## PENGARUH PENAMBAHAN SERAT KAWAT BENDRAT DAN SERAT IJUK PADA BETON K-225 TERHADAP KUAT GESER
Hekmatyar Aslamthu Haq 1
Relly Andayani 2
1,2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Gunadarma,
1,2 {hekmatyar07, rellyand}@staff.gunadarma.ac.id

## Abstrak
Beton memiliki kuat geser yang lebih rendah dibandingkan dengan kuat tekannya. Kuat geser  beton  dapat  diperbaiki  dengan  menambahkan  serat  secara  homogen  untuk mencegah terjadinya retakan yang terjadi terlalu dini, sehingga kemampuan beton untuk menahan  gaya  geser  meningkat.  Serat  yang  mudah  didapat  di  Indonesia  adalah  serat kawat bendrat dan serat ijuk. Penambahan serat kawat bendrat mengurangi workability lebih  besar  dibandingkan  dengan  serat  ijuk,  oleh  karena  itu  dilakukan  pencampuran antara keduanya dengan kombinasi 0,25% serat kawat bendrat + 0,75% serat ijuk (1); 0,5% serat kawat bendrat + 0,5% serat ijuk (2) dan 0,75% serat kawat bendrat + 0,25% serat  ijuk  (3)  dari  volume  beton.  Benda  uji  untuk  kuat  geser  berbentuk  balok  dengan dimensi  37x10x10  cm  sebanyak  12  buah.  Uji  kuat  geser  dilakukan  dengan  mesin dongkrak  hidraulis  dengan  dial  gauge.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  nilai tegangan geser tertinggi didapat oleh beton dengan kombinasi 3 dengan nilai kuat geser rata-rata  meningkat  83,63%  dari  kuat  geser  beton  tanpa  serat,  sedangkan  untuk  beton dengan kombinasi 2 meningkat 43,80% dan untuk beton dengan kombinasi 1 meningkat 13,05%.
Kata kunci: Beton Serat, Serat Kawat Bendrat, Serat Ijuk, Kuat Geser

## THE EFFECT OF BENDRAT FIBER AND PALM FIBER INCREMENT ON K-255 CONCRETE TOWARD SHEAR STREGHT

## Abstract
The  shear  strength  of  concrete  is  lower  than  the  compressive  strength.  It  can improve  by  adding  fiber  as  reinforcement  in  order  to  prevent  early  cracks  on concrete and increase the shear capacity. Bendrat and palm can be use as fiber in Indonesia. Bendrat fiber reduce the workability of concrete larger than the palm fiber, therefore, it mixed with combination of 0,25% bendrat fiber + 0,75% palm fiber (1); 0,5% bendrat fiber + 0,5% palm fiber (2) and 0.75% bendrat fiber + 0.25%  palm  fiber  (3)  of  concrete’s  volume.  37x10x10  cm  beam  used  as  shear strength  specimens.  Shear  stress  carried  by  the  hydraulic  jack  and  dial  gauge. The  results  showed  the  highest  shear  strength  is  combination  3  with  average  of shear  strength is  1,383  MPa  or  increased 83.63%  from concrete with 0% fiber. Combination  2  has  average  shear  strength  1,08  MPa  or  increased  43,80%  and combination 1 is 0,85 MPa, or increased 13,05%.
Keywords: Fiber  Reinforced  Concrete,  Bendrat  Fiber,  Palm  Fiber,  Shear Strength

