel lantai.

2.2.5. Karakteristik Beton Kertas

Beton kertas memiliki karakteristik yang berbeda dari beton biasa. Beton kertas

sendiri merupakan terobosan baru di bidang konstruksi khususnya bidang beton.

Maka untuk mengetahui karakteristik tersebut, berikut akan ditinjau penelitian

13

beton kertas yang telah dilakukan. Dalam hal ini agregat yang digunakan adalah

bubur kertas.

1. Kekuatan

Ada beberapa kesangsian mengenai kekuatan beton kertas dibandingkan beton

biasa. Berdasarkan percobaan yang dilakukan independen yang tercantum di

website Living in paper 2008, menyatakan bahwa kekuatan tekan beton kertas

yang terbuat dari bubur kertas yang telah diuji beberapa kali adalah sekitar 140-

160 lb./sq. Inch range, tetapi ini bukan mutlak pada semua beton kertas. Dimana

uji tekan adalah kekuatan untuk menahan beban hingga maksimal, dan ini bekerja

pada beton biasa yang pecah ket ika sudah mencapai kekuatan maksimal

menahannya. Tetapi pada kasus beton kertas tidak seperti beton umumnya, sebab

uji tekan yang dilakukan akan membuat beton kertas menjadi memadat sepert i

karet yang ditekan. Jadi menguji beton kertas lebih pada kekakuanya, dengan kata

lain ”seberapa besar ia memadat dengan tekanan tertentu”. Mereka juga

menemukan bahwa kebanyakan kekuatan beton bubur kertas lebih kecil dari beton

biasa, tetapi untuk kasus tertentu dapat lebih kuat dalam menahan beban atap.

Selain itu karakteristik beton kertas adalah bentuknya yang sedikit kembali sepert i

semula ketika beban sudah tidak ada, sehingga ini berarti beton kertas tidak

bermasalah dengan menahan beban tekan. Dan yang menjadi pertanyaan adalah

apa yang akan terjadi pada beton kertas yang menahan beban yang konstan? Akan

kah sedikit demi sedikit memadat ataukah akan kembali ke bentuk semula.

Gambar 2.3 Daya tahan beton kertas Sumber : livinginpaper.com 2009

14

2. Daya Tahan Api

Pengujian menyiram beton kertas dengan bensin, hasilnya adalah beton kertas

membara terbakar api, tetapi ketika api padam beton masih utuh. Ini membukt ikan

bahwa yang terbakar hanyalah minyak yang menempel pada beton kertas.

Percobaan lain adalah menambahkan cairan ant i api sepert i campuran borak dan

boric acid. Campuran ini masing-masing sebanyak 1 cup borac acid dan 1 cup

borak dicampur 1 galon air. Metode lain adalah memperbanyak perbandingan

semen dalam campuran beton kertas, hal ini dipastikan akan semakin memperkuat

daya tahan terhadap api. Bahkan beton kertas juga digunakan sebagai material

untuk membuat cerobong asap atau tungku perapian, seperti yang terlihat pada

gambar di bawah ini.

3. Resapan

Tujuan dari pengujian resapan adalah untuk melihat seberapa daya serap beton

terhadap air. Hal ini merupakan masalah yang serius bagi beton kertas, sebab

menjadi masalah seberapa besar daya resap beton kertas terhadap air tanah bila air

meresap melalui pondasi beton kertas dan merambat hingga ke dinding.

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, ditemukan ide bahwa menggunakan

lapisan kantong pasir sebagai landasan pondasi beton kertas dapat mencegah

resapan air. Tetapi yang menjadi masalah adalah jenis pasir di dalamnya. Pasir

yang digunakan tidak boleh mengandung tanah. Sebab uji coba kantung pasir

dengan 30% campuran tanah, hanya dalam 2 jam air sudah meresap meenuhi

kantong. Ini membuktikan bahwa campuran pasir dengan tanah ( tanah liat )

menyebabkan kom binasi yang bekerja seperti spon yang mudah meresap air.

Sedangkan bila menggunakan pasir murni dari dasar sungai atau tempat lain

terbukti dalam waktu semalam tidak terjadi resapan air.

15

4. Perekatan

Uji coba merekatkan dua beton kertas dengan lem, dan terbukti berhasil. Hal ini

menyatakan bahwa variasi beton kertas dapat dibuat dengan memotong bentuk

tertentu dan diletakkan sesuai dengan kebutuhan. Hal ini mendorong keprakt isan

aplikasi beton kertas.

