## Inovasi Penggunaan Serat Masker dan Botol Plastik Pada Campuran Beton Ramah Lingkungan
Oktavia Kurnianingsih 1 , Canggih Gilang Pradana H.S 2 , Ardia Tiara Rahmi 3 , Kholis Hapsari Pratiwi 4 , Slamet Jauhari Legowo 5 1,2,3,4,5 Diploma Tiga Teknik Sipil, Sekolah Vokasi, Universitas Sebelas Maret Email: oktaviakurnianingsih@staff.uns.ac.id
Diterima redaksi: 27 September 2022 | Selesai revisi: 24 Oktober 2022 | Diterbitkan online : 31 Oktober 2022

## ABSTRAK
Inovasi  bahan  tambah  dalam  pembuatan  beton  semakin  berkembang.  Penggunaan  bahan  tambah pada campuran beton akan mengurangi eksploitasi sumber daya alam. Salah satu cara mengurangi ekspoiltasi  dari  penggunaan  bahan  campuran  pada  beton  adalah  penggunaan  bahan  tambah  dari limbah. Penggunaan bahan dari limbah adalah upaya dari meningkatkan daya dukung lingkungan. Penggunaan  bahan  dari  limbah  dalam  pembuatan  beton  akan  menjadikan  beton  tersebut  ramah lingkungan  dikarenakan  memanfaatkan  limbah  sebagai  bahan tambah  dalam  campurnya  sehingga akan  mengurangi  pencemaran  dan  penurunan  daya  dukung  lingkungan.  Penyusun  agregat  beton ramah  lingkungan  menggunakan  sisa  dari  bahan  limbah  botol  plastik  dan  serat  masker.  Produksi masker  yang  semakin  meningkat  akibat  covid-19  dan  penggunaan  botol  plastik  yang  semakin meningkat. Penelitian ini bertujuan menggunakan sisa limbah dari botol plastik jenis PET dan masker sebagai salah satu pengganti agregat penyusun dari beton. Bahan tambah masker dan botol plastik dibuat bervariasi dengan bahan penyusun utama beton. Botol plastik dan masker merupakan bahan dari plastik yang membutuhkan waktu lama dalam proses penguraianya. Proses pencampuran variasi masker  dan  botol  plastik  dengan  pencacahan  sehingga  menghasilkan  serat  yang  bisa  digunakan dalam campuran beton. Pengujian kuat tekan beton dilaksanakan sesuai umur rencana beton. Dari hasil pengujian kuat tekan didapatkan bahwa penggunaan variasi masker tersbesar dan variasi botol plastik  terkecil  yang  mempunyai  kuat  tekan  paling  besar  dibandingkan  dengan  komposisi  variasi lainya.  Inovasi bahan tambah dari limbah ini merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk beton ramah lingkungan.
Kata kunci : Beton, ramah lingkungan, masker, botol plastik, kuat tekan

## ABSTRACT
The innovation of added materials in the manufacture of concrete is growing. The use of additives in the concrete mix will reduce the exploitation of natural resources. One way to reduce exploitation from the use of mixed materials in concrete is the use of added materials from waste. The use of materials from waste is an effort to increase the carrying capacity of the environment. The use of materials from waste in the manufacture of concrete will make the concrete environmentally friendly because  it  utilizes  waste  as  an  added  ingredient  in  the  mix  so  that  it  will  reduce  pollution  and decrease  the  carrying  capacity  of  the  environment. Eco-friendly  concrete  aggregates  use  waste materials from plastic bottles and mask fibers. The increasing production of masks due to COVID- 19 and the increasing use of plastic bottles. This study aims to use the rest of the waste from PET plastic bottles and masks as a substitute for concrete aggregates. Added materials for masks and plastic bottles are made to vary with the main constituent of concrete. Plastic bottles and masks are plastic materials that take a long time to decompose. The process of mixing variations of masks and plastic  bottles  by  chopping  them  to  produce  fibers  that  can  be  used  in  concrete  mixes.  The compressive strength test of concrete is carried out according to the design age of the concrete. From
Fondasi: Jurnal Teknik Sipil by Jurusan Teknik Sipil UNTIRTA  is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License
the results of the compressive strength test, it was found that the use of the largest variation of the mask and the smallest variation of plastic bottles had the greatest compressive strength compared to the composition of other variations. This innovation of added materials from waste is an alternative that can be used for environmentally friendly concrete.
Keywords : Concrete, environmentally friendly, masks, plastic bottles, compressive strength

