## ANALISIS PENGGUNAAN SERAT RAMI TERHADAP SIFAT MEKANIS SELF
COMPACTING CONCRETE (SCC)
Hizkia Hernandez 1 dan Widodo Kushartomo 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta hizkia.325190095@stu.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta widodo@untar.ac.id
Masuk: 13-07-2023, revisi: 24-07-2023, diterima untuk diterbitkan: 29-07-2023

## ABSTRACT
Concrete  is  a  commonly  used  material  in  the  field  of  building  construction,  nowadays  many  projects  use  self- compacting  concrete  (SCC).  Concrete  usually  has  high  compressive  strength  but  has  weak  tensile  and  flexural strength, Low strength of concrete can be increased by adding fiber as an additive. In this research, jute fiber is used as an ingredient to increase the tensile strength of concrete, considering that jute fiber is a natural fiber that is easily available, high tensile strength and cheap. In this research, the type of concrete made is SCC in the form of cylinders and beams with a volume variation of adding jute fiber as much as 0%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5%. The number of samples made consisted of 6 cylinders and 3 beams for each volume variation of jute fiber used. Tests were conducted in the form  of  flexural  strength,  modulus  of  elasticity,  split  tensile  strength,  and  compressive  strength.  Treatment  of  test objects is done by immersion. The test results showed that the split tensile and flexural strength of SCC concrete using jute fiber increased up to 2% volume. At the same time, the compressive strength and modulus of elasticity of SCC concrete continued to decrease with increasing jute fiber variation compared to normal SCC concrete.
Keywords: Self Compacting Concrete; Strength; Flexural; Tensile; Hemp.

## ABSTRAK
Beton  termasuk  bahan  yang  umum  digunakan  dalam  bidang  konstruksi  bangunan,  Saat  ini  banyak  proyek  yang menggunakan beton yang bisa memadat sendiri (SCC). Beton biasanya memiliki kekuatan tekan yang tinggi tetapi memiliki  kekuatan  tarik  dan  lentur  yang  lemah,  Kekuatan  beton  yang  rendah  dapat  ditinggikan  dengan ,menambahankan serat sebagai  tambahan. Pada penelitian yang dikerjakan ini digunakan serat rami sebagai bahan untuk meningkatkan  kuat  tarik  beton,  mengingat  serat rami  merupakan  serat  alam yang mudah didapat,  kuat  tarik tinggi dan murah. Pada penelitian yang dikerjakan ini jenis beton yang dibuat berupa SCC bentuk silinder dan balok dengan variasi volume penambahan serat rami sebanyak 0%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5%. Jumlah sampel yang dibuat yang terdiri dari 6 silinder dan 3 balok untuk setiap variasi volume serat rami yang digunakan. Pengujian yang dilakukan berupa, kuat lentur, modulus elastisitas kuat tarik belah, dan kuat tekan. Perawatan benda uji dilakukan dengan cara perendaman.  Hasil  pengujian  menunjukkan  kekuatan  tarik  belah  dan  lentur  beton  SCC  menggunakan  serat  rami mengalami peningkatan sampai volume 2 %. Pada saat yang sama, kuat tekan dan modulus elastisitas beton SCC terus menurun dengan peningkatan variasi serat rami dibandingkan dengan beton SCC normal.
Kata kunci: Beton memadat sendir; Tekan; Lentur; Belah; Rami.

