## RESEARCH   ARTICLE
Utilization of Bendrat Wire fiber on the Mechanical Properties of Geopolymer Concrete

## (Pemanfaatan Kawat Bendrat Terhadap Sifat Mekanik Beton Geopolimer)
Septian Gusti Sucahyo, Dwi Nurtanto *) , Nanin Meyfa Utami Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Jember,
Jl. Kalimantan Tegalboto No.37 Jember, 68121, Indonesia

## ABSTRACT
One of the problems in the construction field, especially concrete, is to reduce cracking due to the brittle nature of the concrete itself and increase the strength of the concrete. One of the ingredients to minimize cracks in concrete is the addition of fiber in the concrete mixture. Therefore, additional innovation is needed in the manufacture of concrete. So, this research was carried out by discussing the use of bendrat wire on the mechanical properties of geopolymer concrete. This study aims to determine the results of compressive strength, split tensile strength, and flexural strength with variations in the addition of 0%, 6%, 12%, and 18% were using a 2% superplasticizer with a concrete age of  28 days. The addition of bendrat wire from 0%, 6%, 12%, and 18% of the test results has increased. For compressive strength, respectively, 40.34 MP, 40.552 Mpa, 40.977 Mpa, and 41.189 MPa. For the splitting tensile strength result, which is 2.07 MPa;, 2.123 MPa, 2.176 MPa, and 2.229 MPa. For flexural strength, 4.05 Mpa, 4.09 Mpa, 4.16 Mpa, and 4.25 MPa.
Salah satu permasalahan dalam bidang konstruksi terutama beton yaitu untuk mengurangi keretakan akibat sifat getas pada beton sendiri dan juga menambah kekuatan pada beton  juga. Salah satu komposisi bahan untuk mengurangi retakan pada beton yaitu penambhan serat dalam campuran adonan beton. Oleh sebab itu, diperlukan inovasi tambhan dalamm pembuatan beton. Maka dilakukan  penelitian  ini  dengan  membahas  pemanfaatan  kawat  bendrat  terhadap  sifat  mekanik  beton  geopolimer.  Penelitian  ini bertujuan mengetahui hasil kuat tekan, kuat Tarik belah dan kuat lentur dengan variasi penambahan kawat 0%, 6%, 12% dan 18% dengan menggunakan superplasticizer 2% dengan umur beton 28 hari. Penambahan kawat bendrat dari 0%, 6%, 12% dan 18%  hasil pengujian mengalami peningkatan. Untuk kuat tekan secara berturut – turut 40,34 MPa, 40,552 MPa, 40,977 MPa, dan 41,189 MPa. Untuk hasil dari kuat Tarik belah yaitu 2,07 MPa, 2,123 MPa, 2,176 MPa, dan 2,229 MPa. Untuk kuat lentur 4,05 MPa, 4,09 MPa, 4,16 MPa, dan 4,25 MPa.
Keywords: Bendrat wire, Ffly ash, Geopolymer concrete, Compressive strength, Split tensile, Flexural strength.

## PENDAHULUAN
Hal  yang  penting  dari  beton  geopolimer  yaitu beton yang ramah lingkungan. Bahan penyusun beton geopolimer sama seperti beton pada umumnya. Bahan yang digunakan yaitu agregat kasar, agregat halus dan semen.  Namun  pada  beton  geopolimer  tidak menggunakan  semen  melainkan  bahan  ramah lingkungan yaitu fly ash . Tujuan dari mengganti semen dengan fly  ash untuk  mengurangi  kerusakan lingkungan akibat polusi udara. Karena dalam proses pembuatan  semen  menghasilkan  banyak  senyawa karbon  dioksida  yang  mengakibatkan  polusi  udara.
Oleh  karena  itu,  untuk  mengurangi  kerusakan lingkungan akibat dari meningkatnya produksi semen. Maka digunakan limbah fly ash sebagai bahan alternatif pengganti  semen  [14].  Bahan  pengikat  dari  beton geopolimer  tidak  menggunkan  air  melainkan menggunakan  senyawa  alkalin.  Bahan  alkalin  itu berupa senyawa katalisator dan aktivator [6].
Beton  geopolimer  memiliki  sifat  getas  yang mengakibatkan beton  tidak memiliki kuat tarik yang kuat  dan  tidak  sanggup  menahan  gaya  tarik.  Oleh karena  itu  banyak  peneliti  menggunakan  beberapa inovasi  yang  dilakukan.  Peneliti  menggunakan beberapa  bahan  inovasi  yaitu  seperti  serabut  kelapa,
*) Corresponding author: Dwi Nurtanto E-mail: dwinurtanto.teknik@unej.ac.id

