http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v6i3.217
Cara mensitasi artikel ini: Saputra, N.A, Handayani, N., Faradila, A. (2023) Beton Serat Limbah PengolahanBesi. Buletin Profesi Insinyur 6(3) 102-105

## Beton Serat Limbah Pengolahan Besi
Pemakaian  beton  sebagai  bahan  penyusun  pada bidang  konstruksi  memerlukan  kualitas  beton  yang kuat  dan  efisien,  sehingga  saat  ini  banyak  dilakukan peningkatan  standar  kualitas  dari  pembuatan  beton konstruksi.  Salah  satu  cara  untuk  meningkatkan kualitas  beton  adalah  mencampur  bahan  penyusun beton dengan material lain, dalam hal ini mencampur beton  tersebut  dengan  limbah  hasil  mesin  bubut berupa  potongan  serat  besi  halus  memiliki  tujuan selain  mengurangi  limbah  hasil  mesin  bubut,  juga menaikkan  kuat  tarik,  kuat  lentur  serta  ketahanan beton  terhadap  retak.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah untuk mengetahui karakteristik dan kuat tekan beton saat pencampuran limbah pengolahan besi (besi bubut)  dan  pengaruhnya  terhadap  kuat  tekan  beton pada  umur  beton  28  hari.  Sampel  pada  penelitian  ini berbentuk  silinder  beton  dengan  ukuran  diameter  15 cm dan tinggi 30 cm dan campuran potongan besi yang digunakan  bervariasi,  dari  0%,  1%,  2%,  3%,  dan  4%. Hasil  penelitian  memberikan  nilai  kuat  tekan  beton tanpa penambahan serat yaitu 20,12 N/mm 2 , penambahan  serat  1%,  2%,  3%  dan  4%  berturut-turut adalah 20,65 N/mm 2 , 19,48 N/mm 2 , 18,43 N/mm 2 , dan 12,5 N/mm 2 .
Kata kunci : serat bubut, beton serat, kuat tekan beton
Diajukan: 21 Desemner 2022 Direvisi: 21 Juli 2023 Diterima: 29 Juli 2023 Dipublikasikan online: 30 Juli 2023
Norseta Ajie Saputra 1 , Noviyanthy Handayani 1 , Amelia Faradila 1
1 D osen Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Palangka Raya