## 1. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Beton self-compacting merupakan jenis beton yang dapat mengalir tanpa perlu dipadatkan dengan alat bantu.. Hal ini dicapai dengan menyesuaikan ukuran agregat, rasio agregat dan penggunaan superplasticizer yang memungkinkan beton  ini  memiliki  ketebalan tertentu.  Dengan  cara  ini,  setelah  dimasukan  ke  cetakan,  beton  secara  otomatis  akan merambat dan memenuhi semua celah yang ada, bahkan ketika beton bertulang kedap air dituang.  Beton ini dapat mencapai semua rongga penuangan dengan menggunakan berat jenis campuran beton (Ladwing et al., 2001).
Beton self-compacting mula-mula  dikembangkan  pada  tahun  1990-an  di  negara  Jepang,  dengan  tujuan  untuk memecahkan masalah pengecoran elemen bangunan artistik dengan bentuk geometris yang akan termasuk kompleks
jika dilaksanakan pengecoran beton konvensional. Penelitian tentang self consolidating concrete masih berlasung dan masi terdapat aspek-aspek yang dapat dipelajari seperti kekuatan, permeabilitas dan kekuatan tekan. Kekuatan tekan beton kering 102 MPa  didapat  melalui penggunaan superplasticizer yang mengurangi  faktor  rasio air-semen (w/c) menjadi nilai w/c = 0,3 atau kurang (Okamura & Ouchi, 2003).
Beton  serat  adalah  beton  dengan  campuran  serat  yang  ditambahkan  untuk  meningkatkan  ketahanan  terhadap pengelupasan  dan  keretakan  lapisan,  sehingga  melindungi  tulangan  beton  dari  korosi,  meningkatkan  ketahanan benturan, keuletan dan kapasitas ketahanan lentur (Fauziyah, 2015).
Beton  tegangan  rendah  dapat  diperkuat  dengan  cara  mencampurkan  serat  sebagai  campuran  pada  beton.  Bahan berserat yang akan digunakan dalam beton dapat berupa serat logam, serat alam atau polypropylene. (Kushartomo & Christianto, 2015). Penggunaan serat kawat adalah yang paling umum ditemui dalam aplikasi penggunaan serat pada beton.  Namun,  penggunaan  serat  kawat  dianggap  kurang  ekonomis  karena  dapat  menambah  biaya  dalam  proses pencetakan beton berserat (Kushuma & Risdianto, 2018).
Sebab itu, dalam proses pengembangan beton dengan serat sering disimpulkan bahwa penggunaan serat alam untuk beton  dianggap  lebih  ekonomis  dan  lebih  ramah  lingkungan.  Salah  satu  serat  yang  bisa  digunakan  selaku  bahan tambahan campuran beton yang terjangkau dan eco-friendly adalah serat rami.
Tumbuhan hemp bernama latin Boehmeria nivea (L) Goud yang berupa tanaman dengan bentuk cluster yang dapat memperoleh  serat  vegetatif  alami  dari  pita  pada  bagian kulit  batangnya yang  terlihat  mengkilah  dan  sangat  padat. Rami merupakan tumbuhan musiman berupa rerumputan, gampang tumbuh dan dibudidayakan di daerah khatulistiwa, kuat terhadap penyakit atau hama, yang dapat berkontribusi pada pemeliharaan wilayah. Dalam beberapa hal, serat rami  memiliki  keuntungan  luar  biasa  dari  pada  serat  lainnya  semacam  kekuatan  tarik,  penyerapan  air,  tahan kelembaban, dan tahan suhu panas (Purboputro & Hariyanto, 2017).
Dari hasil Riset, dimana sampel berupa silinder dengan ukuran 10x20 cm, balok dengan ukuran 53x15x15 cm dengan variasi  serat  rami  0%,  0,5%,  1,0%  dan  1,5%,  dapat  disimpulkan  bahwa  penambahan  serat  rami  pada  beton  nama normal dapat meningkatkan kekuatan beton, sifat lentur. Persentase serat rami yang optimal untuk ditambahkan ke dalam adukan beton normal adalah 0,5% dari berat semen, yang di uji pada umur 28 hari  menghasil kan kekuatan tekan 29,961 MPa, kuat belah 4,052 MPa dan kuat lentur 3,410 MPa. Pertambahan sifat mekanis terjadi pada kuat ultimate dan kuat lentur, sedangkan kekuatan tekan menurun, dengan kekuatan tekan beton normal sebesar 31,801 MPa (Kushuma & Risdianto, 2018).
Dengan demikian, jika beton SCC di tamabahkan campuran serat rami, maka  beton yang dihasilkan akan menjadi memiliki kuat tarik dan lentur yang lebih besar. Selain itu penggunaan serat rami pada beton SCC juga dapat memiliki beberapa  keuntungan,  seperti,  membantu  warga  pendalaman  memakai  bahan  yang  gampang  di  dapat  disana, mengurangi besarnya biaya yang harus dikeluarkan, dan kemudahan dalam pembuatan beton.
Berdasarkan  penjelasan  tersebut  maka  penelitian  eksperimental  ini  dilakukan  terhdadap  sifat  mekanis  beton  SCC dengan serat rami sebagai media campuran serat yang berniat untuk meneliti dampak volume serat rami terhadap sifat mekanis beton.

