Rekayasa Hijau: Jurnal Teknologi Ramah Lingkungan
Volume 4 | Nomor 2
ISSN [e]: 2579-4264 | DOI: https://doi.org/10.26760/jrh . v 4i2.109-117 Juli  2020

## Variasi Abu Ampas Tebu dan Serat Bambu sebagai Bahan Campuran Pembuatan Beton Ramah Lingkungan
Warsito 1 , Anita Rahmawati 1
1 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, UNISMA, Malang Email: ar.nita.rachma@gmail.com
Received 13 Maret 2020 | Revised 20 Mei 2020 | Accepted 13 Juli 2020

## ABSTRAK
Beton merupakan suatu material yang secara umum menjadi kebutuhan masyarakat terhadap fasilitas infrastruktur konstruksi yang semakin meningkat seiring dengan perkembangan zaman, oleh sebab itu pemilihan beton sebagai bahan baku utama konstruksi bangunan sangatlah penting. Beberapa hal yang perlu ditinjau dalam pembuatan beton adalah harganya relatif murah, mudah diperoleh, memiliki kuat tekan tinggi serta mempunyai sifat tahan terhadap faktor kondisi lingkungan. Abu Ampas Tebu (AAT) adalah sisa hasil pembakaran dari ampas tebu. Ampas tebu sendiri merupakan hasil limbah buangan yang berlimpah dari proses pembuatan gula. Tujuan penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui kuat tekan  beton  yang  menggunakan  serat  bambu  dan  abu  ampas  tebu  sebagai  pengganti  agregat  halus dengan variasi tertentu yang mencapai 40%. Penelitian ini menggunakan metode kuantitatif eksperimen dan teknik analisa data menggunakan regresi. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah variabel bebas yang berupa variasi penggantian sebagian agregat halus menggunakan abu ampas tebu dan serat bambu. Hasil penelitian ini adalah beton dengan perbandingan komposisi campuran yang didapat sebelumnya dan hasil mix design beton normal maut sedang yaitu dengan besar kuat tekan fc’ 14,5 Mpa (K175) sampai dengan fc’17,15 Mpa (K210,6) yang kemudian ditambah dengan bahan AAT sebagai bahan penambah semen dan serat Bambu.
Kata Kunci : Abu Ampas Tebu, Beton, Serat Bambu, Agregat

## ABSTRACT
Concrete is a material that generally supports the community's need for construction of infrastructure facilities which is increasing along with the times. Selection of concrete as the main raw material for building construction is very important. There are benefits in making concrete such as low cost, ease to obtain, high compressive strength and resistancy to environmental conditions. Bagasse Ash (AAT) is the residue from the burning of sugarcane bagasse. Sugarcane bagasse itself is an abundant waste product from the sugar making processes. The purpose of this study was to determine the compressive strength of concrete using bamboo fibers and the AAT as a substitute for fine aggregate with certain variations reaching up to 40% with a concrete enhancer chemical aggregate. This research  used the American Concrete Institute design method with a  value of 0.40 and 0.45 on the concrete age of 28 days. Results found that the samples made were hard concrete with a comparison of the composition of the mixture obtained previously. Results of a normal deadly concrete mix design comprised with a large compressive strength fc '14.5 Mpa (K175) to fc '17, 15 Mpa (K210,6) which was then added to the AAT as aggregates in the cement and Bamboo fiber.
Keywords : Bagasse Ash, Concrete, Bamboo, Aggregate
Variasi Abu Ampas Tebu dan Serat Bambu sebagai Bahan Campuran Pembuatan Beton Ramah Lingkungan