5. Susut (Shrinkage)

Pada awal pengerasan beton sering terjadi penyusutan volume beton. Shrinkage

adalah penyusutan volume beton yang tidak dipengaruhi perubahan beban dan

adanya shrinkage yang berlebih pada beton mengakibatkan terjadinya deformasi

seiring bertambahnya umur beton. Apabila shrinkage pada beton dihalangi secara

tidak merata (oleh penulangan misalnya), akan menimbulkan deformasi yang

umumnya bersifat menambah terhadap deformasi rangkak sehingga diperlukan

pengendalian dalam shrinkage tersebut agar tercapai tingkat pelayanan struktur

yang baik. Dalam beton biasa, besarnya susut akan bergantung kepada

keterbukaan dan beton itu sendiri. Keterbukaan terhadap angin sangat

memperbesar kecepatan susut. Atmosfir yang lembab akan mengurangi susut,

kelembaban yang rendah akan menambah susut. Susut biasanya dinyatakan

dengan koefisien susut yang merupakan pemendekan per satuan panjang. Dalam

penelitian kali ini akan dibahas lebih lanjut mengenai susut atau shrinkage.

Shrinkage dapat disebabkan oleh berbagai hal diantaranya karena proses hidrasi

semen yang biasa disebut autogenous shrinkage. Autogenous shrinkage terjadi

karena pengerasan pasta semen untuk mengikat partikel agregat penyusun beton.

Namun demikian nilai shrinkage yang disebabkan oleh proses hidrasi tersebut

relatif kecil dibandingkan nilai susut kering (drying shrinkage) yang lebih besar.

Drying shrinkage adalah penyusutan yang disebabkan oleh keluarnya air pori

yang tersimpan pada beton akibat udara luar yang kering. Proses ini tidak

berlangsung seketika, namun berangsur-angsur seiring waktu.

16

2.2.6. Pengujian Susut pada Be ton (Shrinkage)

Pengukuran nilai shrinkage pada mortar dilakukan dengan cara membandingkan

antara selisih panjang awal dan panjang akhir dengan panjang mula-mula benda

uji tanpa pembebanan. Berikut ini disajikan hubungan penyusutan mortar

(shrinkage) terhadap waktu.

Gambar 2.4 Hubungan susut (shrinkage) terhadap waktu

Tabel 2.1. Cara perhitungan nilai susut

Time Length Perubahan panjang dari t0 Shrinkage t0 L0 0 0

t1 L1 L0 - L1

t2 L2 L0 – L2

Dari Gambar tersebut, dapat diambil rumus sebagai berikut :

………………………………………………………….(2.1)

Dimana : εsh = Besar nilai shrinkage.

∆L = Perubahan panjang setelah t waktu (mm).

L0 = Panjang mula-mula (mm ).

Waktu

L1 L0 L2

t1 t0 t2 Shrinkage

17

ACI 209.R-92 merekomendasikan untuk memprediksi penyusutan mortar jangka

panjang dari data-data jangka pendek dengan rumus sebagai berikut :

……………………………………………..(2 .2)

dimana : t = Umur pengujian

= Shrinkage umur t (selama pengujian)

= Ultim ate shrinkage

18

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Uraian Umum

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yang

bertujuan untuk menyelidiki kemungkinan adanya hubungan antar variabel, yang

dilakukan dengan memberikan suatu perlakuan terhadap obyek yang diteliti dalam

kondisi terkontrol secara ketat dan dilakukan di laboratorium dengan urutan

kegiatan yang sistematis dalam memperoleh data sampai data tersebut berguna

sebagai dasar pembuatan keputusan/kesimpulan.

3.2. Benda Uji

Benda uji susut pada penelitian ini menggunakan benda uji silinder dengan ukuran

diameter 7,5cm dan t inggi 27,5cm.

Gambar 3.1. Sketsa Benda Uji untuk Pengujian Susut

Perbandingan jumlah campuran yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.1

19

Tabel 3.1 Benda uji untuk pengujian susut beton kertas

Tipe P engujian Perbandingan

Semen:Kertas:Pasir Kode Benda Uji

Umur (hari)

Jumlah

Susut ( shrinkage)

1 : 1 : 1 SKP-111

28

3 1 : 2 : 1 SKP-121 3 1 : 3 : 1 SKP-131 3

1 : 1 : 2 SKP-112 3 1 : 2 : 2 SKP-122 3 1 : 3 : 2 SKP-132 3

Jumlah Total Benda Uji 18

1.2.1. Pembuatan Bubur Kertas

Proses pembuatan bubur kertas mengikuti langkah-langkah sebagai berikut:

1. Kertas yang akan dicampur air dipotong menjadi bagian-bagian kecil.

2. Potongan kertas dimasukkan ke dalam ember berisi air dan direndam selama 1

hari.

