## PENGARUH PENAMBAHAN SERAT SABUT KELAPA TERHADAP KUAT TEKAN BETON
oleh: Sahrudin
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta

## N a d i a
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Jakarta Email : nd7988@yahoo.co.id
ABSTRAK :  Beton  sebagai  salah  satu  bahan  yang  sangat  penting  digunakan  pada  struktur  bangunan memiliki beberapa kelebihan yaitu mudah di kerjakan, mudah di bentuk sesuai kebutuhan, perawatan mudah  dan  murah,  ekonomis  dalam  pembuatannya  karena  menggunakan  bahan – bahan  lokal  yang mudah  diperoleh.  Secara  struktural  beton  memiliki  kekuatan  yang  cukup  besar  dalam  menahan  gaya tekan.Beton serat adalah beton yang dicampur dengan material serat,bisa berupa serat alami dan serat sintetis yang digunakan untuk memperbaiki sifat mekanis beton. Pemakaian serat sabut kelapa dalam campuran  beton  serat  memberi  kontribusi  positif  dalam  pemanfaatan  sumber  daya  yang  melimpah berupa  pohon  kelapa.  Penelitian  ini  dimaksudkan  untuk  mencari konsentrasi  serat sabut  kelapa yang memiliki  nilai  kuat  tekan  tertinggi.  Benda  uji  berupa  beton  silinder  dia.15  x  30  cm  dengan  variasi penambahan serat sabut kelapa sebesar 0.125% , 0.250 % dan 0.50% dari volume beton . Mutu beton yang  direncanakan  adalah  K-225  dengan  uji  tekan  pada  umur  28  hari.    Hasil  pengujian  menunjukan penambahan serat sabut kelapa sebesar 0.125% menghasilkan kuat tekan 244.84 kg/cm2 dan 0.50 % sebesar 272.14 kg/cm2. Terdapat peningkatan kuat tekan sebesar 16.56% dan 29.55% dari beton normal.
KATA KUNCI : Beton, Beton Serat, Serat Sabut Kelapa, Kuat Tekan

## Latar Belakang
Beton  merupakan  salah  satu  bahan konstruksi  bangunan  yang  sangat  penting dan  paling  dominan  digunakan  pada struktur  bangunan.  Tetapi  beton  ternyata memiliki  kelemahan  terhadap  gaya  tarik. Salah satu upaya untuk meningkatkan kuat tarik beton dilakukan dengan menambahkan  serat,  sehingga  menjadi suatu bahan komposit yaitu beton dan serat. Beton  serat  mempunyai  keunggulan meningkatkan  ketahanan  beton  terhadap abrasi  dan impact ,  meningkatkan  kekuatan tekan, lentur, tarik Pohon kelapa sudah sejak lama  digunakan  sebagai  bahan  konstruksi oleh  masyarakat  berbagai  daerah  di Indonesia.

## Identifikasi Masalah
1. Apakah penambahan Serat Sabut Kelapa dapat meningkatkan atau mempengaruhi  Kuat Tekan Beton?
2. Berapa  besar  kenaikan  atau  pengaruh Serat Sabut Kelapa terhadap kuat tekan beton?
3. Berapa nilai optimum kuat tekan dengan persentase  penambahan  serat  sabut kelapa?
4. Pada  penambahan  Serat  Sabut  kelapa berapa % nilai kuat tekan optimum?

## Batasan Masalah
1. Serat  berupa  sabut  kelapa  dengan panjang serat 50 mm
2. Komposisi serat yang digunakan sebesar 0  %;  0.125  %;  0.25  %;  0.50  %  dari volume campuran beton.
3. Mutu beton yang akan di teliti K-225
4. Pengujian  dilakukan  pada  beton  umur 28 hari.
5. Semen  yang  digunakan  adalah  Semen Tiga Roda tipe 1.
6. Agregat Kasar adalah batu pecah ukuran < 20 cm
7. Agregat  Halus  berupa  pasir  Bangka ukuran < 5 mm.