## 1. PENDAHULUAN
Beton merupakan suatu material yang secara umum menjadi kebutuhan masyarakat terhadap fasilitas infrastruktur konstruksi yang semakin meningkat seiring dengan perkembangan zaman, oleh sebab itu pemilihan beton sebagai bahan baku utama konstruksi bangunan sangatlah penting. Beberapa hal yang perlu ditinjau dalam pembuatan beton adalah harganya relatif murah, mudah diperoleh, memiliki kuat tekan tinggi serta mempunyai sifat tahan terhadap faktor kondisi lingkungan.
Beton  merupakan  bahan  yang  bersifat  getas  dengan  kuat  tarik  yang  rendah.  Kuat  tarik  beton  dapat ditingkatkan dengan bahan tambah berupa serat ( fiber ). Sifat mekanik yang dapat diperbaiki dengan serat  adalah  daktilitas,  serapan  energi,  ketahanan  kejut,  kapasitas  lentur  dan  geser,  ketahanan  leleh ( fatique ) dan sebagainya. Jenis serat yang dapat dipergunakan untuk memperbaiki sifat mekanis beton antara lain adalah serat baja ( steel fibre ), serat kaca ( glass fiber ), serat polypropylene (sejenis plastik mutu tinggi), karbon ( carbon ) serta serat alami yang berasal dari bahan alami ( natural fibre ), seperti ijuk, sabut kelapa, serat goni, serat bambu, dan lainnya.
Abu  Ampas  Tebu  (AAT)  adalah  sisa  hasil  pembakaran  dari  ampas  tebu.  Ampas  tebu    sendiri merupakanhasil limbah buangan yang berlimpah dari proses pembuatan gula.  Pembakaran ampas tebu memiliki unsur yang bermanfaat untuk peningkatan kekuatan beton, karena menurut [1] abu ampas tebu mempunyai  sifat  pozzolan  dan  mengandung  silica    yang  menonjol.  Bila  unsur  ini  dicampur  dengan semen  akan  menghasilkan  kekuatan  yang  lebih    tinggi.    Dari  penelitian  sebelumnya  [2]  didapatkan bahwa hasil pengujian oleh balai Riset dan Standarisasi Industri Manado diperoleh kandungan silika abu  ampas  tebu  sebesar  68,5%  sehingga  memiliki  sifat  pozzolan. Penambahan  serat  alami  ( natural fiber ),  khususnya  serat  bambu  menjadi  pilihan  karena  merupakan  produk  hasil  alam  yang  mudah dibudidayakan. Bambu memiliki beberapa kelebihan yaitu: tidak mengalami korosi, relatif murah, dan sifat kembang susut yang rendah, dan kuat tarik yang relatif tinggi. Menurut [3] bambu mempunyai kekuatan tarik dua kali lebih besar dibandingkan dengan kayu, apabila dibandingkan dengan baja yang mempunyai berat jenis antara 6,0 – 8,0 (sementara BJ bambu = 0,6 -0,8), kuat tarik baja hanya sebesar 2,3 – 3 lebih besar dibandingkan dengan kekuatan tarik bambu. Dengan demikian bambu mempunyai kekuatan  tarik  per  unit  berat  jenisnya  sebesar  3  –  4  kali  lebih  besar  dibandingkan  dengan  baja  [4]. Penelitian ini menitik beratkan pada penentuan optimasi pengaruh penambahan serat bambu terhadap sifat mekanik beton normal
Berdasar  hal  tersebut,  maka  penelitian  ini  dimaksudkan  untuk  mengetahui  kuat  tekan  beton  yang menggunakan serat bambu dan Abu Ampas tebu sebagai pengganti agregat halus dengan variasi tertentu yang mencapai 40% ditambah dengan Bestmittel sebagai bahan tambah kimia ( chemical admixture ) [5]. Pada penelitian ini akan digunakan metode perancangan ACI ( American Concrete Institute ) dengan nilai fas 0,40 dan 0,45 pada umur beton 28 hari.

## 2. METODOLOGI
Metode yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah   metode kuantitatif  dengan  desain  penelitian eksperimental    yang    dilakukan    di  laboratorium    untuk    memberikan  suatu  gambaran    mengenai pengaruh penggunaan abu ampas tebu dan serat bambu  tehadap  kuat  lekat. Persentase  penambahan abu  ampas    tebu    tehadap    volume    agregat  halus  yaitu  0%,  10%,  dan  30%.  Sedangkan  persentase penambahan serat  bambu  terhadap  berat  semen yaitu 0%, 1,5%, dan 3%. Sampel  yang digunakan
berupa  beton  berbentuk  silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm sebanyak 36 buah yang dapat dilihat pada tabel berikut:
Tabel 1. Sampel benda uji
No AAT Serat Bambu
Benda
Uji Jumlah 1 0%
1,5%
4 12 2%
0% 1,5% 2% 2 10% 4 12
0% 1,5% 2%
3 20% 4 12 0%
Tabel 2. Hasil pengujian agregat halus
Adapun  alat-alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  mesin  penekan  yang  berfungsi  untuk menguji kuat tekan; meja penggetar berfungsi membebaskan tuangan dari pas pencetakan dilakukan pemukulan; cetakan benda uji berfungsi untuk mencetak benda uji; tongkat pemadat berfungsi untuk mengetahui  nilai  slump;  mistar  baja  berfungsi  untuk  meratakan  adonan;  timbangan  berfungsi  untuk mengukur massa suatu benda; dan Compression testing.
Kemudian, untuk bahan yang diperlukan dalam pembuatan beton di penelitian ini adalah semen; air; pasir; Abu Ampas Tebu; dan Serat Bambu dengan perbandingan seperti pada Tabel 1 dan Tabel 2 di atas.
Hasil Pengujian Agregat Kasar Parameter Hasil Standar Keterangan Abrasi 20 % < 50% Memenuhi standar Bulk Specific Gravity SSD 2,4 2,5-2,7 Termasuk agregat kasar tidak normal Modulus Kehalusan Butir kerikil 5,6 Termasuk Daerah II 6-7,1 Termasuk agregat kasar tidak normal
Variasi Abu Ampas Tebu dan Serat Bambu sebagai Bahan Campuran Pembuatan Beton Ramah Lingkungan
Langkah-langkah dalam penelitian ini bisa dilihat pada flowchart pada Gambar 2 berikut.