## Sucahyo, Utilization of Bendrat Wire fiber …
serat bambu, serat ijuk, serat baja dan serat kawat [15]. Tujuan  dari  penggunaan  serat  ini  untuk  mengurangi retakan  -  retakan  yang  diakibatkan  sifat  getas  beton [11].
Penelitian  sebelumya  telah  melakukan  inovasi mengenai  beton  berserat  yang  bertujuan  untuk meningkatkan  kekuatan  beton.  Inovasi  beton  serat yang  sudah  dilakukan  dengan  menggunakan  serat serabut kelapa dan serat ijuk sebagai campuran beton berserat [9]. Penelitian sebelumnya yang menggunakan inovasi  kawat  yaitu  menggunakan  inovasi  kawat bendrat dengan melakukan pengujian kuat tarik lentur menggunakan  benda  uji balok.  Hasil  pengujian  yang dilakukan  sebelumnya  menggunakan  variasi  kawat bendrat  0%,  0,5%,  dan  1%.  Hasil  dari  uji  kuat  tarik lentur  beton  geopolimer  dengan  tambahan  variasi kawat  tersebut  pada  umur  28  hari  yaitu  0,00  Mpa, 0,055 Mpa dan 0,104 Mpa [13].
Berawal dari permasalahan di atas maka dilakukan penelitian  tentang  pemanfaatan  serat  kawat  bendrat
terhadap  sifat  mekanik  beton  geopolimer  bertujuan untuk mengetahui uji kuat tekan, kuat tarik belah dan kuat tarik lentur murni. Bahan yang digunakan fly ash paiton  sebagai  pengganti  semen  dengan  senyawa alkalin  aktivator  dan  katalisator.  Perbandingan senyawa 1 : 2,5 dengan molaritas 14 M. Variasi kawat bendrat yaitu 0%, 6%, 12% dan 18% dengan benda uji silinder dan balok. Pengujian yang dilakukan di umur 28 hari.

## METODE
Metode penelitian yang diterapkan pada penelitian ini  menggunakan  eksperimen  laboratorium  untuk mengetahui  sifat  mekanik  beton.  Eksperimen  yang dilakukan untuk memperoleh data yang valid melalui pengujian benda uji.  Metodologi  penelitian  pada tugas akhir diuraikan dalam diagram alir, dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir

## Sucahyo, Utilization of Bendrat Wire fiber …

## Tabel 1.  Hasil Pengujian Bahan
Bahan Pengujian Hasil Acuan Agregat Halus ( Pasir ) Berat Jenis 2,742 ASTM C 128 – 01[2] Berat Volume 1,295 g/cm³ ASTM C 29 – M 97[3] Air Resapan 2,60% ATM C128 – 01[2] Kelembaban 2,31% ASTM C 566 – 97[5] Analisa Saringan Zona 2 SNI ASTM C 136 – 2012[12] Kadar Lumpur 0,39% ASTM C 33 – 03[4] Agregat Kasar ( Kerikil ) Berat Jenis 2,67 ASTM C 127 – 01[1] Berat Volume 1,481 g/cm³ ASTM C 29 – M 97[3] Air Resapan 1,87% ASTM C 127 – 01[1] Kelembaban 0,94% ASTM C 566 – 97[5] Analisa Saringan Zona 1 SNI ASTM C 136 – 2012[12] Fly Ash Berat Volume[7] 1,3061 g/cm³

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Mateial Bahan
Hasil pengujian yang terdiri dari pengujian agregat halus,  agregat  kasar,  dan  fly  ash.  Pengujian  yang dilakukan terdapat pada Tabel 1. Dari hasil pengujian material  penyusun  beton  telah  memenuhi  standart sesuai acuan pengujian yang digunakan.
Nilai Slump Flow Tabel 2. Dapat diketahui hasil dari nilai uji slump flow dari  4  variasi  benda  uji  menunjukkan  semakin  kecil nilai slump  flow maka,  kuat  tekan  beton  semakin meningkat.  Pada  penelitian  ini  nilai  slump  berkisar antara 675 mm sampai 700 mm.
Tabel 2.  Hasil Pengujian Slump Flow Nama BU Slump flow sebaran (cm) waktu / 50cm (dtk) GKB 0% 70 8,5 GKB 6% 69 9,5 GKB 12% 68 10 GKB 18% 67,5 11,3