## PENDAHULUAN
Beton  merupakan  bahan  bangunan yang  popular  di  Indonesia  karena  bahan- bahannya  mudah  didapat,  aplikasinya mudah  dan  harganya  pun  relatif  murah. Beton memiliki kelemahan, salah satunya adalah kapasitasnya dalam menahan gaya geser.  Hal  ini  dapat  diperbaiki  dengan penambahan tulangan baja ataupun serat- serat  yang  terdiri  dari  bahan-bahan  ter- tentu,  namun  beton  serat  masih  belum dikenal  aplikasinya  di  Indonesia.  Bahan serat  yang  dapat  digunakan  untuk memperbaiki  kelemahan  beton  menurut laporan American  Concrete  Institute (ACI) Committee 544 (1982) adalah baja ( steel ),  plastik  ( polypropylene ),  kaca ( glass )  dan  karbon  ( carbon )  serta  fiber dari  bahan  alami  yang  dapat  dipakai adalah  ijuk,  jerami,  serabut  kelapa  dan lainnya. Alternatif bahan lain yang mudah didapat  dan  memiliki  harga  yang  relatif murah di Indonesia adalah kawat bendrat.
Penelitian  beton  serat  atau  beton fiber  sudah  dilakukan  diantaranya  oleh Apriyatno  Henry  (2010),  Abdul  Halim (2011), A M Shende dan A M Pande dan M  Gulfam  Pathan  (2012),  Ngudiyono (2012),  Agustinus  Wahjono  (2013), Komal  Chawla  dan  Bharti  Tekwani (2013),  Kolawole  Adisa  Olonade  dan Adewale Donyinsola Alake (2013), Raja- rajeshwari  B  Vibhuti  dan  Radhakrishna dan  Aravind  N  (2013),  Wahyudi  dan Edison  dan  Ariyanto  (2013).  Dari penelitian-penelitian  tersebut  diperoleh hasil  bahwa  penggunaan  fiber  mampu memperbaiki  sifat-sifat  mekanik  beton seperti  kuat  tekan,  kuat  tarik,  kuat  geser, kuat  lentur,  daktilitas  dan  ketahanan terhadap kejut. Penelitian  yang  dilakukan  ACI
Committee  544  mengenai  penambahan serat baja (steel), plastik (polypropylene),
kaca  (glass)  dan  karbon  (carbon)  dan serat sintetik serta fiber dari bahan alami yang  dapat  dipakai  adalah  ijuk,  jerami, serabut  kelapa  dan  lainnya  pada  beton yang  lebih  dikenal  dengan  beton  serat, membuktikan  bahwa  sifat-sifat  yang  ku- rang  baik  dari  beton  seperti  sifat  getas, praktis  tidak  mampu  menahan  tegangan tarik dan ketahanan yang rendah terhadap beban kejut dapat diperbaiki.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah mengetahui  dan  menganalisis  pengaruh peng-gabungan  serat  kawat  bendrat  dan serat  ijuk  terhadap  kuat  geser  dan  kuat tekan  beton  dengan  komposisi  penam- bahan  serat  0,25%  kawat  bendrat  + 0,75%  ijuk;  0,5%  kawat  bendrat  +  0,5% ijuk;  dan  0,75%  kawat  bendrat  +  0,25% ijuk.

## METODE PENELITIAN

## Objek Penelitian
Objek  yang  dipakai  dalam  pene- litian  ini  adalah  beton  serat  yang  meru- pakan  campuran  homogen  dari  semen Portland tipe 1, agregat kasar berupa batu pecah/ kerikil, agregat halus berupa pasir beton, air bersih, kawat bendrat dan serat ijuk  dengan  dimensi  37  x  10  x  10  cm dimana  dimensi  yang  dipakai  sesuai dengan  standar  ASTM  C293  untuk pengujian  kuat  geser.  Serat  yang  dipakai dalam  pencampuran  beton  adalah  serat kawat  bendrat  dan  serat  ijuk  dengan persentase  penambahan  0,25%  serat kawat  bendrat  +  0,75%  serat  ijuk;  0,5% serat kawat bendrat + 0,5% serat ijuk dan 0,75% serat kawat bendrat + 0,25% serat ijuk.  Untuk  beton  serat  ditambahkan kawat  bendrat  dengan  panjang  70  mm dan  serat  ijuk  dengan  panjang  50  mm sebesar  1%  dari  volume  beton.  Perincian benda uji dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Perincian Benda Uji Kode Benda Uji Dimensi Beton Jenis Serat Kadar Serat (Berdasarkan volume) Jumlah benda uji (28 hari) Beton A 37 x 10 x 10 cm Tanpa serat 0% 3 Beton B 37 x 10 x 10 cm Serat kawat bendrat 0,25% 3 Serat ijuk 0,75% Beton C 37 x 10 x 10 cm Serat kawat bendrat 0,5% 3 Serat ijuk 0,5% Beton D 37 x 10 x 10 cm Serat kawat bendrat 0,75% 3 Serat ijuk 0,25% Jumlah 12

