## ANALISIS PENGGUNAAN SERAT IJUK TERHADAP SIFAT MEKANIS BETON NORMAL
Hansen Chandra Koesoema 1 dan Widodo Kushartomo 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta hansen.325190037@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: 29-07-2023, diterima untuk diterbitkan: 02-08-2023

## ABSTRACT
Concrete  is  a  mixture  of  cement,  coarse  aggregate,  fine aggregate,  water  and  or  without  admixture  or  additional mixed  ingredients.  There  are  various  types  of  concrete,  one  of  which  is  fibrous  concrete.  Fibrous  concrete  is  a composite structure consisting of ordinary concrete and other materials in the form of fibers. In this research using a mixture  of  palm  fiber  with  an  average  diameter  of  0.24  mm.  The  treatment  method  is  carried  out  by  5  days  of immersion in water followed by steam for less than 5 hours. This research uses a volume variation of 1%, 2%, 3% with lengths of 2 and 3 cm palm fiber, respectively. Based on this research, it is known that the use of a mixture of palm  fiber  in  concrete  can  increase  the  value  of  tensile  strength  and  flexural  strength  with  the  addition  of  the percentage of palm fiber. the use of palm fiber mixed into concrete is produced by a length of 2 cm with a percentage of 1% with a percentage increase of 1.01% in compressive strength, a percentage of 2% with a percentage increase of 76.7% in tensile strength, and a length of 3 cm with a percentage of 3% with a percentage increase of 39.8% in flexural strength.
Keywords: Concrete; Fiber; Fibrous Concrete; Palm Fiber; Natural Fiber

## ABSTRAK
Beton  merupakan  campuran  dari  semen,  agregat  kasar,  agregat  halus,  air,  dan  atau  tanpa  admixture  atau  bahan campuran tambahan. Ada bermacam macam jenis beton salah satunya beton berserat. Beton berserat merupakan bagan komposit yang terdiri dari beton biasa dan bahan lain yang berupa serat. Pada riset ini menggunakan campuran serat ijuk dengan diameter rata rata sebesar 0,24 mm. metode perawatan dilakukan dengan 5 hari perendaman dengan air dilanjutkan steam selama kurang  5 jam.  Riset ini menggunakan variasi volume 1%, 2%, 3% dengan panjang serat ijuk berturut turut sepanjang 2 dan 3 cm. diketahui berdasarkan riset ini penggunaan campuran serat ijuk pada beton dapat meningkatkan nilai kuat tarik dan kuat lentur seiring penambahan persentase serat ijuk. penggunaan serat ijuk yang  di  campurkan  ke  dalam  beton  dihasilkan  oleh  Panjang  2  cm  dengan  persentase  1%  dengan  persentase peningkatan 1,01%  pada kekuatan tekan, persentase 2% dengan persentase peningkatan 76,7%  pada kekuatan tarik, dan Panjang 3 cm dengan persentase 3% dengan persentase peningkatan 39,8% pada kekuatan lentur.
Kata kunci: Beton; Serat; Beton Berserat; Ijuk; Serat Alami

