BENDING AND BUCKLING STRENGTH CONCRETE WITH COARSE AGGREGATE REPLACEMENT WASTE PLASTIC BAGS
Sudarmono 1,*) , Karnawan Joko Setiono 1) , Anung Suwarno 1)
1) Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. Sudarto,S.H., Tembalang, kota Semarang, 50275 *) Email : darmono_polines@ayahoo.com

## Abstract
Mix concrete practical 1pc: 2 ps: 3split, people used to build houses, has a specific gravity  of  22-24  kN/m3.  Density  large  concrete  impact  severity  construction  was, blend  ingredients  lightweight  aggregates  to  produce  lightweight  concrete.  One  is used for  lightweight aggregate material is  waste plastic bags. Because the amount of  waste  plastic  bags  or  piled  carelessly  discarded  in  landfills  (TPA)  impact  of environmental pollution. This  paper presents  the study of  the flexural strength  and buckling the use of waste plastic bags as a partial replacement of coarse aggregate mix.  The  percentage  of  coarse  aggregate  replacement  with  waste  plastic  bag  of approximately 30% is  expected to  produce flexural strength  and  buckling optimum reinforcement  variation  different.  Bending  beam  size  10/15  cm  length  of  70  cm, variations  in  the  tested  reinforcement  bending  strength.  While  buckling  strength using the dimensions  of length 70 cm 10/10  with a variety of  symmetrical  and non symmetrical  reinforcement.  Effective  capacity  reinforcement  ratio  press  the  tensile reinforcement that generates maximum torque is 66.67%.
Kata kunci : Waste plastic bag, mix, flexural strength, buckling strength, reinforcement ratio

## PENDAHULUAN
Pertumbuhan jumlah
penduduk memicu  semakin  besarnya  kebutuhan bahan-bahan untuk membangun tempat tinggal,  dimana  dibutuhkan  material yang  tidak  sedikit,  disatu  sisi  ada keterbatasan  alam  dalam  menyediakan bahan  tersebut,  namun  ironis  akibat kegiatan manusia
menimbulkan berbagai  jenis  pencemaran  lingkungan yang  hebat,  salah  satunya  adalah limbah kantong plastik. Akibat aktifitas manusia mendorong perusahaan-perusahaan untuk membuat barang-barang untuk
memenuhi  kebutuhan  dalam  hidupnya
menggunakan  plastik  sebagai  bahan pembungkus  ataupun  kantong  yang mudah  dibawa  dan  ringan.  Namun penggunaan bahan-bahan plastik tersebut  berdampak  pada  pencemaran lingkungan,  dikarenakan  bahan-bahan tersebut  tidak  dapat  diurai  atau dihancurkan  oleh  mikro  oragnisime dalam  tanah.  Oleh  karena  itu  perlu dicarikan  solusi untuk mengatasi limbah  akibat  kegiatan  masyarakat tersebut  agar  dapat  bermanfaat  dan tidak mencemari lingkungan.
Pembangunan  infrastruktur  dan konstruksi saat ini mengalami kemajuan  yang  sangat  pesat.  Hal  ini
tidak lepas dari tuntutan dan kebutuhan masyarakat terhadap infrastruktur yang semakin maju, seperti jembatan dengan bentang yang panjang, gedung bertingkat  tinggi  dan  fasilitas  lainnya. Sementara jumlah material yang tersedia  untuk  keperluan  tersebut semakin terbatas, sehingga
menyebabkan  penggunaan  material sumber alam semakin pesat, sementara sumber  yang  ada  sangat  terbatas jumlahnya.  Untuk  mengatasi  masalah sumber alam yang terbatas perlu dicari alternatif material  yang mudah didapat dan tidak menimbulkan masalah lingkungan.