## Perumusan Masalah
1. Apakah  Kuat  Tekan  Beton  dapat meningkat  dengan  penambahan  serat sabut  kelapa  dan  berapa  besar peningkatannya?
2. Apakah  ada  harga  optmumnya  dengan persentase  penambahan  serat  sabut kelapa?

## Maksud dan Tujuan
1. Untuk mendapatkan inovasi baru dalam hal campuran Beton.
2. Untuk  memanfaatkan  limbah  sabut kelapa, agar tidak mencemari lingkungan.

## Hipotesis
1. Kuat  Tekan  Beton  akan  meningkat dengan penambahan serat sabut kelapa.
2. Kuat Tekan Beton
3. Terdapat nilai optimum untuk penambahan serat tertentu.

## Landasan Teori
Beton  merupakan  hasil  dari  pencampuran bahan-bahan agregat halus dan kasar yaitu pasir,  batu,  batu  pecah  atau  bahan semacamnya lainnya, dengan menambahkan  semen  secukupnya  yang berfungsi  sebagai  perekat  bahan  susun beton, dan air sebagai bahan pembantu guna keperluan  reaksi  kimia  selama  proses pengerasan dan perawatan beton berlangsung.  Agregat  halus  dan  kasar, disebut  sebagai  bahan  susunan  kasar pencampuran, merupakan komponen utama beton.  Nilai  kekuatan  serta  daya  tahan ( durability )  beton  merupakan  fungsi  dari banyak  faktor,  diantaranya  nilai  banding campuran  dan  mutu  bahan  susun,  metode pelaksanaan  pengecoran  dan  kondisi perawatannya. Jika diperlukan,bahan tambah  ( admixture )  dapat  ditambahkan untuk  mengubah  sifat-sifat  tertentu  dari beton yang bersangkutan.
Kekakuan,  keawetan  dan  sifat  beton  yang lain  tergantung  pada  sifat  bahan-bahan dasar,  nilai  perbandingan  bahan-bahannya, cara  pengadukan  maupun  cara  pengerjaan selama  penuangan  adukan  beton,  cara pemadatan,  dan  cara  perawatan  selama proses  pengerasan.  Luasnya  pemakaian beton  disebabkan  karena  terbuat  dari bahan-bahan  yang  umumnya  mudah diperoleh,  serta  mudah  diolah  sehingga menjadikan  beton  mempunyai  sifat  yang dituntut  sesuai  dengan  keadaan  situasi pemakaian tertentu.
Tabel 1. Kandungan serabut kelapa Tipe Diameter, .001 in Spesific gravity E Kuat Tarik /ksi ksi x 1000 Serabut kelapa 4-16 1.12-1.15 2.76-3.77 17-29 1 ksi = 6.895 Mpa 1 in= 2.54 cm

## Serat Sabut Kelapa
Serabut  kelapa  adalah  bahan  berserat dengan ketebalan sekitar 5 cm, merupakan bagian terluar dari buah kelapa. Serat yang dapat  diekstrasi  diperoleh  40%  serabut berbulu  dan  60%  serat  matras.  Dari  100 gram  serabut  yang diabstrasikan  diperoleh sekam  70  bagian,  serat  matras  18  bagian, dan serat berbulu 12 bagian. Dari segi teknis sabut  kelapa  memiliki  sifat-sifat  yang menguntungkan,  antara  lain  mempunyai panjang 15 - 30 cm, tahan terhadap serangan mikroorganisme,  pelapukan  dan  pekerjaan mekanis  (gosokan  dan  pukulan)  dan  lebih ringan dari serat lain.
Diberbagai  negara  serat  sebagai  penguat dan  peningkat  sifat  deformasi beton bukan lagi  barang  asing.  Beton  diperkuat  serat maka  beban  deformasi  akan  dialihkan  ke serat.  Peranan  serat  sebagai  penahan retakan  yang  menjalar  untuk  menjebak ujung retakan agar lambat melintasi matrik dengan  demikian  regangan  retakan  ultimit komposit  meningkat  drastis  dibandingkan beton  tanpa  serat.  Mutu  serat  ditentukan oleh  warna,  persentase  kotoran,  kadar  air, dan proporsi berat antar serat panjang dan serat  pendek.  Serat  sabut  kelapa  yang bermutu  tinggi  berwarna  cerah  cemerlang dengan persentase berat kotoran tidak lebih dari 2% dan tidak mengandung lumpur.