## Gambar 2 Flowchart Penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil
Penggunaan AAT 0% sampai 20% cenderung mengalami kenaikan kuat lekat beton serat tetapi pada variasi 5% sampai 15% pada beton mengalami penurunan kuat lekat. Penurunan terjadi dikarenakan penambahan  persentasi  AAT  ditambah.  AAT  memiliki  butiran  yang  sangat  halus.  Hal  tersebut menyebabkan terjadinya lemahnya ikatan tulangan baja polos dan beton, hal tersebut juga menyebabkan beton memiliki rongga pada area tulangan benda uji. Oleh karena itu ikatan antar tulangan baja polos dan campuran beton serat melemah.

## 3.2 Mix Desain
Desain pencampuran bahan dalam studi ini diberikan pada Tabel 3 di bawah ini yang memberikan hubungan antara mutu beton, berat semen, pasir, kerikil, air dan rasionya.
Mulai Persiapan bahan kerikil Pasir Perencanaan campuran Pemeriksaan bahan Semen Abu ampas tebu Serat bambu Pembuatan beton Pencetakan beton Pengujian Perawatan beton Analisa selesai Slump Data pengujian Air

## Tabel 3 : Desain pencampuran bahan
Mutu Beton Semen (kg) Pasir (kg) Kerikil (kg) Air (liter) w/c ratio 7,4 Mpa (K100) 247 869 999 215 0,87 9,8 Mpa (K125) 276 828 1012 215 0,78 12,2 Mpa (K150) 299 799 1017 215 0,72 14,5 Mpa (K175) 326 760 1029 215 0,66 16,9 Mpa (K200) 352 731 1031 215 0,61 19,3 Mpa (K225) 371 698 1047 215 0,58 21,7 Mpa (K250) 384 692 1039 215 0,56 24,0 Mpa (K275) 406 684 1026 215 0,53 26,4 Mpa (K300) 413 681 1021 215 0,52 28,8 Mpa (K325) 439 670 1006 215 0,49 31,2 Mpa (K350) 448 667 1000 215 0,48 Sumber : [6]

## 3.2.1 Mix design (K 175)
Contoh  dalam  pengerjaan  penelitian  beton  untuk mix  desaign  (K  175) dengan  bahan-bahan  seperti: semen  = 326 kg : pasir  = 760 kg : kerikil = 1029 kg, dengan konversi perbandingan 1 : 2 : 3. Apabila perbandingan 326 : 760 : 1029 maka rasio dapat dihitung dengan (326/326) : (760/326) : (1029/326) = 1 : 2.33 : 3.15. Maka dianggap air yang diberikan juga sesuai tabel tersebut, yaitu 0.66 kg. Kebutuhan air kemudian dapat dihitung yaitu (215/326) = 0.66 kg dari kerapatan/berat jenis material tersebut.
Untuk  mendapatkan  nilai  yang  akurat  dari  material  tersebut  biasanya  dilakukan  pengujian  di laboratorium.  Akan  tetapi  apabila  tidak  ada  data,  dapat  kita  ambil  nilai  berikut  dan  sudah  cukup mewakili. Jadi untuk membuat beton k-175, cukup dengan mengambil 1 ember semen dengan 2 ember pasir dan 3 ember kerikil, dengan catatan ember yang digunakan harus sama, dan memakai air sebanyak 0.8244 ember.