Akibat  kegiatan  manusia  dalam kehidupannya  banyak  meninggalkan sampah, sementara kesadaran sebagian besar  masyarakat  Indonesia  masih rendah, dimana hampir setiap hari kita melihat  berita  masalah  sampah  yang semakin  besar  jumlahnya  tanpa  ada solusi  yang  komprehensif.  Secara umum  sampah  yang  dihasilkan  dari kegiatan  manusia  tersebut  dibedakan berupa sampah organik  dan anorganik. Sampah-sampah  organik  akan  dengan mudah  diterima  alam  dan  diurai kembali  dalam  tanah.  Sebaliknya sampah  anorganik seperti  plastik
sangat  sulit  diurai  oleh  organisme ditanah, sehingga menimbulkan
pencemaran  tanah,  udara  bahkan  air.
Oleh karena itu perlu dicari penyelesaian  agar  sampah  anorganik yang ditimbulkan oleh kegiatan manusia  tersebut  diolah  atau  didaur ulang  yang  bermanfaat,  antara  lain untuk bahan bangunan. Material
pembuat beton umumnya  berupa  bahan  anorganik,
sampah  plastik  merupakan  bahan anorganik,  sehingga  secara  teoritis sampah  anorganik  dapat  digunakan untuk  bahan  pembuat  beton.  Oleh karena  itu  perlu  dilakukan  kajian “Pemanfaatan Limbah Kantong Plastik Untuk Campuran Agregat Beton Sebagai  Solusi  Konstruksi  Rumah Murah”  diharapkan  diperoleh  beton dengan  sifat  mekanik  yang  lebih  baik dari  beton  tanpa  menggunakan  bahan tambah  dan  dapat  memperbaiki  sifat beton tanpa mengurangi mutunya serta membantu  mengurangi  limbah  plastik agar tidak mencemari lingkungan serta bermanfaat bagi
pembangunan kontruksi  yang  menggunakan  bahan beton.
Pemanfaatan  plastik  daur  ulang dalam  pembuatan  kembali  barang- barang plastik telah berkembang pesat. Hampir  seluruh  jenis  limbah  plastik (80%)  dapat  diproses  kembali  menjadi barang semula (Renilaili 2012), walaupun harus dilakukan
pencampuran  dengan  bahan  baku  baru dan  additive  untuk  meningkatkan kualitas.  Di  Indonesia,  plastik  daur ulang  sebagian  besar  dimanfaatkan kembali sebagai produk semula dengan kualitas yang lebih rendah.
Pemanfaatan  plastik  daur  ulang sebagai  bahan  kontruksi,  masih  jarang ditemui.  Di  Inggris  dan  Italia  plastik daur  ulang  digunakan  untuk  membuat tiang  telepon  sebagai  pengganti  tiang- tiang  kayu  atau  besi,  sedangkan  di Swedia plastik daur ulang dimanfaatkan  sebagai  bata  plastik untuk pembuatan bangunan bertingkat, karena ringan serta lebih kuat dibandingkan bata yang umum dipakai.
Untuk itu pada penelitian ini mengkaji penggunaan  limbah  kantong  plastik (LKP)  berwarna  untuk  campuran  atau pengganti  agregat  dalam  pembuatan beton.  Diharapkan pengkajian ini akan didapatkan  proporsi  optimal  dalam memaksimalkan  penggunaan  limbah kantong  plastik  untuk  mengurangi pencemaran  lingkungan.  Disisi  lain dapat  digunakan  untuk  pembangunan rumah  tinggal  atau  konstruksi  lainnya yang menggunakan beton. Uji perilaku struktur dengan agregat limbah kantong  plastik  (LKP)  dilakukan dengan membuat elemen lentur, elemen  tekuk  untuk  menentukan  rasio minimum  dan  maksimum  tulangan terhadap beton.

## METODE PENELITIAN
Plastic reinforced concrete didefinisikan  sebagai  beton yang dibuat  dari  campuran  semen,  agregat halus,  agregat  kasar,  air  dan  sejumlah limbah  kantong  plastik  yang  disebar secara random dalam adukan. Penambahan  limbah  kantong  plastik warna adalah untuk memberikan perkuatan  pada  beton  yang  disebar  ke dalam  adukan  beton  dengan  orientasi random dimana dapat mencegah terjadinya retakan pada beton di daerah tarik  akibat  pengaruh  pembebanan, pengaruh  susut  pada  beton  atau pengaruh  panas  hidrasi.  Kuat  tarik beton dipengaruhi oleh bentuk potongan  plastik  dan  jumlah  yang digunakan. Setiap jenis plastik mempunyai kelebihan dan kekurangan, masing-masing  tergantung  dari  tujuan pemakaiannya.  Perilaku  fisik  beton dengan campuran limbah plastik
ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain sifat-sifat fisik plastik dan perlekatan. Pengamatan mengenai kedua  hal  ini  sangat  diperlukan  untuk memperkirakan kontribusi limbah plastik sehingga sifat-sifat beton komposit dapat
diperkirakan.