##  norseta.ajie@gmail.com

## Pendahuluan
Sebagai  bahan bangunan, beton memiliki  ketahanan tekan yang  baik;  komponennya  terdiri  dari  campuran  semen hidrolik  atau  semen  Portland,  agregat  kasar,  agregat  halus dan  air  dengan  bahan  tambahan.  Berdasarkan  beratnya beton  dapat  dibedakan  menjadi  tiga,  yaitu  beton  berat, beton sedang, dan beton ringan (Tri, 2004). Berdasarkan SNI 03-2834-2000,  beton  normal  adalah  beton  yang  memiliki berat  satuan  2200  kg/m 3 sampai  2400  kg/m 3 dimana material  agregatnya  menggunakan  agregat  alam  yang dipecah/tanpa  dipecah.  Sedangkan  beton  berat  adalah beton yang mempunyai berat isi yang lebih berat dari beton normal  (lebih  dari  2400  kg/m 3 )  dan  umumnya  digunakan untuk  kepentingan  tertentu  seperti  menahan  radiasi, menahan  benturan,  dll.    Beton  serat  yang  merupakan modifikasi  dari  beton  konvensional,  dilakukan  dengan menambahkan  material lain, dimana  serat  yang digunakan dapat berasal dari jenis bahan kawat, plastik, limbah bubut besi,  potongan  kawat  baja  maupun  serat  tumbuhan. Penambahan  serat  beton  mampu  menambah  ketahanan beton  dari  keretakan  sehingga  beton  serat  banyak digunakan  pada  konstruksi  yang  mempunyai  permukaan luas baik pada konstruksi rumah tinggal atau fasiltas umum.
Dalam penelitian Hadi & Setiawan (2019) serpihan besi bekas hasil potongan mesin bubut ditambahkan sedikit demi sedikit  menggantikan  agregat  halus,  dimana  serpihan  besi bekas  hasil  potongan  mesin  bubut  yang  digunakan merupakan potongan yang tertahan pada saringan No. 200. Campuran  benda  uji  yang  dicampur  serpihan  aluminium
bervariasi  mulai  dari  0%,  5%,  10%,  15%,  dan  20%.  Dari penelitian  tersebut  terlihat  semakin  tinggi  persentase campuran  serpihan  hasil  mesin  bubut,  hasil  uji  kuat  tekan beton akan menurun hingga 64,21%.
Menurut pengujian yang dilakukan Pratama et al. (2020) dimana  dilakukan  inovasi  dengan  menambahkan  serpihan besi untuk melakukan uji tekan, uji tarik, dan uji lentur pada beton  dengan  variasi  campuran  0%,  5%,  7,5%,  dan  10% terhadap berat dari semen. Dari hasil uji tekan beton, untuk nilai uji tekan dengan campuran serpihan besi  0%, 5%, 7,5% dan 10% berturut-turut adalah 30,5 MPa, 32 MPa, 32,3 MPa dan  32,7 MPa.  Untuk  pengujian  kuat  tarik  variasi  serat  0% rata-rata  10,10 MPa,  variasi  serat  5%  rata-rata  10,62 MPa, variasi  serat  7,5%  rata-rata  10,99  MPa  dan  nilai  kuat  tarik variasi serat 10% ratarata 11,16 MPa. Sedangkan untuk kuat lentur, pada variasi 0% rata-rata 3,84 MPa, variasi serat 5% 4,48  MPa,  variasi  serat  7,5%  sebesar  4,48  MPa  dan  variasi serat  10%  yaitu  sebesar  5,12 MPa.  Dapat  disimpulkan  dari hasil penelitian didapatkan kenaikan nilai rerata kuat tekan, kuat  tarik,  dan  kuat  lentur  pada  beton  dengan  campuran besi bekas tersebut.
Sedangkan  pada  penelitian  Udin  (2021)  dimana penelitian  tersebut  membandingan  susunan  campuran beton terhadap uji tekan beton dengan f’c 16,9 MPa dengan campuran  potongan  besi  0%,  1,5%,  3%,  dan  5%  terhadap berat agregat halus secara keseluruhan. Dari hasil penelitian tersebut  diperoleh  hasil  uji  tekan  beton  korelasi  umur  28 hari  pada  varian  penambahan  0%,  1,5%,  3%,  dan  5% berturut-turut  adalah  21,98  MPa,  19,64  MPa,  20,34  MPa, dan 22,91 MPa.
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v6i3.217

## Metode Penelitian

## Material
Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1. Portland Cement merk Gresik tipe 1
2. Agregat kasar, Batu Pecah ex. Merak
3. Agregat halus, Pasir Tangkiling
4. Air, dari sumber PDAM
5. Limbah sisa proses bubut besi

## Pemeriksaan Karakteristik Material Agregat
Agregat  kasar  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  berupa batu  pecah  berasal  dari  Ex. Merak dan  agregat  halus  yang digunakan  berupa  pasir  alam  berasal  dari  Tangkiling  Jalan Tjilik  Riwut  Km  29  Palangka  Raya.  Jenis-jenis  pemeriksaan material meliputi:
1. Pemeriksaan Kadar Air Menurut  SNI  03-1971-1990.  Tujuannya  adalah  untuk mengetahui banyaknya air yang terkandung dalam pasir yang dipakai pada campuran beton.
2. Pemeriksaan Berat Jenis Menurut SNI 03-1969-1990. Tujuannya untuk mengetahui berat jenis dan penyerapan air dalam batu pecah agregat kasar atau batu pecah.
3. Uji Ketahanan Aus Menurut SNI 2417:2008. Tujuannya untuk menentukan ketahanan  agregat  kasar  terhadap  keausan  dengan menggunakan mesin abrasi Los Angeles.