## 3.2.2 Volume Benda Uji
Benda uji tabung Diketahui : d = 15 cm ; t = 30 cm Penyelesaian : V
= 3,14 x 7.52 x 30
= 5298,75 cm 3 = 0,005298 m 3 1 zak semen isi 50 kg mempunyai ukuran zak 10 cm x 40 cm x 60 cm. Jadi, semen isi 50 kg mempunyai volume : 0,024 m3 Sehingga, 1 kg semen = (1 kg x 0,00243) / 50 kg = 0,000486 m 3 Jumlah total keseluruhan dari tabel di atas adalah: Perbandingan volume material = 2 : 4 : 6 : 1
• semen  = 0,000972 m 3
• pasir  = 0,001944 m 3
• koral  = 0,002916 m 3
• air = 0,000486 m 3 n = 0,006318 m 3
• Jadi, 1 benda uji tabung volume 0,005298 m3, maka 108 benda uji mebutuhkan (108 x 0,005298 m3) = 0,57 m3
• Semen (S) 0% - 30%   =  (18 x 3) + (16,2 x 3) + (14,4 x 3) + (12,6 x 3) = 54 + 48,6 + 43,2 + 37,8
= 183,6 kg
• Abu ampas tebu (AAT) = (1,8 x 3) + (3,6 x 3) + (5,4 x 3) = 5,4 + 10,8 + 16,2
= 32,4 kg
• Pasir (P)
= 36 x 12
= 432 kg
• Kerikil (K)
= (54 x 4) + (53,19 x 4) + (52,38 x 4)
= 216 + 212,76 + 209,52
= 638,28 kg
• Serat bambu (SB) 0% - 3% = (0,81 x 4) + (1,62 x 4)
= 3,24 + 6,48
= 9,72
• Air W/C (0,66)
= 1,34 liter
= 1,34 x 108 benda uji
= 144,72 liter

## 3.2.3 Hasil percobaan slumptest
Hasil slumptest dari  percobaan  pembuatan  beton  mutu  K175  dengan  diiameter  atas slump =  4  cm; diameter bawah slump = 8 cm; tinggi slump =  30  cm;  harga slump =  penurunan  dari  adukan semula; tinggi penurunan = 5 cm. Sehingga, selanjutnya harga slump dapat dihitung dengan membuat selisih antara tinggi slump dengan tinggi penurunan, sehngga didapat nilai sebesar 25 cm.

## 3.3 Uji kuat tekan beton
Cara yang digunakan untuk pengujian kuat tekan beton adalah dengan menggunakan mesin tekan dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Nilai standar deviasi (himsworth) Jenis Pengawasan sempurna Sangat baik Baik Cukup Buruk Standar Deviasi Mpa 2,8 3,5 4,2 5,6 7

## Sumber : [6]
Prinsip pengujian kuat tekan beton dengan alat mesin tekan adalah mengukur besarnya beban yang dapat dipukuli oleh satuan luas beton (benda uji) samapai bend uji itu hancur atau rusak. Adapun bentuk benda uji dapat berupa kubus ukuran 15 cm atau silinder ø15 cm dan tinggi 30 cm.
Kekuatan beton atau mutu beton seringkali kita jumpai dengan notasi “f’c” atau “K” mutu beton f’c dinyatakan dalam satuan Mpa. Beton dengan mutu f’c 14,5 Mpa menyatakan kuat tekan beton tersebut adalah 14,5 Mpa pada umur 28 hari dengan menggunakan benda uji silinder ukuran diameter 15 cm x tinggi 30 cm. 1 Mpa = 1 N/mm2= 10,2 kg/cm2. Sedangkan mutu beton K dinyatakan dalam satuan kg/cm 2 . Beton dengan mutu K 175 menyatakan kuat tekan beton tersebut adalah 175 kg/cm 2 pada umur 28 hari dengan menggunakan benda uji silinder. Rumus yang digunakan untuk menghitung parameter kuat tekan (f’c dalam Mpa atau kg/cm 2 ) mengacu pada [7].
Setelah diperoleh nilai f’c maka nilai tersebut dibagi faktor umur beton yaitu:
• 0,46 untuk umur 3 hari
• 0,65 untuk umur 7 hari
• 0,88 untuk umur 14 hari
• 0,96 untuk umur 21 hari
• 1,00 untuk umur 28 hari.
Setelah hasil bagi kuat tekan dibagi dengan faktor umur, maka nilai tersebut di bagi lagi dengan faktor bentuk sampel:
• 1 untuk benda uji kubus ukuran 15 x 15 x 15 cm
• 0,83 untuk benda uji silinder ukuran diameter 15 cm x tinggi 30 cm