## Semen
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. Jika ditambah air,  semen  akan  menjadi  pasta  semen.  Jika ditambah  agregat  halus,  pasta  semen  akan menjadi mortar, sedangkan jika digabungkan  dengan  agregat  kasar  akan menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras  akan  menjadi  beton  keras ( hardened concrete ).

## Agregat
Agregat  ialah  butiran  mineral  alami  yang berfungsi  sebagai  bahan  pengisi  dalam campuran beton. Kandungan agregat dalam campuran  beton  biasanya  sangat  tinggi, yaitu berkisar 60%-70% dari volume beton. Walaupun fungsinya hanya sebagai pengisi, tetapi  karena  komposisinya  yang  cukup besar  sehingga  karakteristik  dan  sifat agregat  memiliki  pengaruh  langsung terhadap sifat-sifat beton.
Sifat yang paling penting dari suatu agrregat (batu-batuan,  kerikil,  pasir,  dan  lain sebagainya)  ialah  kekuatan  hancur  dan ketahanan  terhadap  benturan,  yang  dapat mempengaruhi  ikatnnya  dengan  pasta semen, porositas dan karekteristik penyerapan  air  yang  mempengaruhi  daya tahan  terhadap  agresi  kimia,  serta ketahanan terhadap penyusutan.

## Agregat Halus
Agregat  halus  (pasir)  adalah  mineral  alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi dalam campuran  beton  yang  memiliki  ukuran butiran  kurang  dari  5  mm  atau  lolos saringan  no.4  dan  tertahan  pada  saringan no.200.  Agregat  halus  (pasir)  berasal  dari hasil  disintegrasi  alami  dari  batuan  alam atau  pasir buatan  yang  dihasilkan  dari  alat pemecah  batu  ( stone  crusher ).  Pasir  yang digunakan  untuk  bahan-bahan  bangunan dipilih yang memenuhi syarat.

## Metodologi Penelitian
Metode yang diterapkan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yaitu penelitian yang bertujuan untuk menyelidiki hubungan sebab  akibat  antara  satu  sama  lain  dan membandingkan  hasilnya.  Pengujian  yang dilakukan  dalam  penelitian  ini  meliputi pengujian bahan dan pengujian kuat tekan.
Untuk pengujian yang dilakukan menggunakan standart SK SNI.
Gambar 1. Grafik Slump dan Kadar Serat

## Berat Volume Beton
Berat volume beton merupakan perbandingan  antara  berat  beton  dengan volume  beton  yang  sangat  tergantung  dari komposisi  material  adukan  beton  yang direncanakan.  Sehingga  apabila  bahan penyusunnya  memiliki  berat  volume  yang besar,  maka  beton  yang  dihasilkan  akan memiliki  berat  volume  yang  besar  pula.
Pengujian  berat  volume  beton  dilakukan sebelum diadakannya pembebanan terhadap  benda  uji  silinder.  Berat  volume beton  dapat  diketahui  dengan  cara menimbang  dan  mengukur  tinggi  serta diameter  benda  uji,  sehingga  didapatkan berat  dan  volume  benda  uji  tersebut.  Hasil pemeriksaan  berat  volume  beton  rata-rata dapat dilihat sebagai berikut.
Gambar 2. Grafik Berat Volume Beton
Dari hasil penelitian diatas dapat diketahui bahwa  berat  volume  beton  terbesar terdapat  pada  variasi  beton  normal,  yaitu
2340  Kg/m3.  Berat  volume  beton  terkecil terdapat  pada  variasi  beton  dengan
1 2 3 4 Slump Rata-rata (cm) 11 4 7.5 2.5 Kadar Serat 0% 0.13% 0.25% 0.50% 11 4 7.5 2.5 0% 200% 400% 600% 800% 1000% 1200% Ni la i S lu m p Grafik Slump dan Kadar Serat
0% 0.13% 0.25% 0.50% Berat Volume rata- rata (kg/m3) 2340 2309.51 2286.67 2257.7
2200 2220 2240 2260 2280 2300 2320 2340 2360 Be ra t V ol u m e ( kg ) Grafik Berat Volume Beton (kg/m3)
penambahan  serat  sebesar  0.50%  yaitu sebesar 2257.7 Kg/m3.