## 1. PENDAHULUAN

## Latar belakang
Dalam  konstruksi,  beton  merupakan  bagian  dari  struktur  bangunan.  Dalam  teknik  sipil,  beton  digunakan  untuk membangun pondasi, kolom, balok dan pelat. Beton juga banyak digunakan dalam pembangunan struktur hidrolik seperti bendungan, kanal dan jalan setapak kaku, kanal, kanal dan lain-lain. Karena beton digunakan di hampir semua bidang teknologi konstruksi, beton harus digunakan setidaknya untuk pekerjaan pondasi (Mulyono, 2005).
Beton adalah campuran yang tersusun dari semen portland, agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil) dan air dengan atau  tanpa  bahan  tambahan  (Adinixture),  sehingga  tercipta  hubungan  yang  erat  antar  komponen  (Wora  &  Ndale, 2018). Berbagai jenis beton digunakan dalam konstruksi, antara lain beton normal, beton ringan, beton massa, beton pasir, beton siklop, beton berlubang dan beton berserat (Tjokrodimuljo, 1996).
Serat dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu serat sintetis dan serat alami. Serat sintetis memiliki keterbatasan karena berasal dari sumber bahan bakar fosil yang  terbatas (Kiruthika, 2017). Pada pengolahannya menghasilkan berbagai gas berbahaya seperti CO2, metana, dinitrogen oksida dan lain-lain yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan,
dan serat sintetis relatif lebih mahal. Harga serat alam relatif lebih murah, namun ketersediaan serat alam melimpah, dan pengolahan serat alam tidak menghasilkan gas berbahaya, serta merupakan sumber daya alam terbarukan yang dapat mengikuti karbondioksida sehingga mengurangi polusi udara (Ahmad et al., 2015).
Serat alami berasal dari alam, alam bersama sumber dayanya dapat kita manfaatkan salah satunya serat. Serat nabati diperoleh berdasarkan bagian tanaman yaitu seperti biji-bijian (kapas, kapuk, epura), batang-batangan (rami, kenaf, jelatang,  bambu)  dan  daun-daunan  (sisal,  manila,  abaca),  buah  (kelapa),  dll.  Serat-serat  tanaman  ini  diyakini sepenuhnya terbarukan dan padaa prosesnya akan terurai secara biologis. Tanaman serat ini memiliki sejarah panjang dalam kehidupan umat manusia  (Habibie et al., 2021).
Menurut Tjokrodimuljo (2007), beton berserat ( fiber concrete ) merupakan komposit yang berada dari beton berserat. Serat sebagian besar berupa batang yang berdiameter 5 hingga 500 µm (mikron) dan panjang sekitar 25 hingga 100 mm.  Dalam  hal  ini  serat  dapat  dilihat  sebagai  agregat  yang  bentuknya  tidak  terlalu  bulat.  Kehadiran  serat mempengaruhi  kemampuan  proses  dan  membuat terjadinya  segregasi menjadi  sulit. Serat  dalam  beton  dapat digunakan untuk mencegah retak. Dalam hal ini beton fiber memiliki daya tahan yang lebih baik dibandingkan dengan beton biasa. Dan meskipun serat yang digunakan memiliki modulus elastisitas yang lebih besar dari pada beton, seperti kawat baja, maka beton serat memiliki kekuatan tekan, kekuatan tarik dan modulus elastis yang sedikit lebih tinggi daripada beton biasa. Beton serat tahan terhadap benturan dan kelenturan.
Pada riset yang di lakukan oleh Kushartomo dan Christianto (2015) terhadap Serat baja lokal yang berjudul “Pengaruh Serat  Lokal  Terhadap  Kekuatan  tekan  dan  Kekuatan  Lentur reactive  Powder  Concrete dengan  Teknik  Perawatan Penguapan” Melihat pengaruh volume dan rasio aspek (l/d) serat baja lokal atau asli terhadap  kekuatan tekan dan kekuatan lentur RPC, peningkatan kekuatan lentur RPC yang sangat signifikan terlihat pada campuran beton sebesar 350%  pada  perbandingan.  tanpa  serat  pada  volume  serat  tunggal  optimal  1,5% dan aspek rasio   75,  sedangkan kekuatan tekan RPC hanya meningkat 10%.
Pada riset yang di jalani oleh Risdianto & Tobing (2019), Akumulasi serat serabut kelapa pada beton bisa kurangi kekuatan tekan beton.  Kekuatan tekan normal beton usia 7, 14, 21 serta 28 hari ialah 17, 12MPa, 21, 50MPa, 23, 48MPa, 25, 75MPa. Dengan peningkatan serat 0, 66 kg/ m³, 1, 32 kg/ m³, 1, 98 kg/ m³ nilai kokoh tekan yang di bisa terus  menjadi  menyusut.  Tetapi,  akumulasi  serat  serabut  kelapa  pada  beton  bisa  menaikkan  kekuatan  tarik  beton. Kekuatan tarik retak maksimal pada beton serat dengan komposisi 0, 66 kg/ m³ ialah pada usia 7, 14, 21, 28 hari yaitu 1, 99 MPa, 2, 08 MPa, 2, 20 MPa, 2, 38 MPa. Serta pada usia 28 hari kekuatan lentur beton wajar sebesar 3, 02 MPa, serta kenaikan kekuatan lentur maksimal dengan menambahkan serat 0,66 kilogram/ m³, ialah 5. 705 MPa
Sebuah studi tentang ijuk menemukan bahwa diameter mempengaruhi nilai tarik dari ijuk. Semakin kecil diameter serabut  sawit  maka  kekuatan  tariknya  semakin  tinggi.  Kami  melihat  ini  dalam  data  berturut-turut  menunjukkan diameter 0,25 hingga 0,35 mm, 0,36 hingga 0,45 mm dan 0,46 hingga 0,55 mm, memberikan nilai kekuatan tarik 208,22 MPa, 198,15 MPa, dan 173,43 MPa (Munandar et all, 2013).
Maksud dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui nilai kekuatan tarik, kekuatan tekan, kekuatan lentur, dan juga nilai modulus elastisitas yang terjadi pada beton  berserat yang menggunakan serat ijuk sebanyak 1%, 2%, dam 3% dan dengan panjang 2 cm dan 3 cm sebagai bahan tambahnya.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Konstruksi dan Teknologi Beton, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,  Universitas  Tarumanagara.  Penelitian  ini  akan  dimulai  pada  April  2023.  Sampel  yang  akan  diuji  terbagi menjadi dua bentuk yaitu silinder dengan diameter 10 cm dan tinggi 20 cm dan balok dengan dimensi 10 cm × 10 cm × 40 cm dengan variasi persentase serat ijuk sebesar 1%, 2%, dam 3%. Dan dengan Panjang serat ijuk 2 cm dan 3 cm.  Perawatan  beton  dilakukan  dengan  cara  perendaman  selama  5  hari  dan  di  steam  selama  kurang  lebih  5  jam. Pengujian beton dilakukan pada saat beton telah berumur 7 hari dan masing-masing sampel dengan kandungan ijuk yang berbeda meliputi 3 sampel uji tekan, 2 sampel uji lentur, 3 sampel uji tarik retak dan 1 sampel Tes modulus Young. Dengan demikian, pada penelitian ini terdapat 49 benda uji silinder dan 14 benda uji balok. Dengan fc rencana di gunakan sebesar 30MPa.
Berdasarkan hasil pengujian yang telah di lakukan pada seluruh benda uji, diperoleh beberapa data yang dapat di lihat pada grafik berikut ini;