Perbaikan  terhadap  sifat-sifat  struktur beton  dengan  menggunakan  limbah plastik  dapat  meningkatkan  beban kejut,  kemampuan  untuk  menyerap energi,  daktilitas,  ketahanan  terhadap kelelahan  ,  susut,  kekuatan  lentur, tekuk, geser, dan sebagainya
Beberapa  sifat  fisik  limbah kantong  plastik  antara  lain,  rata-rata mempunyai  panjang  ulur  dua  sampai tiga  kali  lebih  besar  dari  regangan runtuh  nya,  hal  ini  akan  menyebabkan matrik    akan  retak  sebelum  kuat  tarik maksimum  plastik  tercapai.  Plastik umumnya mempunyai modulus elastisitas  yang  lebih  besar  dari modulus elastisitas matrik tetapi karena perbandingan serat yang digunakan jauh lebih kecil dari volume matrik,  modulus  elastisitas  beton campuran  limbah  plastik  tidak  banyak terpengaruh  oleh  sifat  ini  dan  lebih mendekati modulus elastisitas matrik.
Kajian penggunaan limbah kantong  plastik  (LKP)  sebagai  bahan pengganti  agregat  kasar  dengan  cara membentuk  limbah  kantong  plastik menjadi  gumpalan-gumpalan  dengan cara  pemanasan.  Metode  penggantian tersebut diuji pengaruh kekuatan masing-masing  proporsi  dibandingkan dengan  berat  jenisnya,  dari  proporsi penambahan  dan  penggantian  yang telah dilakukan pada tahun I
selanjutnya  untuk  pengujian  kekuatan
lentur  dan  kekuatan  tekuk  dengan mengambil proporsi optimal penggantian  agregat  dengan  LKP  30 s/d  35%  dari  volume  agregat  kasar pada  tahun  II,  sedangkan  untuk menguji ketahanan kebakaran dilakukan dengan proporsi yang diujikan  dalam  bentuk  elemen  struktur terutama balok dan kolom. Selanjutnya dilakukan pengujian :
1. Uji Kuat Lentur
Pembebanan  dilakukan  dengan  sistem model  pembebanan  1  titik  terpusat  di tengah  bentang.  Alat  yang  digunakan adalah UTM 100 kN dengan kecepatan pembebanan  rata-rata  antara  861  s/d 1207 kPa /menit, sesuai standar ASTM C78.
Untuk  pengujian  dimana  patahnya benda  uji  ada  di  daerah  pusat  pada jarak  1/2  jarak  titik  perletakan  pada bagian  tarik  dari  beton,  maka  kuat lentur beton dihitung menurut persamaan :
W M  
Keterangan : M : Momen lentur W : Momen Tahan penampang. As =  .b.d
2 bd Mn Rn  ,   Mu Mn
Benda  uji  dikomparasi  dengan  rasio tulangan yang sama namun mempunyai penambahan agregat kasar (Plastik) yang berbeda.
2. Uji Kuat Tekuk
Uji  kuat  tekuk  bertujuan  untuk menentukan  pengaruh  kapasitas  kuat tekuk terhadap penambahan dan
penggantian campuran plastik dikomparasi  dengan  kuat  tekuk  pada beton  dengan  campuran  yang  sama tanpa  penambahan  atau  penggantian sebagian agregat dengan plastik.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penggunaan  limbah  kantong  plastik (LKP) sebagai bahan pengganti agregat kasar akan mempengaruhi kuat lentur atau rasio luas tulangan terhadap luas  penampang  beton.  Berikut  hasil pengujian kuat lentur untuk bentang 70 cm dengan pengujian jarak tumpuan 60 cm,  yang  menghasilkan  beban  batas runtuh  seperti  pada  Gambar  1  di bawah.