## Hasil Pengujian Karakteristik Material Agregat
Agreragat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  harus  diuji terlebih  dahulu,  dimana  hasil  pengujian  dapat dilihat  pada Tabel 1.

## Tabel 1 Hasil Pengujian Karakteristik Material
Jenis Pemeriksaan Aggregat Kasar Agregat Halus Standar Kadar air (%) 1,183 0,280 Berat Jenis (gr/cm 3 ) a. Specific gravity (bulk) 2,598 2,581 2,58 – 2,85 b. Specific gravity (SSD) 2,618 2,632 2,58 – 2,86 c. Specific gravity (apparent) 2,650 2,714 2,58 – 2,84 d. Penyerapan air (%) 0,749 1,860 2,00 – 7,00 Keausan (%) 19,60 - < 40
Penelitian  ini  menguji  27  sampel  Silinder  beton  yang terdiri dari  9 benda uji  beton  asli  untuk  perendaman  air  7, 14  dan  28  hari.  kemudian  dilakukan  pembuatan  sampel dengan variasi uji beton dan serpihan besi sebanyak 9 buah untuk perendaman air 7, 14 dan 28 hari. Benda uji campuran tersebut dibuat dalam 4 (empat) variasi penambahan serat beton dengan variasi  1%, 2%, 3%, dan 4%.
Uji campuran beton di penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Komposisi Campuran Beton f’c 20 MPa
Banyaknya Bahan Semen (kg) Air (liter) Ag. Halus (kg) Ag. Kasar (kg) m 3 468,750 227,788 483,119 1150,343 Per 3 silinder 8,950 4,349 9,224 21,963 1 silinder 2,983 1,450 3,075 7,321

## Pembuatan Contoh Uji Beton
Benda  uji  beton  yang  digunakan  merupakan  beton normal dengan kuat tekan rencana (f’c = 20 MPa). Sampel uji beton dibuat berbentuk silinder diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Jumlah uji beton ditunjukkan pada Tabel 3.

## Tabel 3 Jumlah Benda Uji Beton
No. Variasi Serat Besi bekas Bubut Umur Beton Jumlah benda uji 1 0 % 28 hari 3 buah 2 5 % 28 hari 3 buah 3 10 % 28 hari 3 buah 4 15 % 28 hari 3 buah 5 20 % 28 hari 3 buah Total Benda Uji 15 buah
Campuran  limbah  bubut  besi  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  berasal  dari  lokasi  perakitan  CV.  Pontianak Raya, dimana limbah tersebut dapat dibedakan menjadi tiga berdasarkan proses pengolahannya, yaitu :
1. Hasil pengahalusan permukaan
2. Pemotongan lembaran besi dengan pemanasan
3. Proses pelubangan
Bagian  dari  besi  bekas  yang  digunakan pada penelitian ini  berupa  limbah  yang  berasal  dari  hasil  penghalusan, seperti terlihat pada Error! Reference source not found. .

## Gambar 1 Limbah bubut besi
Berdasarkan SNI 03-2834-2000 desain campuran beton normal  memiliki  kuat  tekan  rencana  f’c  20  MPa  dimana pengujian  benda  uji  beton  berbentuk  silinder  dengan diameter  15  cm  dan  tinggi  30  cm.  Penelitian  Handayani (2018)  menyatakan  bahwa  kualitas  air  rendaman  beton
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v6i3.217
ternyata  memiliki  pengaruh  dalam  menentukan  besarnya nilai  kuat  tekan  beton.  Semakin  asam  kualitas  air  maka kekuatan beton akan semakin menurun. Sebaliknya, apabila air  dalam  kondisi  basa  (pH  >  6)  maka  kekuatan  beton semakin  meningkat.  Sehingga  pada  penelitian  ini,  perlu diukur  besarnya  derajat  keasaman  kualitas  air  campuran dan air perawatan beton.
Pelaksanaan  penelitian  dilakukan dengan cara bertahap  dimana  proses  alur  pelaksaan  penelitian  dapat dilihat pada Error! Reference source not found. .