## Metode Pengujian
Pengujian  bahan-bahan  pembentuk beton  meliputi  percobaan  semen,  perco- baan  air,  percobaan  agregat  halus  (pasir) dan  percobaan  agregat  kasar  (kerikil). Perancangan  perbandingan  campuran beton  uji  coba  dilakukan  dengan  meng- gunakan  metode Department  of  Environ- ment  (DOE) yang  dimuat  dalam  SK  SNI T  –  15  –  1990  –  03  dengan  nilai  kuat tekan  beton  yang  disyaratkan  pada  umur 28 hari sebesar 22,5 MPa.
Kuat  geser  adalah  kekuatan  suatu komponen  struktur  atas  penampang  yang berfungsi untuk menahan gaya luar salah satunya  gaya  transversal.  Dalam  mene- rima  gaya  transversal,  balok  akan  meng- hasilkan  momen  dan  gaya  geser.  Gaya geser  akibat  beban  transversal  dapat dilihat pada gambar 1.
Kuat  geser  sulit  untuk  ditentukan secara  eksperimental  dibandingkan  kuat mekanis  lainnya  karena  kesulitan  meng- isolasi  geser  dari  kuat  tekan  lain.  Kuat geser dalam berbagai studi eksperimental menunjukkan  variasi  20%  hingga  85% dibandingkan dengan kuat tekan.
(Edward G. Nawy).
Percobaan  tegangan  geser  dapat menggunakan sistem pembebanan center- point  loading dimana  dari  percobaan  ini didapat nilai beban yang digunakan untuk mendapatkan  nilai  kuat  geser  beton dengan persamaan 1.
A P geser = σ (1)
Dimana:
σ geser = Tegangan geser (MPa) P = Beban maksimum pada dial (N) A = Luas bidang geser (mm 2 )
Gambar 1. Gaya Geser Akibat Beban Transversal Pada Balok

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Bahan Penyusun Beton
Tabel  2  menunjukkan  hasil  pemeriksaan bahan penyusun beton.
Pengujian Beton Segar
Tabel  3  menunjukkan  nilai slump dari  hasil pemeriksaan.

## Tegangan Geser Beton
Dari hasil percobaan didapatkan nilai kuat  geser  rata-rata  beton  dapat  dilihat pada Tabel 4.
Tabel 2. Data Sifat Fisis Agregat Pemeriksaan Agregat Halus Kasar Kadar Air 9,81% 4,34% Berat Jenis 2,53 2,45 Penyerapan 4,16% 3,63%
Tabel 3. Nilai Slump Komposisi Serat Nilai Slump (cm) Tanpa serat 7 0,75% serat ijuk + 0,25% serat kawat 4,3 0,5% serat ijuk + 0,5% serat kawat 4 0,25 serat ijuk + 0,75% serat kawat 3,6 Tabel 4. Kuat Geser Beton Uji dengan berbagai Kombinasi Serat Benda Uji Kombinasi Beban P (kN) Luas Penampang (mm 2 ) Tegangan Geser (MPa) Beton A Tanpa Serat 7,5 10000 0,75 Tanpa Serat 7,6 10000 0,76 Tanpa Serat 7,5 10000 0,75 Beton B 0,25% serat kawat + 0,75% serat ijuk 7,8 10000 0,78 0,25% serat kawat + 0,75% serat ijuk 10 10000 1 0,25% serat kawat + 0,75% serat ijuk 7,75 10000 0,775 Beton C 0,5% serat kawat + 0,5% serat ijuk 12,5 10000 1,25 0,5% serat kawat + 0,5% serat ijuk 10 10000 1 0,5% serat kawat + 0,5% serat ijuk 10 10000 1 Beton D 0,75% serat kawat + 0,25% serat ijuk 12,5 10000 1,25 0,75% serat kawat + 0,25% serat ijuk 15 10000 1,5 0,75% serat kawat + 0,25% serat ijuk 14 10000 1,4