## 3.3.1 Perhitungan
Untuk umur beton 14 hari, maka σb, dapat dihitung dengan persamaan berikut:
σb = !"#$%#$% '"($% ( ) *+$, -"%$.-$%# σb
= /0123,5 2,66 ) 710,058 σb = 236,18 kg/cm 2
σbm = 9:; %
σbm = 881,0< /
σbm = 185,88 kg/cm 2
σbm akhir = :=. 2,6/
σbm akhir = 768,66 2,6/
σbm akhir = 223,95 kg/cm 2
Umur beton 21 hari
σb
= !"#$%#$% '"($%
( ) *+$, -"%$.-$%#
σb
= 56887,0 2,30 ) 710,058 σb = 168,39 kg/cm 2
σbm = 9:; %
σbm = 85/,52 /
σbm = 174,40 kg/cm 2
σbm akhir = :=. 2,6/
σbm akhir = 71<,<2 2,6/
σbm akhir = 210,12 kg/cm 2
- Umur beton 28 hari
σb
= !"#$%#$% '"($%
( ) *+$, -"%$.-$%#
σb
= /7072,1 7 ) 710,058 σb
= 178,97 kg/cm 2
σbm = 9:; %
σbm = 873,83 /
σbm = 173,20 kg/cm 2
σbm akhir = :=. 2,6/
σbm akhir = 71/,52 2,6/
σbm akhir = 208,67 kg/cm 2
Maka nilai σb bervariasi dengan parameter umur beton. Semakin muda umur beton maka nilainya akan semakin tinggi.

## 4. SIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  sudah  dilakukan  di  laboratorium  Universitas  Islam  Malang,  sampel  yang dibuat adalah beton keras dengan perbandingan komposisi campuran yang didapat sebelumnya dan hasil mix design beton normal maut sedang yaitu dengan besar kuat tekan fc’ 14,5 Mpa (K175) sampai dengan fc’17,15 Mpa (K210,6) yang kemudian ditambah dengan bahan Abu Ampas Tebu (AAT) sebagai bahan penambah semen dan serat Bambu (SB).
Penambahan bahan AAT dan SB yang memenuhi syarat yang direncanakan  untuk mutu beton fc’ 14,5 Mpa (K 175) adalah :
-  AAT 0% - SB 1,5% dengan mutu beton 14,87 Mpa (K 182,87)
-  AAT 10% - SB 0% dengan mutu beton fc’ 15,82 Mpa (K 194,28)
-  AAT 10% - SB 3% dengan mutu beton fc’ 14,59Mpa (K 179,2).
Penambahan bahan AAT dan SB yang tidak memenuhi syarat yang direncanakan untuk mutu beton fc’ 14,5 Mpa (K 175) adalah :
-  AAT 0% - SB 3% denga mutu beton fc’ 12,52 Mpa (K 153,8) -  AAT 10% - SB 1,5% dengan mutu beton fc’ 13,54 Mpa (K 166,25) -  AAT 20% - SB 0% dengan mutu beton fc’ 10,42 Mpa (K 127,94) -  AAT 20% - SB 1,5% dengan mutu beton fc’ 7,48 Mpa (K 91,92) -  AAT 20% - SB 3% dengan mutu beton fc’ 8,21 Mpa (K 100,88) -  AAT 30% - SB 0% dengan mutu beton fc’ 6,68 Mpa (K 82,07) -  AAT 30% - SB 1,5% dengan mutu beton fc’ 6,52 Mpa (K 80,06)
-  AAT 30% - SB 3% dengan mutu beton fc’ 7,08 Mpa (K 86,99).

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Alfredo, M. (2012). Studi Tekan Beton Normal Mutu Sedang dengan Campuran Abu Sekam Padi (RHA) dan Limbah Adukan Beton (CSW). Depok: Universitas Indonesia.
[2] Rompas, G.P., dkk. (2013). Pengaruh Pemanfaatan Abu Ampas Tebu Sebagai Subsitusi Parsial Semen Dalam Campuran Beton Ditinjau Terhadap Kuat Tarik Lentur dan Modulus Elastisitas, jurnal sipil static Vol.1 No.2 82-89.
[3] Morisco.  (1996).  Bambu  Sebagai  Bahan  Rekayasa,  Pidato  Pengukuhan  Jabatan  Lektor  Kepala Madya, Yogyakarta: Universitas Gajah Mada, Fakultas Teknik.
[4] Morisco. (1999). Rekayasa Bambu, Nafiri Offset, Yogyakarta.
[5] Isnawati.  (2015).  Pengaruh  Penambahan  Agregat  Limbah  Plastik  Terhadap  Kuat  Tekan  Beton. Makassar: Universitas Islam Negeri Alauddin.
[6] SNI  DT-91-0008-2007.  (2007).  Tata  cara  perhitungan  harga  stauan  pekerjaan  beton  untuk konstruksi bangungan gedung dan perumahan.  Badan Standardisasi Nasional (BSN).
[7] SNI 03-1974-1990. (1990). Pengujian Kuat Tekan Beton, Badan Standardisasi Nasional.