## Gambar 2 Alur Pelaksanaan penelitian

## Hasil dan Pembahasan
Analisa  yang  dilakukan  adalah  perbandingan  antara campuran  besi  bubut  besi  dengan  campuran  beton  yang berkaitan dengan:
1. Tes Slump .
2. Berat  jenis  beton  normal  akibat  penambahan  limbah bubut besi
3. Keasaman air pencampur beton
4. Uji kekuatan tekan beton.

## Hasil Uji Kuat Tekan Beton
Uji  kekuatan tekan pada beton  dilakukan  saat  umur  beton mencapai  28  hari,  60  hari,  dan  90  hari  dengan  kekuatan tekan awal sebesar 24,957 N/mm 2 . Hasil pengujian kekuatan tekan  beton  untuk  setiap  hasil  air  rendaman  beton  dapat dilihat pada Tabel .
Tabel 4 Hasil uji kuat tekan beton normal
No. Umur beton (hari) Berat Beton (gram) Beban Maks. (KN) Kuat Tekan (N/mm 2 ) 1 7 12,498 244,20 13,81 2 7 12,464 238,90 13,51 3 7 12,399 241,55 13,66 4 14 12,342 238,60 13,50 5 14 12,388 260,3 14,72 6 14 12,421 249,45 14,11 7 28 12,244 343,70 19,44 8 28 12,354 355,8 20,12 9 28 12,341 367,8 20,80
Hasil uji kekuatan tekan beton pada Tabel 4 dapat disajikan dalam bentuk grafik seperti terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Grafik hasil uji kuat tekan beton normal (N/mm 2 )
Tabel  4  dan  Gambar  3  menunjukkan  uji  kuat  tekan  beton meningkat seiring dengan bertambahnya waktu pemeraman.  Untuk  nilai  kuat  tekan  beton  perminggunya memiliki nilai yang hampir sama seperti terlihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Hasil pengujian kekuatan tekan beton serat besi bekas No. Umur beton (hari) Kuat Tekan (N/mm 2 ) 5% serat 10% Serat 15% Serat 20% Serat 1 14 15,03 18,43 18,99 19,61 2 14 18,07 18,46 15,37 17,63 3 14 16,95 19,11 15,14 13,81 Rata-rata 16,68 18,67 16,50 17,02 4 28 17,25 23,33 16,25 19,44 5 28 17,24 21,48 14,71 18,64 6 28 20,55 19,37 20,71 19,78 Rata-rata 18,35 21,39 17,22 19,29
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v6i3.217
Sedangkan  untuk  nilai  kekuatan  tekan  beton  yang menggunakan air sungai Kahayan, tabel diatas, jika disajikan dalam bentuk grafik, dapat dilihat pada Gambar 4.

## Gambar 4 Diagram kekuatan tekan beton serat besi bekas (MPa)
Dari  Gambar  4  grafik  hasil  uji  beton  terlihat  nilai  uji kuat tekan beton dari penambahan serat 1%, 2%, 3% dan 4% terus mengalami pengurangan. Pada penambahan serat 1% dan  2%  kuat  tekan  beton  pada  umur  14  hari  mengalami peningkatan sampai dengan penambahan serat 2%. Namun pada  penambahan  serat  3%  sampai  dengan  4%  nilai  kuat tekan beton mengalami penurunan . Sedangkan 28 hari nilai kuat  tekan  beton  terus  mengalami  penurunan  sejalan dengan penambahan serat yang di tambahkan.
Hasil  pengujian  rerata  sampel  beton  pada  hari  ke  28 (dua  puluh  delapan)  nya  dapat  dilihat  pada  Tabel    dan Gambar 5 dengan nilai kuat tekan awal 20,12 N/mm 2 .
Tabel 6 Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Rata-rata (28 hari)
Kuat Tekan (N/mm 2 ) 0 Serat 1% serat 2% serat 3% serat 4% serat 20,12 20,65 19,48 18,43 12,5
Gambar 5 Hasil uji kuat tekan rata-rata perbulan
Terlihat dari Gambar 5, berdasarkan hasil rendaman 28 hari  diperoleh  nilai  kuat  tekan  beton  rata-rata  dari  3  (tiga) buah sample Dari hasil kuat tekan beton yang ada di peroleh
bahawa nilai kuat tekan beton tertinggi pada serat 1% 20,65 N/mm 2 atau lebih besar 2,63% dari kuat tekan beton normal sebesar  20,12  N/mm 2 .  Sedangkan  hasil  uji  tekan  sampel beton  paling  rendah  untuk  serpihan  besi  4%  yaitu  sebesar 12,5 N/mm2 atau turun sebesar 37,87%.