## Kuat tekan Beton
Setelah dilakukan pembuatan dan perawatan benda uji, selanjutnya dilakukan pengujian  kuat  desak  benda  uji  tersebut. Pengujian kuat desak beton dilakukan pada benda  uji  umur  28 hari  dengan  kuat  desak yang  direncanakan  (f’c)  sebesar  20  MPa
sebanyak  15  sampel  dengan  menggunakan metode SNI 03-2834-2000, yang terdiri dari tiga  variasi.  Untuk  masing-masing  variasi dibuat  4  sampel  untuk  kuat  tekan  setiap variasi  dengan  penambahan  serat  sabut kelapa sebesar 0.125%, 0.250% dan 0.500% dari  volume  berat  ben  normal.  Dengan menggunakan  rumus  dari  persamaan didapat hasil hitungan kuat tekan benda uji beton silinder sesuai pada tabel.
Tabel 2. Hasil Pengujian rata-rata Kuat Tekan No Prosentase Serat (%) Umur ( Hari ) Beban Rata2 ( KN ) f'c ( Mpa ) σ ( kgf/cm2 ) 1 0 % 28 302.0 17.106 210.060 2 0.125% 28 352.0 19.936 244.841 3 0.250% 28 265.0 15.008 184.327 4 0.500% 28 391.3 22.159 272.143
Gambar 3. Grafik Kuat Tekan Beton Rata-rata
Terdapat  pada  Campuran  Beton  dengan penambahan serat 0.250% sebesar 184.327 kgf/cm2. Kurva Kuat Tekan Beton Rata-rata Dari  tabel  diatas  dapat  dilihat  bahwa  kuat tekan  beton  yang  tertinggi  terdapat  pada
Campuran Beton dengan penambahan serat 0.50%  sebesar  272.143  kgf/cm2  dan  kuat tekan beton yang terendah.
244.841 184.327 272.143 0.000 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 0.000% 0.100% 0.200% 0.300%
0.400% 0.500% 0.600%

## Kuat Tekan Beton rata-rata
Kuat Tekan
(kgf/cm2)
Tabel 3. Perbandingan Nilai Kuat Tekan Beton
No  Prosentase Serat (%) Umur (Hari) f’c (MPa) σ (kgf/cm 2 ) Selisih Thd Beton Normal (210.06 kgf/cm 2 ) Selisih Thd Beton Rencana (225 kgf/cm 2 ) 1 0% 28 17.1039 210.06 0% -7% 2 0.125% 28 19.9357 244.84 17% 9% 3 0.250% 28 15.0084 184.33 -12% -18% 4 0.500% 28 22.1587 272.14 30% 21%
Gambar 4. Grafik Perbandingan Kuat Tekan terhadap Beton Normal
Dari  Tabel  didapatkan  hasil  peningkatan kuat tekan beton terbesar terjadi pada beton dengan  penambahan  serat  sabut  kelapa
0.5%  yaitu  meningkat  30%  (272.14
kgf/cm2)  terhadap  beton  normal  (210.06 kgf/cm2).  Dan  terjadi  penurunan  pada penambahan  serat    0.25%  sebesar  12% (184.33 kgf/cm2).
210.06; 0% 244.84; 17% 184.33; -12% 272.14; 30% -15% -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 210.06 244.84 184.33 272.14 Se lisi h ( % ) Kuat Tekan (kgf/cm2)