## Mix Design
Mix  design penelitian  ini  menggunakan  penelitian sebelumnya. Oleh karena itu, berdasarkan perhitungan mix  design  [10]  yang  dilakukan  diperoleh  proporsi sebagai  berikut.  Kebutuhan  bahan  diuraikan  dalam tabel, dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Tabel kebutuhan material dalam mix design benda uji slinder dan balok
Benda Uji Material Fly Ash (kg) Agregat Halus (kg) Agregat Kasar (kg) NaOH (ml) Ni2SiO3 (ml) SP 2% (ml) Kawat Bendrat (kg) GKB 0% Silinder 3,694 9,258 8,892 538 1346 90 0,000 Balok 15,88 39,8 38,23 2314 5786 159 0,000 GKB 6% Silinder 3,694 9,258 8,892 538 1346 90 0,222 Balok 15,88 39,8 38,23 2314 5786 159 0,953 GKB 12% Silinder 3,694 9,258 8,892 538 1346 90 0,443 Balok 15,88 39,8 38,23 2314 5786 159 1,906 GKB 18% Silinder 3,694 9,258 8,892 538 1346 90 0,665 Balok 15,88 39,8 38,23 2314 5786 159 2,859

## Sucahyo, Utilization of Bendrat Wire fiber …

## Uji Kuat Tekan
Gambar  2  dapat  diketahui  dalam  penelitian  ini dihasilkan  nilai  kuat  tekan  untuk  persentase  0% sebesar 40,3397  MPa,  untuk persentase 6% diperoleh nilai  40,5520  Mpa,  untuk  persentase  12%  nilai  kuat tekan  40,9766  Mpa  dan  untuk  persentase  18%  abu sabut kelapa nilai kuat tekannya 41,19 Mpa.
Dilihat  dari  penelitian  sebelumnya  dengan penelitian  Efek  Penambahan  Serat  Kawat  Bendrat terhadap  Kuat  Tekan  dan  Kuat  Tarik  Beton  yang Dirawat  melalui  Metode Wet  and  Dry  Curing dengan variasi  serat  0%,  2,5%,  5%,  dan  7,5%.  Dari  hasil penelitian  ini  kuat  tekan  yang  didapatkan  hasil tertinggi 17,72 MPa untuk wet curring dan 18,33 MPa dry  curring pada  variasi  7,5%  [8].  Maka  hasil  dari penelitian ini kuat tekan beton mengalami peningkatan dimana  dalam  penambahan  persentase  variasi  kawat dari penelitian sebelumnya.
Gambar 2. Grafik kuat tekan

## Uji Kuat Tarik Belah
Gambar 3 dalam penelitian ini dihasilkan nilai kuat Tarik belah  untuk persentase 0% sebesar 2,07  MPa, untuk persentase 6% diperoleh nilai 2,12  Mpa, untuk persentase 12% nilai kuat tekan 2,18 Mpa dan untuk persentase 18% abu sabut kelapa nilai kuat tekannya 2,23 Mpa. Dilihat dari penelitian sebelumnya dengan penelitian  Efek  Penambahan  Serat  Kawat  Bendrat terhadap  Kuat  Tekan  dan  Kuat  Tarik  Beton  yang Dirawat  melalui  Metode Wet  and  Dry  Curing dengan variasi  serat  0%,  2,5%,  5%,  dan  7,5%.  Dari  hasil penelitian  ini  kuat  tarik  belah  yang  didapatkan  hasil tertinggi 2,2 MPa untuk wet curring dan 2,64 MPa dry curring pada variasi 7,5% [8]. Oleh karena itu, hasil uji kuat  tarik  belah  mengalami  peningkatan  dengan
adanyan penambahan variasi persentase variasai kawat bendrat.

## Gambar 3. Grafik kuat tarik belah

## Uji Kuat Lentur
Gambar  4  dapat  diketahui    hasil  nilai  kuat  lentur untuk  persentase  0%  sebesar  4,05    MPa,    untuk persentase  6%  diperoleh  nilai  4,09  Mpa,  untuk persentase 12% nilai kuat tekan 4,16 Mpa dan untuk persentase 18% nilai kuat tekannya 4,25 Mpa. Dilihat dari  penelitian  sebelumnya  dengan  penelitian Pengaruh Penambahan Serat Kawat Bendrat Terhadap Kuat Lentur Beton Geopolimer  dengan variasi serat 0%, 0,5%, dan 1%. Dari hasil penelitian ini kuat lentur yang didapatkan hasil tertinggi 0,104 MPa pada variasi 1%  [13].  Jadi  hasil  kuat  lentur  beton  mengalami peningkatan  dari  penelitian  sebelumnya  dengan penambahan variasi persentase kawat bendrat.