3. Kertas yang telah direndam kemudian diaduk dengan bor yang telah dipasangi

dengan pengaduk khusus.

4. Pengadukan dilakukan sampai diperoleh bubur kertas yang halus.

5. Bubur kertas diperas dengan kain untuk mengurangi kandungan air.

1.2.2. Pembuatan Benda Uji

Pembuatan campuran adukan mortar beton kertas dilakukan setelah menghitung

proporsi masing-masing bahan yang dipergunakan, kemudian mencampur dengan

langkah-langkah sebagai berikut :

1. Mengambil bahan-bahan pembentuk mortar yaitu semen, pasir dan bubur

kertas dengan berat yang ditentukan sesuai rencana campuran.

2. Mencampur semen, air, dan kertas dalam ember dengan alat bor pencampur.

Hal ini dimaksudkan agar semen dar kertas dapat tercampur secara sempurna.

20

Gambar 3.2. Pencampuran mortar

3. Memasukkan adukan ke dalam cetakan yang telah dipersiapkan. Pada

penelitian ini, bahan untuk cetakan silinder ukuran diameter 75 mm dan tinggi

275 mm adalah pipa paralon yang dipotong sesuai ukuran dan salah satu

ujungnya ditutup oleh plastik kemudian diselotip. Adukan mortar dimasukkan

ke dalam cetakan secara berlapis dan tiap lapis dipadatkan agar pemadatannya

sempurna. Permukaan adukan diratakan dengan sendok semen.

4. Bekisting atau cetakan dapat dibuka apabila pengerasan sudah berlangsung

selama satu hari.

3.3. Alat-alat yang digunakan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain:

1. Timbangan dengan kapasitas 3 kg dan 50 kg yang digunakan untuk

mengukur berat bahan campuran beton

2. Cetakan benda uji berupa pipa PVC dengan diameter 7.5 cm dan tinggi 27.5

cm.

3. Bor yang dimodifikasi sebagai alat pengaduk bubur kertas.

21

Gambar 3.3. Bor modifikasi

4. Bak tempat mengaduk beton yang digunakan untuk mengaduk bahan-bahan

pembentuk beton

5. Alat Dial Gauge yang digunakan untuk pengujian susut kering (drying

shrinkage).

Gambar 3.4. Dial Gauge

6. Alat bantu lain:

a. Gelas ukur 1000 ml untuk menakar air

b. Batang besi untuk memadatkan campuran dalam bekisting

c. Ember

d. Cetok semen, Cangkul, sekop, dll

3. 4. Pengujian Susut (Shrinkage)

Pengujian susut (shrinkage) dilakukan pada benda uji silinder dengan rentang

waktu pengamatan 1 sampai dengan 28 hari dimaksudkan untuk mendapatkan

data yang lebih lengkap terhadap perilaku susut kering benda uji.

22

Langkah-langkah pengujian shrinkage beton adalah sebagai berikut:

1. Benda uji dikeluarkan dari begesting 2 hari setelah proses pembuatan untuk

menjalani uji shrinkage.

2. Sebelum dilakukan pengujian, benda uji ditimbang beratnya.

3. Pemasangan Dem ec Point

a. Pemasangan Dem ec Point dilakukan 1 hari setelah benda uji dikeluarkan

dari begesting.

b. Meletakkan benda uji pada dudukan.

c. Memberi tanda pada titik-titik yang akan ditinjau sejarak 200 mm dengan

memakai alat bar reference.

d. Dem ec point yang berupa butiran berbentuk silinder terbuka di kedua

sisinya dan berdiameter 3 mm, ditempelkan dengan lem tepat di atas titik-

titik tersebut.

e. Setelah proses pemasangan selesai, benda uji didiamkan selama kira-kira 4

jam sampai lem mengeras sehingga posisi demec point stabil.

4. Setting alat Dial Gauge. Dimana digunakan nilai bar reference sebesar 500

μmm.

5. Mengatur nilai dial gauge pada posisi angka nol.

6. Kemudian pengujian siap dilakukan dengan membaca dan mencatat

perubahan jarum pada angka yang ditunjukkan oleh dial gauge setelah jarum

berhent i atau dalam keadaan stabil.