## 2. METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan berupa penelitian eksperimen dimana beberapa pengujian dilakukan pada beton untuk  mengetahui  pengaruh  dari  penambahan  serat  rami  pada  sifat  mekanik beton.  Jenis  variasi  persen  rami  yang dipelajari adalah 0%, 1%, 1,5%, 2%, dan 2,5%. Hal pertama yang dilakukan dalam penelitian ini berupa meneliti sifat- sifat material yang dipakai dalam penelitian ini. Uji karakterisasi dilakukan terhadap material yang digunakan  pada penelitian  ini  yaitu  kadar  lumpur, kadar  air,  berat  jenis,  absorbansi,  berat  volume, modulus  kehalusan  dan  gradasi butiran. Kemudian dibuat 6 sampel silinder yang berukuran 10 cm x 20 cm untuk setiap varian, dan 3 sampel balok yang  berukuran  10  cm  x  10  cm  x  40  cm  untuk  setiap  varian.  Selain  itu,  sampel  diberi  perlakuan  dengan  teknik perendaman selama 28 hari. Semua benda uji setelah dilakukan treatment akan dilakukan pengujian untuk mengetahui parameter fisik dan mekanik beton SCC. Pengujian yang dilaksanakan dalam penelitian ini berupa kekuatan lentur, modulus elastisitas beton, tarik belah, dan kuat tekan.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Bedasarkan hasil pengujian-pengujian yang telah dilaksanakan pada seluruh benda uji, diperoleh beberapa data yang dapat dilihat pada grafik-grafik berikut.

## Hasil pengujian berat jenis
Gambar 1. Grafik berat jenis beton (kg/m 3 ) vs. persentase serat rami (%)
Dari  Gambar  1  di  atas  menunjukan  berat  jenis  yang  dihasilkan  yaitu  2273,72  kg/m 3 tetapi  seiring  bertambahnya volume serat rami membuat berat jenis semakin menurun karena campuran beton dengan serat rami tarcampur dengan massa jenis serat rami yang lebih kecil. Yang membuat beton semakin ringan seiring bertambahnya volume serat rami.

## Hasil pengujian kuat tekan
Gambar 2. Grafik kekuatan tekan beton (MPa) vs. presentase serat rami (%)
Dari  Gambar  2  di  atas  menunjukkan  bahwa  kekuatan  beton  yang  dihasil  kan  yah  itu  27  MPa  tetapi  seiringnya bertambahnya volume serat rami membuat kuat beton semakin menurun. Karena semakin banyaknya serat yang di berikan maka serat itu juga akan menurunkan kepadatan beton, yang dapat mempengaruhi kemampuan beton untuk mendistribusikan gaya tekan ke butiran agregat. Dan dapat dibuktikan  pada persamaan 1 (Mindess & Young, 1981) yang mengkorelasikan kekuatan dan porositas pada material getas.
S = S 0 𝑒 -kP (1)
1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% Ber at Je n is Bet o n kg /m 3 Presentase  Serat Rami (%) 26.06 21.58 20.35 17.74 14.28 0 5 10 15 20 25 30 0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% MP a Presentase Serat Rami
dengan S = Kekuatan, S 0 = Kekuatan pori-pori 0, k = Konstanta, dan P = Volume pori-pori

## Hasil pengujian kuat tarik belah
Gambar 3. Grafik kekuatan tarik belah beton (MPa) vs. persentase serat rami (%)
Gambar  3  menunjukkan  bahwa  kekuatan  tarik  belah  beton  meningkat  sampai  presentase  serat  rami  2%  kemudian menurun di presetase 2,5%. Penurunan kuat tarik belah beton pada presentase 2,5% membuktikan bahwa jika terlalu banyak presetase serat yang di gunakan tidak selalu meningkat kan kuat tarik belah karena semakin banyak serat maka agregat dan semen dalam campuran beton tidak saling mengikat. Kekuatan tarik yang paling besar di hasil kan adalah 2,92 MPa. Hal ini juga dapat dibukti kan bahwa nilai kuat tarik belah beton menigkat terhadapat varisi presentase serat rami dengan persamaan 2 (Bentur & Sidney, 1990).
𝜎 𝑚𝑢 =   σ 𝑚 𝑉 𝑚 + σ 𝑓 𝑉 𝑓 (2)
dengan σ mu = Kekuatan tarik matriks, σ m = Kekuatan tarik tanpa serat, dan σ f = Tegangan pada serat.