## Hasil pengujian berat jenis
Gambar 1. Grafik hubungan berat jenis beton dengan presentase penggunaan serat ijuk
Berdasarkan gambar 1 dapat di simpulkan bahwa penggunaan ijuk pada campuran beton dapat menurunkan berat jenis beton. Semakin tinggi proporsi ijuk dalam campuran beton, semakin ringan beton tersebut.

## Hasil pengujian kekuatan tekan
Gambar 2. Grafik hubungan kekuatan tekan beton dengan persentase penggunaan serat ijuk
Berdasarkan  Gambar  2  dapat  menunjukan  bahwa  nilai  kekuatan  tekan  beton  pada  penggunaan  serat  ijuk  akan mengalami  penurunan  kekuatan  tekan  seiring  besarnya  persentase  serat  ijuk  yang  di masukan  ke dalam  campuran beton.  Penggunaan  serat  ijuk  dengan  Panjang  2  cm  menghasilkan  penurunan  kekuatan  tekan  yang  kebih  kecil  di bandingkan penggunaan serat dengan Panjang 3 cm. hal ini disebabkan oleh oleh banyaknya rongga-rongga udara yang  terbentuk  akibat  ditambahkannya  serat  ijuk  pada  campuran  beton  yang  dapat  dibuktikan  pada  persamaan S = S 0 𝑒 -kP (Mindess & Young, 1981) yang mengkorelasikan kekuatan dan porositas pada material getas, sehingga bahwa kenaikan volume pori-pori dapat mengurangi kekuatan beton. Akibatnya semakin banyak rongga udara yang terbentuk, dengan demikian semakin kecil pula kekuatan pada beton
2040 2080 2120 2160 2200 2240 2280 0 1 2 3 4 2 cm 3 cm normal Be ra t Je n is Beto n (k g /m 3 ) persentase serat ijuk (%) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 1 2 3 4 2 cm 3 cm normal Ku at T ek an (M P a) persentase serat ijuk (%)