7. Mengulangi pengukuran pada masing-masing demec point sebanyak 3 kali.

8. Menghitung nilai shrinkage mortar.

3. 5. Tahap dan Prosedur Penelitian

Membandingkan berbagai nilai susut beton kertas pada masing-masing campuran.

di mana tiap benda uji digunakan campuran serbuk kertas dengan prosentase

tertentu terhadap berat pasir., kemudian menganalisa perbedaan hasilnya.

Kemudian nilai susut tersebut dibandingkan lagi dengan mortar biasa.

Menyimpulkan perilaku susut beton kertas.

23

Tahapan-tahapan selengkapnya dalam penelitian ini meliputi :

a. Tahap I

Disebut tahap persiapan. Pada tahap ini dilakukan studi literatur dan seluruh

bahan dan peralatan yang dibutuhkan dalam penelitian dipersiapkan terlebih

dahulu agar penelitian dapat berjalan dengan lancar.

b. Tahap II

Disebut tahap pembuatan benda uji. Pada tahap ini dilakukan pembuatan

benda uji.

c. Tahap III

Disebut tahap pengujian susut. Pada tahap ini pekerjaan yang dilakukan

adalah melakukan pengujian susut terhadap beton kertas.

d. Tahap IV

Disebut tahap analisa data. Pada tahap ini, data yang diperoleh dari hasil

pegujian dianalisa untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara

variabel-variabel yang diteliti dalam penelitian.

e. Tahap V

Disebut tahap pengambilan keputusan. Pada tahap ini, data yang telah

dianalisa dibuat suatu kesimpulan yang berhubungan dengan tujuan

penelitian.

Tahapan penelitian secara skemat is dalam bentuk bagan alir pada gambar 3.5.

24

Mulai

Studi literatur

Persiapan alat dan bahan

Pembuatan benda uji

Pengujian susut

Menganalisa data

Mengambil kesimpulan

Selesai

TAHAP II

TAHAP III

TAHAP IV

TAHAP V

TAHAP I

Gambar 3.5. Bagan alir tahap-tahap penelitian.

25

BAB 4

ANALISIS DATA DAN PEMB AHASAN

4.1 Hasil Pengujian Susut (shrinkage)

Penelitian kali ini menggunakan benda uji silinder dengan diameter 75 mm dan

tinggi 275 mm. Pengujian shrinkage pada beton kertas (papercrete) tersebut

dimulai saat benda uji berumur 4 hari, dengan rincian benda uji dikeluarkan dari

cetakan pada umur 2 hari, kemudian pada hari ketiga baru dapat dilakukan

pemasangan dem ec point dan hari keempat dilakukan pengujian, hal ini

dikarenakan beton kertas mengalami perkerasan yang reletif lambat disbanding

dengan beton normal ataupun mortar pada umumnya. Pengujian shrinkage

dilakukan pada umur 1, 2, 3, 9, 13, 15, 17, 20, 22, 24, 27, dan 28 hari terhitung

setelah dem ec point terpasang.

Nilai sringkage beton kertas diperoleh dari perhitungan antara perubahan panjang

dibagi panjang mula-mula. Berikut ini salah satu contoh perhitungan nilai

shrinkage pada SKP 131 benda uji 3 point 1 usia 28 hari

ΔL = 1576.33 µm

Reference bar = 200 mm

Shrinkage =

= m icrostrain

Data pengujian shrinkage selengkapnya terdapat pada Lampiran A. Pada Tabel

4.1 disajikan nilai shrinkage pada macam-macam campuran dan Gambar 4.1

menyajikan grafik hubungan antara shrinkage dengan umur beton kertas

(papercrete).

26

Tabel 4.1. Nilai shrinkage (dalam microstrain)

Hari ke 0 1 2 3 9 13 15 17 20 22 24 27 28

SKP 111 0 209.44 356.67 375.83 1168.33 2709.72 3891.39 4062.50 462 5.83 557 5.56 5696 .67 5817 .78 5933.33

SKP 121 0 97.50 323.33 366.94 921.11 2903.89 4051.11 4335.83 478 8.33 561 6.39 5866 .67 5885 .56 6041.67 SKP

131 0 58.89 181.67 238.89 304.44 1794.72 4045.83 5352.50 666 6.11 760 6.39 7902 .22 8045 .83 8161.11 SKP

112 0 158.61 387.22 426.67 1120.00 2279.72 3100.00 3294.17 373 1.11 430 2.78 4581 .39 4795 .56 4843.06 SKP

122 0 99.44 268.33 381.94 923.89 1832.22 2830.83 3256.39 373 8.61 447 9.44 4789 .72 4949 .44 5093.61 SKP

132 0 95.56 266.11 373.33 606.94 2679.44 4211.94 4899.72 549 2.50 635 7.78 6642 .78 6854 .17 6880.56