## Hasil pengujian kuat lentur
Gambar 4. Grafik kekuatan lentur beton (MPa) vs. persentase serat rami (%)
Gambar 4 menunjukkan kekuatan lentur beton yang dihasilkan menurun seiring bertambahnya persentase serat rami dalam  campuran  beton.  Dari  data  di  atas,  dapat  dilihat  bahwa  peningkatan  kuat  lentur  berbanding  lurus  dengan peningkatan  kekuatan  tarik  belah  beton.  Hal  ini  dapat  diakibatkan  oleh  serat  rami  yang  mengikat  agregat  dengan
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 0% 1% 1% 2% 2% 3% 3% MP a Presentase Serat Rami 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0% 1% 1% 2% 2% 3% 3% MP a Presentase Serat Rami
semen sehingga campuran beton semakin kuat dalam kekuatan lentur dan kekuatan tarik belah. Kekuatan lentur yang paling besar adalah 3,66  MPa. ,hal ini menunjukan bahwa serat rami dapat menaikan kuat tarik dan kuat lentur dengan presentase serat tertentu.

## Hasil pengujian modulus elastisitas
Gambar 5. Grafik modulus elastisitas beton (MPa) vs. persentase serat rami (%)
Gambar 5 di atas Menunjukan hasil modulus elastisitas   yang paling optimal adalah presentase 0% sebesar 24385,23 MPa, kemudian semakin besarnya presentase serat rami modulus elastisitas yang di hasilkan semakin menurun. dan modulus elastisitas juga sama seperti kuat tekan yang mengalami penurunan setelah di campurkannya serat rami. Hal ini dapat dibuktikan dengan  persamaan 3  (Bentur & Sidney, 1990) yang dapat kita lihat terjadi penurunan seiring penambahan  serat  rami  ke  dalam  campuran  beton,  dan  modulus  elastisitas  juga  sama  seperti  kuat  tekan  yang mengalami penurunan setelah di campurkannya serat rami.
ε 𝑐 =   𝐸 𝑚 𝑉 𝑚 + 𝐸 𝑓 𝑉 𝑓 (3)
dengan ε mu = Modulus Elastisitas, E m = Modulus Elastisitas tanpa serat, dan E f = Tegangan pada serat.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Berdasarkan pada riset ini, ditarik kesimpulan diantaranya:
1. Besarnya berat jenis beton dipengaruhi oleh seberapa besar presentase serat rami dalam campuran beton. Dimana semakin besar presentase serat rami maka semakin kecil berat jenis yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karena saat  penambahan  serat  rami  maka  akan  membuat  beton  memiliki  rongga  sehingga  membaut  beton  semakin ringgan. Nilai berat jenis beton dengan persentase serat rami 0%, 1%,1,5%, 2 dan 2,5% secara berurutan adalah 2273,73 kg/m 3 , 2176,78 kg/m 3 , 2172,91 kg/m 3 , 2126,54 kg/m 3 , 2114,56 kg/m 3 .
2. Besarnya kekuat tekan beton dipengaruhi oleh seberapa besar volume Serat rami dalam campuran beton. Dimana semakin besar volume serat rami maka kuat tekan yang dihasilkan semakin kecil. Penyebab hal ini karena saat serat rami ditambahkan akan membuat beton berongga serta membuat serat susah tersebar merata pada adukan beton.  Nilai  kekuatan  tekan  beton  dengan  persentase  serat  rami  0%,  1%,1,5%,  2  dan  2,5%  secara  berurutan adalah 27,11 MPa, 22,44 MPa, 21,16 MPa, 18,45 MPa, dan 14,85 MPa.
3. Besarnya kuat tarik belah beton dipengaruhi oleh besarnya persentase serat rami dalam campuran beton. Semakin besar persentase serat rami akan membuat kuat tarik belah pada beton menjadi menigkat tapi jika terlalu banyak maka akan membuat kuat tarik menurun. Dalam penelitian ini presentase serat rami yang paling optimum adalah 2% sedangkan jika di masukan serat sebanyak 2,5% maka kuat tarik beton akan menurun. Nilai kuat tarik belah beton dengan persentase serat rami 0%, 1%,1,5%, 2 dan 2,5% secara berurutan adalah 2,33 MPa, 2,54 MPa, 2,60 MPa, 2,92 MPa, dan 2,30 MPa.
4. Semakin besar persentase serat rami dalam campuran beton, semakin meningkat pula kuat lentur beton teapi saat presetase  serat  2,5%  kuat  lentur  mengalami  penurunan.  Sehingga  peningkatan  dan  penurunan  kuat  lentur berbanding lurus dengan kuat tarik belah beton. Hal ini dapat disebabkan karena semakin banyak serat yang di masukan maka akan membuat rongga di dalam beton serta menyulikan serat menyebar rata dalam penelitain ini nilai presentase serat rami yang paling optimum adalah 2%. Nilai kuat lentur beton dengan persentase serat rami 0%, 1%, 1,5%, 2%, dan 2,5% secara berurutan adalah 2,72 MPa, 3,15 MPa, 3,26 MPa, 3,66 MPa, dan 2,77 MPa.
20000 21000 22000 23000 24000 25000 26000 0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% M o d u lu s El astisit as Presentasi Serat Rami
5. Kenaikan dan penurunan modulus elastisitas juga berbanding lurus dengan kenaikan dan penurunan persentase serat rami dalam campuran beton. Nilai modulus elastisitas beton dengan persentase serat rami 0%, 1%, 1,5%, 2%, dan 2,5% secara berurutan adalah 24385,23 MPa, 22876,21 MPa, 22399,8 MPa, 23064,13 dan 22383,08 MPa.