Dengan  menggunakan  tulangan tumpuan dan lapangan yang sama yaitu
2 batang polos diameter 10 menunjukkan  beban  yang  relatif  baik dibandingkan dengan yang menggunakan  konfigurasi  3  tulangan atas  2  tulangan  bawah  pada  tumpuan dan masing-masing 2 tulangan atas dan bawah  pada  tengah  bentang.  Ini menunjukkan bahwa penambahan tulangan  tekan  tidak  menghasilkan kekuatan  yang  lebih  besar,  bila dibandingkan dengan penambahan tulangan tarik, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 2. Sebaliknya penambahan tulangan atas tumpuan sampai tulangan lapangan  juga  tidak  menunjukkan peningkatan  kekuatan  yang  signifikan. Oleh  karena  itu  penambahan  tulangan lebih  baik  diberikan  pada  serat  yang menerima tegangan tarik. Penambahan tulangan  tekan  dan  tarik  yang  sama hanya  meningkatkan  sedikit  kapasitas beban pada penampang tersebut,
namun kerusakan/ keruntuhan bergeser kearah tepi.
Gambar 1. Beban Ultimate Tulangan Tumpuan Lapangan 2P10-2P10
Gambar 2. Beban Ultimate Tumpuan 3P10-2P10 Lapangan 2P10-2P10
Gambar 3. Beban Ultimate Tumpuan Lapangan 3P10-2P10
Gambar 4. Beban Ultimate Tulangan Tumpuan Lapangan 3P10-3P10
Gambar 5. Beban Ultimate Tulangan Tumpuan Lapangan 2P10-3P10
Peningkatan  kekuatan  yang  signifikan terjadi  bila  penambahan  tulangan diberikan pada serat tarik dengan rasio maskimum  tulangan  tekan  terhadap tulangan  tarik  adalah  66,67%.  Tabel  1
berikut menunjukkan peningkatan
kapasitas momen lentur dari penggunaan beton agregat plastik 30% dengan  tulangan  dengan  berbagai kondisi.  Rasio  tulangan  diberikan dalam Tabel 2 di bawah.
Rasio  efektif  untuk  penggunaan tulangan  adalah  apabila  perbandingan tulangan tekan terhadap tarik maksimum  66,667%.  Pengujian  kuat tekuk  untuk  kriteria  kolom  pendek
dimana nilai kelangsingan yang
besarnya  17,321  akan  mempunyai keruntuhan  mirip  dengan  uji  tekan silinder,  dimana  keruntuhan  akan terjadi  pada  ujung  kolom  seperti  yang ditunjukkan  dalam  Gambar  6  di bawah.
Hasil  pengujian  kapasitas  tekuk dengan variasi jumlah tulangan diberikan dalam Gambar 7, 8, dan 9 di bawah. Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa penambahan jumlah tulangan tidak lantas meningkatkan  kapasitas  tekuk  kolom, justru terjadi penurunan, yang disebabkan  karena  hancurnya  beton terlebih dahulu.