Gam bar 4.1. Grafik Hubungan Susut dengan Umur Pengeringan

27

Grafik pada Gambar 4.1. menunjukkan bahwa semakin besar perbandingan berat

kertas terhadap semen maka beton kertas akan menghasilkan nilai susut yang

lebih besar. Namun sebaliknya dengan semakin besarnya perbandingan berat pasir

terhadap semen maka dapat menekan nilai susut dari beton kertas tersebut. Pada

penelitian kali ini beton kertas dengan kode SKP 131 memiliki nilai susut terbesar

yakni 8161,11 m icrostrain saat umur 28 hari dan nilai susut terkecil pada umur

tersebut adalah pada SKP 112 sebesar 4843,06 m icrostrain.

Hasil uji juga menunjukkan bahwa pada 9 hari pertama, beton kertas belum

mengalami penyusutan yang signifikan. Beton kertas baru akan mengalami

penyusutan yang signifikan pada usia diatas 10 hari dan akan berangsur-angsur

melambat kembali di usia diatas 22 hari. Kondisi ini menunjukkan bahwa beton

kertas memiliki pola penyusutan yang berbeda dibanding pola penyusutan mortar.

4.2 Hitungan Prediksi Susut (shrinkage)

Hitungan Prediksi shrinkage menggunakan metode ACI 209.R-92, susut Sh(t-t 0)

saat waktu t (hari) diukur dari permulaan pengeringan saat t0 (hari) dengan rumus

sebagai berikut:

…..………………… ……… ……4 .1

Dengan: Sh(t-t 0) = Nilai susut saat umur t diukur saat t0

(t -t0) = Waktu pengeringan

Sh(u) = Susut ul tim at e

Hitungan prediksi susut papercrete akan ditinjau jangka panjang sampai umur

1000 hari, dimana jangka panjang ini akan diprediksi dengan metode ACI 209.R-

92 dengan data jangka pendek 28 hari. Data hitungan prediksi susut selengkapnya

dapat dilihat pada Lampiran B. Berikut ini grafik hasil hitungan prediksi susut.

28

Gambar 4.2. Grafik Prediksi Susut Papercrete

Gambar 4.2 menunjukkan bahwa pola penyusutan papercrete hasil prediksi

berbeba dengan pola penyusutan data sebenarnya. Hal ini menunjukkan bahwa

pola penyusutan papercrete berbeda dengan pola penyusutan mortar pada

umumnya, sehingga untuk mendapatkan rumus prediksi penyusutan yang lebih

tepat diperlukan banyak penelitian selanjutnya.

Gambar 4.2 juga menunjukkan bahwa shrinkage akan semakin kecil seiring

bertambahnya waktu. Nilai shrinkage akhir yang tidak akan bertambah lagi

disebut dengan shrinkage ultimate. Prediksi ACI 209R–92 tersebut diatas

menghasilkan nilai shrinkage ultimate yang disajikan dalam Tabel 4.2

29

Tabel 4.2. Nilai Susut Ultimate Metode ACI 209R–92

KODE BENDA UJI SHRINKAGE ULTIMATE

( Metode ACI 209R–92 )

SKP 111 12844 m icrostrain

SKP 121 13151 m icrostrain SKP 131 16652 m icrostrain

SKP 112 10412 m icrostrain

SKP 122 10528 m icrostrain SKP 132 14672 m icrostrain

Nilai shrinkage pada Tabel 4.2 menunjukkan bahwa campuran dengan proporsi

kertas terbesar memiliki nilai shrinkage ultimate paling besar yaitu pada SKP 131

sebesar 16652 m icrostrain. Apabila ditambahkan pasir maka dapat mengurangi

nilai susut, ini dapat dilihat pada SKP 132 dengan nilai susut ultimate sebesar

14672 microstrain.

4.3 Pembahasan

Shrinkage merupakan penyusutan volume yang yang tidak berhubungan dengan

beban. shrinkage dapat diakibatkan oleh banyak faktor diantaranya hilangnya air

dalam mortar atau karena hidrasi semen. Gambar 4.1 menunjukkan bahwa pola

penyusutan papercrete berbeda dengan pola penyusutan mortar ataupun beton

normal pada umumnya, shrinkage pada mortar cenderung besar pada awal

pengerasan dan berangsur-angsur semakin kecil nilainya seiring bertambahnya

waktu yang dapat dilihat dari prediksi penyusutan mortar bedasarkan metode ACI

209R–92 Gambar 4.2.