## 1. Pendahuluan

## 1.1 Latar Belakang
Pembangunan  infrastruktur  di  segala  bidang mulai  dari  pembangunan  jalan,  gedung  dan infrastruktur  lainnya  mengalami  peningkatan yang  pesat.  Perkembangan  dunia  konstruksi terus mengalami perkembangan agar menghasilkan bahan bangunan dengan kualitas yang  lebih  baik.  Salah  satu  bahan  bangunan yang mengalami perkembangan adalah beton[1]. Apriliya (2021) melakukan penelitian bahwa  bahan bangunan yang sering dipakai  dalam  proses  pembangunan  karena beton  memiliki  kelebihan  pada  proses pembuatan  dan  keawetanya  namun  memiki kelemahan pada kuat tarik, sehingga dilakukan inovasi  untuk  mengurangi  kelemahnya  yaitu dengan bahan tambah [2].
Dalam  perkembangan  teknologi  beton  sudah mulai  banyak  dikembangkan  inovasi  dalam bahan tambah. Bahan tambah yang digunakan dalam  campuran  beton  salah  satunya  adalah serat  polypropylene  [3].  Pengunaan  serat polypropylene  yaitu  serat  sintetis  berbentuk filamen tunggal. Serat ini bisa ditemukan pada botol  plastik  dilakukan  oleh  Modesta  (2019) dalam  campuran  beton  dengan  pengunaan PET. Dalam proses pembangunan ketersediaan material itu akan mengeksploitasi alam secara terus  menerus  sehingga  dibutuhkan  solusi alternatif  untuk  mengganti  beberapa  material. Penggunaan material limbah adalah salah satu cara  mengurangi  jumlah  penggunaan  sumber daya alam dan meminimalkan limbah [4]. Pada masa pandemi 2020 Badan Pusat Statistik (BPS)  mencatat  sebanyak  12  ribu  ton  masker medis masuk Indonesia dan 3,1 miliar masker medis  produksi  lokal  sehingga  menghasilkan limbah masker medis yang tinggi [5]. Masker mempunyai  karakteristik  permukaan  yang halus,  daya  serap  dan  kekuatan  yang  baik. Kandungan  serat  pada  plastik  dan  masker
diharapkan  mampu  untuk  meningkatkan  kuat tekan beton. Tingkat penggunaan plastik yang sangat  tinggi  menyebabkan  permasalahan lingkungan  yang  serius.  Limbah  plastik  di Indonesia mencapai 5,4 juta ton per tahun dan terus  meningkat  dari  tahun  ke  tahun  dan  saat ini  sampah  domestik  Indonesia  jenis  plastik menduduki  peringkat  kedua  oleh  sebab  itu botol  plastik  dimanfaatkan  sebagai  pengganti anggregat halus pada beton [6].
Dalam  penelitian  campuran  beton  sudah  ada beberapa  penelitian  pengunaan  botol  plastik, masker  tetapi  belum  terdapat  penelitian  yang menggabungkan kedua bahan tambah tersebut sehingga dilakukan penelitian dengan penambahan  serat  masker  kedalam  beton dengan komposisi variasi tertentu yaitu  0,1%, 0,2%  dan  0,3%  dari  berat  semen  dan  botol plastik  kemasan  dengan  kandungan  variasi komposisi  campuran  5%  dan  10%  dari  berat agregat halus. Dengan ini penelitian bertujuan memberikan  solusi  permasalahan  lingkungan yang  diakibatkan  limbah  dan  menghasilkan komposisi  beton  yang  ramah  lingkungan  dan bermutu.  Beton  ramah  lingkungan  nantinya diharapkan  bisa  mengurangi  permasalahan limbah  botol  plastik  dan  masker  untuk dimanfaatkan pada struktur bangunan.