## Gambar 4. Grafik kuat lentur

## KESIMPULAN
Penambahan kawat bendrat pada beton geopolimer dapat  menaikkan  hasil  kuat  tekan  beton,  kuat  tarik belah  dan  kuat  lentur  beton.  Hasil  kenaikan  terjadi

## Sucahyo, Utilization of Bendrat Wire fiber …
pada umur 28 hari variasi kawat bendrat 18% dengan nilai kuat tekan 41,19 MPa, kuat tarik belah 2,23 MPa dan kuat lentur 4,25 MPa. Dari hasil tersebut bahwa tiap  penambahan  persentase  variasi  penambahan kawat bendrat mengalami peningkatan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  ASTM C127-01, Standard Test Method For Density, Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Coarce Aggregate, Annual Book of  ASTM Standards, 2016.
[2]  ASTM C128-01, Standard Test Method For Density, Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Fine  Aggregate,  Annual  Book  of   ASTM  Standards, 2023.
[3]  ASTM  C29-M97,  Standard  Test  Method  For  Bulk Density (Unit Weight) and Voids in Aggregate. Annual Book of  ASTM Standards, 2017.
[4]  ASTM  C33-03,  Standard  Specification  For  Concrete Aggregates, American Standard Testing And Material, 2023.
[5]  ASTM  C566-97,  Standard  Test  Method  For  Total Evapoble Moisture Content of  Aggregate by Drying, Annual Book of  ASTM Standards, 2019.
[6]  J.  J.  Ekaputri,  and  T.  Triwulan,  “Sodium  sebagai aktivator  fly  ash,  trass  dan  lumpur  Sidoarjo  dalam beton geopolimer,” Junal Teknik Sipil , vol. 20, no. 1, pp. 1-10, 2013.
[7]  S. Feng, and Y. Li, “Study on coal fly ash classified by bulk  density,” Journal  of   Physics:  Conference  Series ,  vol. 1732, no. 1, pp. 1-6, 2021.
[8]  N.  Junus,  “Efek  penambhan  serat  kawat  bendrat terhadap kuat ytekan dan kuat tarik beton yang dirawat melaluli metode wet and dry,” Jurnal Penelitian Enjiring , vol. 21, no. 1, pp. 41-47, 2017.
[9]  A. Maulida, F. Rizal, K. Miswar, D. Jeuleukat, and K. Lhokseumawe,    “Pengaruh  metode  pencampuran serat bendrat serat sabut kelapa terhadap sifat mekanis beton serat,” Jurnal Sipil Sains Terapan , vol. 04, no. 2, pp. 1-8, 2021.
[10] P. Pavithra, M. S. Reddy, P. Dinakar, B. H. Rao, B. K. Satpathy, and A. N. Mohanty,  “A mix design producer for  geopolymer  concrete  with  fly  ash”. Jurnal  of Claeaner Production , vol. 133, pp. 117-125, 2016.
[11] L.  A.  Pratama,  A.  H.  R.  Mundias,  and  M.  Riyadi, “Kinerja serat kawat bendrat sebagai bahan tambahan beton fas 0.4,” Contruction  and Material Journal , vol. 3, no. 1, pp. 33-40, 2012.
[12] SNI  ASTM  C136-2012,  Metode  uji  untuk  analisis saringan  agregat  halus  dan  kasar,  Badan  Standarisasi Nasional, 2012.
[13] I. Suliati, L. F.  Tilik, D. Suhirkam, M. P. Wardana, and I.  Milawati,  “  Pengaruh  Penambahan  Serat  Kawat Bendrat  Terhadap  Kuat  Lentur  Beton  Geopolimer,” BENTANG  :  Jurnal  Teoritis  dan  Terapan  Bidang Rekayasa Sipil, vol. 10, no. 1, pp. 69-76, 2022.
[14] M. D. J. Sumajouw, and S. O. Dapas, Elemen Struktur Beton  Bertulang  Geopolimer”.  (P.  Cristian(ED);  1 ST ED.). Yogyakarta: Andi Yogyakarta, 2013.
[15] A. Tamrin, H. Ashad, and R. Musa, ”Konstribusi serat ijuk  terhadap  sifat  mekanik  beton  sistem  Self Compzcting  Concrete  (SCC),” Jurnal  Teknik  Sipil Macca , vol. 6, no, 3, pp. 186-192, 2021.