## Grafik Perbandingan Kuat Tekan Terhadap Beton Normal
Gambar 5. Perbandingan Kuat Tekan terhadap Beton Rencana
Dari  Tabel,  didapatkan  hasil  peningkatan kuat tekan beton terbesar terjadi pada beton dengan  penambahan  serat  sabut  kelapa 0.5%  yaitu  meningkat  21%  (272.14
kgf/cm2)  terhadap  beton  rencana  (225 kgf/cm2).  Dan  terjadi  penurunan  pada penambahan  serat  0.25%  sebesar  18% (184.33 kgf/cm2).
Gambar 6. Grafik Korelasi
1 2 3 4 Series1 210.06 244.84 184.33 272.14 Series2 -7% 9% -18% 21% -7% 9% -18% 21% -25% -20% -15% -10% -5% 0% 5% 10% 15% 20% 25% 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 K u at T e ka n ( kg f/ cm 2)

## Perbandingan Kuat Tekan Terhadap Beton Rencana
y = 13.259x 2 - 53.724x + 262.71 R² = 0.3348 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 0% 0.13% 0.25% 0.50% K u at T e ka n (kg f/ cm 2 ) Kadar Serat (%) Grafik Korelasi Kuat Tekan Poly. (Kuat Tekan)

## Gambar 7. Grafik Hubungan Kuat Tekan dan Kadar Serat

## Kesimpulan
1. Terjadi  peningkatan  kuat  tekan  pada beton  dengan  penambahan  serat  sabut kelapa.
2. Makin  besar  penambahan  sabut  kelapa pada  campuran  beton,  berat  volume makin ringan.
3. Peningkatan  kuat  tekan  beton  berserat terjadi  pada  penambahan  serat  0.50% sebesar  272.14  kgf.cm2  naik  29.55%, dan  penambahan  serat  0.125%  sebesar 244.84 kgf/cm2 naik 16.56% dari beton normal  tanpa  penambahan  serat  sabut kelapa sebesar  210.06 kgf/cm 2 .

## Daftar pustaka
1. Dipohusodo, I., 1994, Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SK SNI-T-15- 1991-03 Departemen Pekerjaan Umum. PT.Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.
2. Sudarmoko,1990, Beton Serat, Suatu Bentuk Beton Baru . Seminar Permasalahan Mekanika Bahan Di Indonesia, Pusat Antar Universitas Ilmu Teknik Universitas Gajah Mada, Yogyakarta.
3. Danoeprawiro, 1999, Peran Beton Fiber Dalam  Pembangunan  Prasarana  dan Sarana  Kimbangwil .  Seminar  Nasional Beton  Fiber  :  Konsep,  Aplikasi,  dan
Permasalahannya, Universitas
Brawijaya-Malang 4. Tjokrodimulyo,  K.  1996. Teknologi Beton . Nafiri: Yogyakarta.
5. Yohanes  Laka  Suku,2008, Pengaruh Penambahan  Serat  Sabut  Kelapa Terhadap Perilaku Mekanik Beton , Ende
Flores 6. Miko Eniarti, 2010, Pengaruh
Pemanfaatan  Serat  Serabut  Kelapa Terhadap Perbaikan Sifat Mekanik Beton Normal , Mataram NTB
7. Hannat,D.J., Fibre Cement and Fibre Concretes, John Wileys & Sons, New York,1978
y = -410.85x 2 + 329.59x + 210.06 R² = 1 0.000 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 K ua t Te ka n( kg /cm 2) Kadar serat(%)

## GRAFIK HUBUNGAN KUAT TEKAN DAN KADAR SERAT