Gambar 6. Pola Keruntuhan Tekuk Kolom Pendek
Tabel 1. Perhitungan Momen Kapasitas Lentur Tul Tump Tul. Lap Berat Gaya Momen Atas Bawah Atas Bawah gram N Nmm 2 2 2 2 26,5 28.790,00  4.318.500,000 3 2 2 2 26,5 23.450,00  3.517.500,000 3 2 3 2 26,5 24.958,00  3.743.700,000 3 3 3 3 26,5 30.573,00  4.585.950,000 2 3 2 3 26,5 33.069,00  4.960.350,000 Tabel 2. Rasio Luas Tulangan Terhadap Luas Beton 0,0105 0,0105 0,0105 0,0105 1,0000 0,0157 0,0105 0,0105 0,0105 1,0000 0,0157 0,0105 0,0157 0,0105 1,5000 0,0157 0,0157 0,0157 0,0157 1,0000 0,0105 0,0157 0,0105 0,0157 0,6667
Gambar 8. Kapasitas Kuat Tekuk 6P10

## Gambar 9. Kapasitas Kuat Tekuk 8P10

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  dan  analisis  data pengujian  dapat  ambil  kesimpulan bahwa  limbah  kantong  plastik  (LKP) dapat digunakan sebagai bahan tambah campuran  agregat  kasar  pembuatan beton.  Limbah  kantong  plastik  (lKP) yang  diproses  dengan  pembentukan dapat  digunakan  untuk  menggantikan sebagian  atau  seluruh  agregat  kasar yang selama ini diambil dari batu yang dipecah.  Dengan  menggunakan  LKP
beton  yang  dihasilkan  menjadi  lebih ringan yang berdampak positif terhadap  berkurangnya  berat  sendiri elemen  struktur  beton.  Penambahan LKP  sebagai  penambah  agregat  halus akan  meningkatkan  kekuatan  tarik pada presentase tertentu, dengan konsekuaensi  mengalami  penurunan kuat  tekannya.  Penggantian  LKP bentukan sebagai agregat kasar dengan tulangan  lentur  yang  lebih  kecil menghasilkan  kapasitas  momen  yang
relatif  sama  dengan  beton  biasa  tanpa LKP. Rasio efektif luas tulangan tekan
terhadap tulangan tarik untuk mendapatkan  kapasitas  momen  yang maksimum  adalah  66,67%.  Ada  batas maksimum penggunaan tulangan tekan,  karena  dengan  penambahan tulangan  tanpa  menaikkan  mutu  beton justru  akan  mengurangi  kapasitas tekuknya.

## DAFTAR PUSTAKA
Buchanan, A.H., 1995, Fire Engineering Design Guide , Centre  Advanced  Engineering University  of  Centerbury,  New
Zealand.
Dradjad,  K,  Respati,  S,  Akhmad,  J., 2010, Prototipe  Beton  Plastik dengan  Bahan  Dasar  Agregat
Plastik  Hasil  Daur  Ulang ,  Poli Teknologi  Jurnal  Teknik  Sipil Politeknik Negeri Jakarta, Jakarta. Erwin, 2013, Pembuatan Beton Ringan Dari  Aggregat  Buatan  Berbahan Plastik , Jurnal Gamma, Universitas Muhammadiyah Malang, Malang. Pratikto,  2010, Beton  Ringan  Ber- agregat  Limbah  Botol  Plastik jenis PET (Polyethylene Terephthalate) , Politeknik Negeri Jakarta, Jakarta. Ramadhani  S.,  2011, Pemanfaatan Beton  Styrofoam  Ringan  Untuk Fondasi Sumuran , Jurnal
SMART ek , Universitas Tadulako, Palu.
Renilaili, 2013, Pemanfaatan Kemasan
Plastik  Bekas  Dalam  Campuran
Beton  Polimer ,  Jurnal  Ilmiah
TEKNO, Universitas Bina
Darma, Palembang. Rismayasari,  Y.,  Utari,  Santosa,  U., 2012, Pembuatan  Beton  dengan Campuran  Limbah  Plastik  dan Karakterisasinya , Indonesian Journal  of  Applied  Physics, Fakultan MIPA, UNS, Surakarta. Soebandono, B., Pujianto, A., Kurniawan,  D.,  2013, Perilaku Kuat  Tekan  dan  Kuat  Tarik Beton  Campuran Limbah Plastik HDPE ,  Jurnal  Ilmiah  Semesta Teknika, UMY, Yogyakarta. Sudarmono,  dkk,  2015, Pemanfaatan Limbah  Kantong  Plastik  Untuk Campuran Agregat Beton Sebagai Solusi Konstruksi Rumah Murah, Proseding, Sentrinov, Semarang. Tjokrodimuljo,  K.,  2017,  Teknologi Beton, KMTS FT
UGM, Yogyakarta.
Zuraidah,  S,  Sudjatmiko,  B.,  Salaudin,
E.,  2009, Peningkatan  Kuat Lentur  Pada  Beton  Dengan Penambahan Fiber Polyprophylene Dan Copper Slag (Terak Tembaga , Universitas Dr. Sutomo, Surabaya.