## Hasil pengujian kekuatan tarik
Gambar 3. Grafik Hubungan Kekuatan Tarik Belah Beton dengan Persentase Penggunaan Serat Ijuk
Berdasarkan Gambar 3 menunjukkan bahwa banyaknya persentase penggunaan serat ijuk mempengaruhi nilai kuat tarik belah beton yang dihasilkan. Pada penelitian ini menunjukan penggunaan serat ijuk dengan Panjang 2 cm dengan presentase 2% menunjukan hasil kekuatan Tarik yang lebih tinggi di banding yang lain dengan nilai rata rata 1,3556 MPa. Berdasarkan di atas juga dapat di simpulkan bahwa nilai kekuatan tarik beton normal terhadap variasi persentase serat ijuk sesuai dengan persamaan ε 𝑐 = σ 𝑚 𝑉 𝑚 + σ 𝑓 𝑉 𝑓 (Bentur & Mindess, 1990), dapat kita lihat menunjukan tren kenaikan seiring dimasukan penambahan ijuk pada beton
Hasil pengujian kekuatan lentur
Gambar 4. Grafik hubungan kekuatan lentur beton dengan persentase penggunaan serat ijuk
Berdasarkan  gambar  4  menunjukkan  bahwa  kekuatan  lentur  beton  mengalami  peningkatan  seiring  bertambahnya persentase serat ijuk dalam campuran beton. Hal ini terjadi di karenakan daya ikat yang terjadi antara serat ijuk dengan agregat lebih banyak seiring penambahan persentase serat ijuk.pada gambar dapat di lihat peningkatan daya kekuatan lentur  lebih  baik  menggunakan  serat  ijuk  persentase  1%, 2%,  dan 3%    dengan  panjang 3  cm dengan  nilai  sebesar 2,7525 MPa, 3,0225 MPa, dan 3,1230 MPa dibandingkan 2 cm yang hanya sebesar 2,5035 MPa, 2,5350 MPa, dan 2,5560 MPa.
0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
normal 2 cm 3 cm persentase serat ijuk (%) Ku at T arik Be lah (M P a) 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 1 2 3 4 2 cm 3 cm normal Ku at L en tu r (M P a)

## Hasil pengujian modulus elastisitas
Gambar 5. Grafik hubungan modulus elastisitas beton dengan persentase serat ijuk
Berdasarkan  gambar  5  menunjukkan  bahwa  modulus  elastisitas  beton  cenderung  menurun  pada  penggunaan persentase serat sebanyak 2% dibandingkan pada persentase 1% dan 3% yang meningkat. Hal ini dapat di lihat  pada data  yang  menunjukan  pada  penggunaan  panjang  2  cm  nilai  yang  di  hasilkan  pada  persentase  1%,  2%,  dan  3% berturut-turut adalah 29342,76 MPa, 14307,73 MPa, 27172,2 MPa. Sedangkan pada penggunaan  serat ijuk dengan panjang 3 cm di dapat nilai  berturut-turut adalah  33706,66 MPa, 20520,89 MPa, dan 31032,89 MPa. Berdasarkan di atas pula dapat di simpulkan bahwa hubungan elastis beton normal terhadap variasi persentase serat ijuk sesuai dengan persamaan ε 𝑐 =   𝐸 𝑚 𝑉 𝑚 + 𝐸 𝑓 𝑉 𝑓 ,  (Bentur  &  Mindess,  1990)  dapat  kita  lihat  menunjukan  tren  penurunan  seiring dimasukan  penambahan  serat  ijuk  ke  dalam  campuran  beton.  Hal  ini  dikarenakan  banyaknya  rongga  udara  yang terdapat di dalam beton sehingga menghambat kekuatan deformasi elastis saat diberi pembebanan.