## Kesimpulan
1. Karakteristik  beton  untuk  campuran  limbah  serat  besi bubut  untuk  pencampuran  beton  mutu  20  MPa  untuk per m 3 memerlukan material campuran berupa: a. Semen PC :   468,750 kg b. Air :   227,788 kg c. Aggregat Kasar :   483,119 kg d. Aggregat Halus : 1150,343 kg
2. Pada  penambahan  serat  1%  dan  2%  uji  tekan  sampel beton  umur  14  hari  meningkat  sampai  dengan penambahan serat 2%. Namun pada penambahan serat 3% sampai dengan 4% nilai kuat tekan beton mengalami penurunan.  Sedangkan  umur  28  hari  nilai  uji  beton menurun sesuai penambahan serat yang di tambahkan.
3. Nilai  kuat  tekan  beton  tertinggi  pada  serat  1%  20,65 N/mm2  atau  lebih  besar  2,63%  dari  kuat  tekan  beton normal  sebesar  20,12  N/mm2,  hasil  uji  tekan  paling rendah beton untuk serpihan besi 4% yaitu 12,5 N/mm2 atau turun sebesar 37,87%.

## Referensi
Badan  Standardisasi  Nasional,  (1990). Pemeriksaan  Berat Jenis Agregat, SNI 03-1969-1990. BSN . Jakarta. Badan  Standardisasi  Nasional,  (1990). Pemeriksaan  Kadar Air, SNI 03-1971-1990. BSN . Jakarta. Badan Standardisasi Nasional, (2000). Tata Cara Pembuatan Rencana  Campuran  Beton  Normal, SNI  03-2834-2000. BSN . Jakarta.
Badan  Standardisasi  Nasional,  (2008). Cara  Uji  Keausan Agregat  Dengan  Mesin  Abrasi  Los  Angeles, SNI 2417:2008. BSN . Jakarta.
Hadi,  P.  N.,  &  Setiawan,  A.  A.  (2019).  Studi  Eksperimental Penambahan  Limbah  Bubut  Sebagai  Bahan  Subtitusi Parsial  Agregat  Halus  Terhadap  Kuat  Tekan  Beton. Widyakala:  Journal  of  Pembangunan  Jaya  University, 6(1), 77-83. http://www.ojs.upj.ac.id/index.php/journal widya/article/view/148.
Handayani,  N.  (2018).  Ketahanan  Beton  Normal  Terhadap Air Gambut di Kota Palangka Raya. Media Ilmiah Teknik Sipil,  7(1),  43-49.  http://journal.umpalangkaraya.ac.id/ index.php/mits/article/view/684/636
Riki  Sifak  Udin,  2021.  "Studi  Penggunaan  Limbah  Bubut Dalam Campuran Beton". Skripsi. Lamongan: Universitas Islam Lamongan
Pratama, B., Suryadi, A., & Aponno, G. (2020). Penambahan Serat  Limbah Bubut Besi  Terhadap Kuat Tarik  dan  kuat Lentur Beton Normal. Jurnal  Online  Skripsi Manajemen Rekayasa Konstruksi (JOS-MRK) , 1 (1), 16–23. Tri, M. (2004). Teknologi beton. Penerbit Andi, Yogyakarta .
http://dx.doi.org/10.20527/bpi.v6i3.217