## Gambar 2. Grafik Tegangan Geser berdasarkan Kombinasi Serat
Berdasarkan gambar 2 terlihat bah- wa  beton  dengan  kombinasi  serat  0,75% kawat  +  0,25%  ijuk  memiliki  tegangan geser  yang  paling  tinggi  dibandingkan dengan  beton  dengan  kombinasi  lainnya. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  serat  kawat memberikan peningkatan kuat geser lebih baik dibandingkan dengan serat ijuk. Hal ini  dikarenakan  serat  kawat  bendrat memiliki kekuatan ikatan (bond strength) di  dalam  beton  yang  lebih  baik  diban- dingkan  dengan  serat  ijuk.  Selain  itu berdasarkan laporan ACI Committee 544- 1R-96  serat  kawat  memiliki  modulus elastisitas dan kuat tarik yang lebih tinggi
dibandingkan  dengan  serat  natural. Sehingga  dapat  meningkatkan  tegangan geser pada beton lebih besar.
Dari hasil pengujian tegangan geser juga  diperoleh  nilai  perpendekan  benda uji sehingga dapat dibuat grafik tegangan regangan  beton  seperti  yang  tersaji  pada gambar 3.
Luasan  di  bawah  kurva  tegangan regangan  juga  menunjukkan  kemampuan beton dalam menyerap energi selama pro- ses pembebanan. Semakin besar luasan di bawah  kurva  semakin  daktail  beton tersebut. Besarnya luasan di bawah kurva dapat dilihat pada tabel 5.
Gambar 3. Grafik Tegangan Regangan Beton
Tabel 5. Peningkatan Kemampuan Menyerap Energi Pada Beton Normal dan Beton Serat Jenis Beton Luasan di bawah kurva (mm 2 ) Peningkatan (%) Keterangan Beton A 8,0 x 10 -4 - Beton tanpa serat Beton B 1,1 x 10 -3 37,5% Beton dengan 0,25% serat kawat bendrat dan  0,75% serat ijuk Beton C 1,5 x 10 -3 87,5% Beton dengan 0,5% serat kawat bendrat dan 0,5% serat ijuk Beton D 2,2 x 10 -3 175% Beton dengan 0,75% serat kawat bendrat dan 0,25% serat ijuk
Dari tabel 5 terlihat bahwa beton A dengan  komposisi  0,75%  serat  kawat bendrat  dan  0,25%  serat  ijuk  mengalami pengingkatan nilai kemampuan menyerap energi  tertinggi  yaitu  sebesar  175%.  Hal ini  sejalan  dengan  penelitian  yang  dila- kukan  Ngudiono  (2012)  dimana  dengan menambahkan  1%  serat  kawat  bendrat dengan  geometri  lurus  beton  mengalami peningkatan  menyerap  energi  sebesar 190,29%. Hal  ini  menunjukkan  bahwa  sema- kin  besar  komposisi  serat  kawat  bendrat yang dipakai semakin besar juga kemam- puan menyerap energinya. Hal ini terjadi karena  serat  kawat  bendrat  mempunyai ultimate tensile strength yang lebih besar dibandingkan  dengan  serat  ijuk  (ACI 544.1R-96)  selain  itu,  lekatan  yang  baik antara  beton  dengan  serat  pun  menjadi faktor meningkatnya kemampuan menye- rap energi beton.

## SIMPULAN DAN SARAN

## Simpulan
Berdasarkan  hasil  dari  analisis  pe- ngaruh  penambahan  serat  kawat  bendrat dan  serat  ijuk  terhadap  tegangan  geser pada  beton  menghasilkan  kesimpulan sebagai berikut:
1. Nilai tegangan geser tertinggi didapat oleh  beton  dengan  kombinasi  (3) 1,383  MPa  atau  meningkat  sebesar 83,63%  dari  kuat  geser  beton  yang tidak  menggunakan  serat  yaitu sebesar  0,75  MPa  sedangkan  untuk beton  dengan  kombinasi  (2)  1,08 MPa atau meningkat sebesar 43,80%
dan  untuk  beton  dengan  kombinasi (1) 0,85 MPa atau meningkat sebesar 13,05%.
2. Penambahan  serat  menyebabkan turunya  workability  beton  yang ditandai  dengan  menurunnya  nilai slump  beton.  Nilai  slump  terkecil didapat dari beton dengan kombinasi (3)  yaitu  3,6  cm  lalu  diikuti  beton dengan  kombinasi  (2)  yaitu  4  cm, sedangkan  nilai  slump  untuk  beton dengan  kombinasi  (1)  yaitu  4,3  cm dan  nilai  slump  pada  beton  tanpa serat adalah 7 cm.
3. Nilai  kemampuan  menyerap  energi pada  beton  serat  meningkat  diban- dingkan  pada  beton  tanpa  serat. Peningkatan  pada  penyerapan  energi pada beton serat terhadap beton tanpa serat adalah beton dengan komposisi (3)  yaitu  sebesar  175%,  lalu  beton dengan komposisi (2) sebesar 87,5% dan  beton  dengan  komposisi  (1) 37,5%.