## 3. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Bedasarkan pada riset ini, ditarik kesimpulan diantaranya:
1. Semakin besar persentase serat ijuk pada campuran beton maka semakin kecil juga nilai berat jenis beton yang di hasilkan, grafik menunjukan penurunan seiring di tambahkannya persentase serat ijuk. Pada penggunaan 1%, 2%, dan 3% secaa berturut turut di dapatkan hasil penurunan berat jenis beton terhadap beton normal sebesar 1,01%, 0,81%, dan 0,14% pada serat ijuk 2 cm. sedangkan pada penggunaan serat 3 cm didapat hasil 2,15%, 0,81%, dan -0,45%.
2. Semakin besar persentase serat ijuk pada campuran beton maka semakin kecil juga nilai kekuatan tekan yang di hasilkan, pada grafik menunjukan penurunan seiring di tambahkannya persentase serat ijuk. Pada  penggunaan 1%, 2%, dan 3% secaa berturut turut di dapatkan hasil penurunan berat jenis beton terhadap beton normal sebesar 1,01%, 0,81%, dan 0,14% pada serat ijuk 2 cm. sedangkan pada penggunaan serat 3  cm didapat hasil 2,15%, 0,81%, dan -0,45%.
3. Besarnya  kekuatan  tarik  belah  beton  dipengaruhi  oleh  besarnya  persentase  serat  ijuk  dalam  campuran  beton. Semakin  besar  persentase  serat  ijuk  akan  membuat  kekuatan  tarik  belah  pada  beton  menjadi  meningkat. Peningkatan  nialai  kekuatan  tarik  ini  berbanding  lurus  dengan  penambahan  serat  ijuk.  Pada  data  pengolahan menunjukan penggunaan serat ijuk dengan Panjang 2 cm sebanyak 2% menghasilkan hasil yang terbaik akan nilai kekuatan tarik yang di hasilkan oleh beton yakni sebesar 76,7% dibandingkan beton normal.
4. Semakin besar persentase penggunaan serat ijuk pada campuran beton maka semakin besar pula kekuatan lentur yang dapat di tahan pada balok, pada grafik menunjukan hasil peningkatan kekuatan lentur beton antara beton normal dengan beton yang di tambahkan serat dengan menggunakan persentase 1%, 2%, dan 3% pada Panjang 2 cm berturut-turut meningkat yakni sebesar 12,1%, 13,5%, dan 14,4%. Sedangkan pada penggunaan campuran serat Ijuk dengan Panjang 3 cm didapatkan hasil yang lebih tinggi yakni 23,2%, 35,3% dan 39,8%.
5. Berdasarkan pada penelitian ini volume optimum dari penggunaan serat ijuk yang di campurkan ke dalam beton dihasilkan oleh Panjang 2 cm dengan persentase 1% dengan persentase peningkatan 1,01%  pada kekuatan tekan,
0 7500 15000 22500 30000 37500 0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 2 cm 3 cm normal persentase serat ijuk (%) M o d u lu s El astisit as (M P a)
persentase 2% dengan persentase peningkatan 76,7%  pada kekuatan tarik, dan Panjang 3 cm dengan persentase 3% dengan persentase peningkatan 39,8% pada kekuatan lentur.

## Saran
Diperlukan  penelitian  lebih  lanjut  dengan  menggunakan  metode  Uji  Vee  –  Bee Slump  Test pada  campuran  beton dengan serat ijuk untuk mengetahui waktu yang diperlukan untuk meratakan campuran beton pada cetakan.

## DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, F., Choi, H. S., & Park, M. K. (2015). A Review Natural Fiber Composites Selection In View Of Mechanical, Light Weight, and Economic Properties. Macromolecular Materials and Engineering, 300 (1), 10-24. Bentur,  A.,  &  Mindess,  S.  (1990). Fibre  Reinforced  Cementitious  Composites. London  and  New  York:  Elsevier Science Publishers LTD.
Habibie, S., Suhendra, N., Roseno, S., Setyawan, B. A., Anggaravidya, M., & Rohman, S. (2021). Serat Alam Sebagai Bahan Komposit Ramah Lingkungan, Suatu Kajian Pustaka. Jurnal Inovasi dan Teknologi Material, 2 (2), 1-13. Kiruthika, A. V. (2017). A Review on Physico-Mechanical Properties of Bast Fibre Reinforced Polymer Composites. Journal of Building Engineering, 9 , 91-99.
Kushartomo, W., & Christianto, D. (2015). Pengaruh Serat Lokal Terhadap Kuat Tekan dan Kuat Lentur Reactive Powder Concrete dengan Teknik Perawatan Penguapan. Jurnal Teoritis dan Terapan Bidang Rekayasa Sipil, 22 (1), 31-36.
Mindess, S., & Young, J. (1981). Concrete. Prentice-Hall. New Jersey: INC. Mulyono, T. (2005). Teknologi Beton. Yogyakarta: ANDI Yogyakarta. Munandar,  I.,  Savetlana,  S.,  &  Sugiyanto.  (2013,  Juli).  Kekuatan  Tarik  Serat  Ijuk  (Arenga  Pinnata  Merr). Jurnal FEMA, 1 (3), 52-58. Risdianto, Y., & Tobing, G. R. (2019). Pengaruh penambahan Serat Sabut Kelapa (Coconut Fiber) Terhadap Kuat Tekan, Kuat tarik Belah, dan Kuat Lentur pada beton. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya. Tjokrodimuljo, K. (1996). Teknologi Beton. Yogyakarta.
Wora, M., & Ndale, F. X. (2018). Pengaruh penambahan Serat ijuk Dapat Meningkatkan Kuat tarik pada beton Mutu Normal. Jurnal IPTEK, 22 (2), 51-58.