Berbeda dengan mortar, pada 10 hari pertama papercrete mengalami penyusutan

yang relatif kecil. Hal ini disebabkan oleh kadar air yang tinggi pada beton kertas.

Kadar air yang tinggi tersebut menyebabkan beton kertas mengalami proses

perkerasan yang sangat lambat. Shrinkage baru akan terjadi secara signifikan pada

10 sampai 20 hari. Pada waktu tersebut kandungan air pada papercrete akan

30

menguap dan mengering. Namun setelah hari ke-20 pola penyusutannya

berangsur-angsur mengecil sampai batas ultimate seiring bertambahnya waktu.

Gambar 4.1 juga menunjukkan bahwa semakin banyaknya proporsi kertas akan

menghasilkan shringkage yang lebih besar, shringkage terbesar terjadi pada benda

uji dengan kode SKP 131 sebesar 8161,11 microstrain saat umur 28 hari.

Sedangkan semakin bertambahnya proporsi pasir akan manghasilkan sringkage

yang lebih kecil, terjadi pada benda uji dengan kode SKP 112 sebesar 4843,06

microstrain. Pada 3 hari pertama terlihat bahwa beton kertas (papercrete) dengan

proporsi kertas yang lebih besar mengalami shringkage yang lebih lambat, hal ini

dikarenakan proporsi kertas yang lebih banyak akan menyerap air lebih besar dan

mengalami proses perkerasan yang lebih lambat.

Dari Gambar 4.2 terlihat bahwa dari hasil prediksi shrinkage berdasar metode

ACI 209R–92 dengan waktu pengeringan selama 1000 hari kenaikan shrinkage

yang terjadi akan mendekati nilai shrinkage ultimatenya. Selain itu, intensitas

kenaikan shrinkagenya akan semakin berkurang seiring bertambahnya umur beton

kertas. Dari Tabel 4.2 juga terlihat bahwa Ultim ate shrinkage terbesar terjadi pada

SKP 131 sebesar 16652 m icrostrain, sedangkan Ultimate shrinkage terendah

terjadi pada SKP 112 sebesar 10412 microstrain.

31

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan seluruh pengujian, analisis data, dan pembahasan yang dilakukan

dalam penelitian ini, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Penambahan proporsi agregat halus (pasir) akan mengurangi nilai susut

papercrete. Namun sebaliknya, semakin banyak proporsi kertas pada

campuran maka akan memperbesar nilai susut.

2. Beton kertas SKP 112 merupakan campuran beton kertas yang memiliki nilai

susut terkecil sebesar 4843,06 microstrain pada hari ke-28.

5.2 Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diberikan saran-saran yang

akan berguna bagi pelaksanaan maupun pengembangan papercrete, saran-saran

yang diberikan sebagai berikut:

1. Perlu penggunaan alat yang lebih baik untuk mempermudah proses pembuatan

bubur kertas dan mempermudah pencampuran agregat.

2. Beton kertas mengalami perkerasan yang lambat sehingga perlu ditambahkan

accelerator.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai kembang dan susut

papercrete mengingat beton kertas (papercrete) memiliki nilai susut yang

besar.

32

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2004. Pedoman Penulisan Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas

Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta. Anonim. 2007. Living in Paper-2009. www.livinginpaper.com. Diakses pada

tanggal 7 juli 2009. Anonim. 2007. Papercrete. www.papercrete.com. Diakses pada tanggal 7 juli

2009. Citizens’ Environm ental Coalition. 2007. A Household Guide to Building Green.

www.cectoxic.org. Diakses pada tanggal 7 juli 2009. Dobrowolski, Joseph A. 1998. Concrete construction handbook. New York:

McGraw-Hill Kalyana, JS. Papercrete. Department of civil engineering. V R Siddhartha Engg

College. Mangunwijaya, YB. 1988. Pengantar Fisika Bangunan. Jakarta: Penerbit

Djambatan. Neville. A. M. 1995. Properties of Concrete. Malaysia: Penerbit Longman. Tjokrodimuljo, Kardiyono. 1996. Teknologi Beton. Yogyakarta: Penerbit Andi. Windy, Mitasari. 2009. Susut Repair Mortar dengan Bahan Tambahan Serat Ban.

Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

32