## Saran
Saran yang dapat diberikan berdasarkan  pengalaman  dan  hasil penelitian adalah sebagai berikut:
1. Pada  saat  melakukan  pencampuran serat  ke  dalam  adukan  beton sebaiknya  dilakukan  secara  bertahap dan penempatan yang acak agar tidak terjadi  penggumpalan  pada  adukan beton.
2. Perlu  dikaji  lebih  lanjut  mengenai kemungkinan  terjadinya  karat  atau korosi  pada  serat  kawat  bendrat  di dalam  beton,  salah  satu  caranya
adalah  dengan  mengukur  laju korosinnya  secara  elektrokimia  dan immersion test.
3. Perlu  dikaji  lebih  lanjut  mengenai pengaruh penambahan serat terhadap densitasnya.
4. Perlu  adanya  penelitian  lanjutan untuk  mengetahui  berapa  persen penambahan  serat  agar  hasil  yang didapatkan optimum.

## DAFTAR PUSTAKA
ACI  Committee  544,  2002.  “State  of  the Art  Report  on  Fiber  Reinforced Concrete”,  Report:  ACI  544.1R-96, American  Concrete  Institute,  Detroit, Michigan .
Anonim.,  1991.  “Standar  SK  SNI  T-15- 1991-03:  Tata  Cara  Penghitungan Struktur  Beton  untuk  Bangunan Gedung”,  LPMB  Dep.  Pekerjaan Umum RI, Bandung. Anonim.,  1991.  “Standar  SNI  03-2417- 1991:  Cara  Uji  Keausan  Agregat
Dengan  Mesin  Abrasi  Los  Angeles”, Badan Standardisasi Nasional, Bandung. Anonim.,  1997.  “ASTM  C33:  Standard Specification for Concrete Aggregates”,  American  Society  for Testing and Materials, Pennsylvania.
Apriyatno,  Henry.,  2010.  “Kapasitas Geser  Balok  Beton  Bertulang  Dengan Polypropylene  Fiber  Sebesar  4%  Dari Volume Beton”, Jurnal Teknik Sipil & Perencanaan, Vol. 12 No. 2. p. 161 – 171.
A  M  Shende.,  A  M  Pande.,  M  Gulfam Pathan., 2012. “Experimental Study on Steel  Fiber  Reinforced  Concrete  for M-40  Grade”, International  Refereed Journal  of  Engineering  and  Science (IRJES), Vol. 1 Issue 1. p. 043 – 048. Halim,  Abdul.,  2011.  “Penambahan Bendrat Untuk Mempertahankan Nilai
Kuat  Tekan  dan  Kuat  Tarik  Belah Beton  Akibat  Kebakaran”, Widya Teknika, Vol.19 No. 2. p. 1 – 5. Haq,  Hekmatyar  Aslamthu.,  2014. “Analisis Pengaruh Penambahan Serat Kawat  Bendrat  dan  Serat  Ijuk  Pada Beton K-225 Terhadap Kuat geser dan Kuat  Tekan” Jurusan  Manajemen Rekayasa  Infrastruktur  Universitas Gunadarma, Depok. Kolawole  Adisa,  Olonade.,  Adewale Donyinsola,  Alake.,  Abiola  Gabriel, Morakinyo., 2013. “Strength Development  and  Crack  Pattern  of Coconut  Fiber  Reinforced  Concrete (CFRC)”, Civil Environment Research, Vol.4. Komal  Chawla.,  Bharti  Tekwani.,  2013. “Studies  of  Glass  Fiber  Reinforced Concrete  Composites”, International Journal  of  Structural  and  Civil Engineering  Research ISSN  2319- 6009 Vol. 2 No. 3. p. 176 – 182. Ngudiyono.,  2012.  “Metode  Perbaikan Tegangan  Geser  Beton  Dengan  Fiber Bendrat”, Jurnal  Teknik  REKAYASA, Vol. 13 No.1. p. 44 – 54. Rajarajeshwari B, Vibhuti., Radhakrishna.,  Aravind  N.,  2013. “Mechanical  Properties  of  Hybrid Fiber Reinforced Concrete For Pavements”, International  Journal  of Research in Engineering and Technology, eISSN: 2319-1163, pISSN: 2321-7308.
Wahjono,  Agustinus.,  2013.  “Pengaruh
Fiber  Bendrat  Terhadap  Kuat  Geser Balok  Beton  Bertulang  Dengan Sengkang”, Jurnal  Teknik  Sipil ,  Vol.
12 No.3. p. 173 – 180.
Wahyudi,  Tri.,  Edison,  Bambang.,
Ariyanto,  Anton.,  2013.  “Penggunaan Ijuk Dan Sabut Kelapa Terhadap Kuat
Tekan  Pada  Beton  K-100”, Jurusan Teknik Sipil Universitas Pasir Pangaraian, Riau.