## Saran
Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk pengujian workabilitas dengan menggunakan cara V-Funnel dan L-Box untuk menghasilkan data workabilitas yang lebih akurat.

## DAFTAR PUSTAKA
Bentur,  A.,  &  Sidney,  M.  (1990). Fibre  Reinforced  Cementitious  Composites. London  and  New  York:  Elsevier Science Publisher LTD, Books.
Fauziyah, N. (2015). Pengujian Kuat Tekan Dan Kuat Tarik Belah Beton Berserat. Repository Universitas Jember . https://repository.unej.ac.id/handle/123456789/67322
Kushartomo, W., & Christianto, D. (2015).  Pengaruh Serat Lokal Terhadap Kuat Tekan dan Kuat Lentur Reactive Powder  Concrete  dengan  Teknik  Perawatan  Penguapan. Jurnal  Teknik  Sipil  ITB , 22 (1),  31-36. https://multisite.itb.ac.id/wp-content/uploads/sites/8/2013/05/4.-Widodo-Kushartomo-Daniel-Christianto- Vol.22-No.1-Hal-31-26.pdf
Kushuma,  G.  Y.,  &  Risdianto,  Y.  (2018).  Pemanfaatan  Serat  Rami  Pada  Pembuatan  Beton  Normal  Terhadap Kemampuan  Uji  Sifat  Mekanis. Rekayasa  Teknik  Sipil,  3 (3). https://ejournal.unesa.ac.id/index.php/rekayasa- teknik-sipil/article/view/26395
Ladwing,  H.  M.,  Woise,  F.,  Hemrich,  W.,  &  Ehrlich,  N.  (2001). Der  neue  Beton  (Beton  jenis  bary) Selbstverdichhtender Beton (Beton memadat. Beton Fertigteil (BHF).
https://www.hrpub.org/download/SoftCopy/SoftCopy-CEA8.3.pdf Mindess, S., & Young, J. F. (1981). Concrete. Englewood Cliffs: Prentice-Hall, Books. Okamura, H., & Ouchi, M. (2003). Self-Compacting Concrete . Journal of Advanced Concrete Technology , 1 (1), 5- 15. https://www.jstage.jst.go.jp/article/jact/1/1/1_1_5/_article/-char/ja/
Purboputro, P. I., & Hariyanto, A. (2017). Analisis Sifat Tarik Dan Impak Komposit Serat Rami Dengan Perlakuan Alkali Dalam Waktu 2,4,6 Dan 8 Jam Bermatrik Polister. Media Mesin Majalah Teknik Mesin , 18 (2), 64-75. https://journals.ums.ac.id/index.php/mesin/article/view/5238