## 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Beton
Beton  adalah  suatu  elemen  dalam  konstrusi yang  merupakan  struktur  sederhana  yang dibentuk  oleh  campuran  semen,  air,  agregat halus, agregat kasar yang berupa kerikil, serta bahan  campuran  lainnya  yang  digunakan sesuai kebutuhan. Mutu beton tergantung pada komponen  penyusunya,  bahan  tambah,  cara pembuatan seperti adukan beton dan peralatan yang  digunakan.  Semakin  baik  bahan  yang digunakan,  komposisi  campuran  dan  proses
pengerjaan  maka  akan  mengasilkan  mutu beton yang baik [7].
Campuran beton akan bertambah keras sejalan dengan  umurnya.  Beton  mempunyai  kuat tekan  yang  tinggi  tetapi  kuat  tarik  rendah. Kuat tarik yang rendah pada beton yang akan digunakan  untuk  stuktur  diperkuat  dengan penggunaan baja sebagai tulangan.
2.2 Masker
Masker digunakan untuk melindungi diri dari polutan  udara.  Masker  yang  digunakan masyarakat bagian luar memiliki warna hijau dan  didalamnya  berwarna  putih.  Masker terdiri  dari  3  lapisan  filter  berjenis  materian polyolefin yang berserat dan bersifar hidrofobik . Ukuran serat yang kecil membuat efisieni  filtrasi  masker  menjadi  lebih  tinggi [8].
2.3 Botol Plastik
Botol  plastik jenis  PET  adalah  suatu  resin polimer  plastik  t ermopolst dari  kelompok polyester yang  merupakan  kombinasi  dari serta  kaca  dalam  resin  teknik.  Plastik  jenis PET  ini  ditandai  dengan  kode  daur  ulang nomor  1  misalnya  botol  air  mineral.  Plastik PET  memiliki  titik  leleh  yang  relatif  tinggi, kekuatan (strength) yang  tinggi,  kaku (stiffness), dimensinya  stabil,  tahan  bahan kimia  dan  panas,  serta  mempunyai  sifat elektrikal yang baik [9].
2.4 Kekuatan Tekan Beton
Kuat  tekan  beton adalah  besarnya  beban persatuan  luas,  yang  menyebabkan  benda  uji beton  hancur  bila  dibebani  dengan  gaya tertentu  oleh  mesin  tekan.  Pengujian  kuat tekan pada beton dilakukan pada hari ke 7, 14 dan 28 hari [3]. Metode pengujian kuat Tarik belah  belah  beton  mengacu  pada  SNI  03- 2491-2022 [10]. Pengujian dilakukan dengan menggunakan  UTM  ( Universal  Testing Machine ).  Perhitungan  kuat  tekan  beton menggunakan persamaan 1.
𝜎 = P 𝐴 (1)
Dimana: 𝜎 = kuat tekan benda uji (kg/cm²)
P = beban maksimum (kg) A = luas penampang benda
3. Metode Penelitian
Pada  penelitian  ini  dilakukan  dengan  metode eksperimental kemudian dilaksanakan  dengan menyiapkan bahan yang akan digunakan dalam proses pembuatan beton. Penelitian dilakukan di  Laboratorium  Konstruksi  Dasar    dan Laboratorium  Bahan  Universitas  Sebelas Maret.  Campuran  beton  ini  berupa  aggregate halus, agregate kasar, semen, air, untuk inovasi bahan  tambah  yang  digunakan  adalah  botol plastik  PET  dan  masker.  Bahan  tambah  ini kemudiakan  dilakukan  pencacahan  dengan menggunakan  alat  pencacah,  setelah  menjadi cacahan  masker  dan  botol plastik  disesuaikan dengan  fungsi  bahan  tambah  masing-masing. Cacahan botol plastik digunakan dalam bahan tambah  agregat  halus  dan  cacahan  masker digunakan dalam bahan tambah semen.  Benda uji  berupa  beton  silinder  dengan  ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Botol plastik yang  akan  digunakan  dipotong  menjadi  serat yang  akan  dugunakan  sebagai  bahan  tambah aggregate  halus  sedangkan  masker  juga dilakukan pemotongan sehingga menghasilkan serat  masker  sebagai  bahan  tambah  dalam semen.
Pelakasanaan  penelitian  pembuatan  beton  ini dibagi menjadi enam tahap yaitu: Pemeriksaan bahan  campuran  beton  sesuai  dengan  baku mutu yang baik , pembuatan rencana campuran ( mix design ) dengan penambahan inovasi serat masker  dan  botol  plastik,  Perhitungan komposisi  campuran  untuk  pengujian  kuat tekan  dengan  dengan  variasi  serat  masker 0,1%,  0,2%  dan  0,3%  dari  berat  semen  dan botol  plastik  kemasan  dengan  kandungan variasi  komposisi  campuran  5%  dan  10% dari agregat kasar.
Selanjutnya tahap pemeliharaan ( curing ) pada beton  adalah  untuk  mencegah  terjadinya kehilangan  air  dalam  jumlah  besar  dan menjaga  kelembaban  beton  sehingga  beton dapat  mencapai  mutu  yang  direncanakan. Perawatan  ( curing )  pada  beton  dilakukan dengan  cara  merendam  dan  menutupi  dengan karung goni yang dibasahi pada sampel beton yang telah dibuat. Pelaksanaan pengujian tekan beton  7  hari,  14  hari  dan  28  hari,  pengujian kuat  tekan  dilaksanakan  di  Laboratorium Bahan Universitas Sebelas Maret, dan analisis dari  hasil penelitian.  Sebelum  melakukan mix design ,  material  terlebih  dahulu  diperiksa
untuk  mengetahui  kualitas  material  tersebut memenuhi standar yang ditetapkan.
Pembuatan benda uji masing- masing berjumlah 3 buah untuk masing-masing variasi dan  variabel  umur  total  benda  uji  yang diproduksi  sebanyak  24  sampel.  Proporsi
campuran  material  per  m³  untuk  pembuatan beton  ditunjukkan  pada  Tabel  1  sebagai berikut:
Tabel 1. Proporsi campuran beton untuk berbagai variasi tambahan serat plastik PET dan serat masker
No Material % Plastik 5% 10% Normal (Kg) % Masker 0,10%  0,20%  0,30%  0,10%  0,20%  0,30% 1 Semen portland 446 446 446 446 446 446 446 2 Air 237 237 237 237 237 237 237 3 Agregat Halus 747 747 747 708 708 708 787 4 Agregat Kasar 1132 1132 1132 1132 1132 1132 1132 5 botol plastik 39 39 39 79 79 79 0 6 Masker 0 1 1 0 1 1 0 Sumber: Hasil Analisa Data
Beberapa  contoh  inovasi  beton  yang  telah dilakukan  yaitu  dengan  penggantian  sebagian agregat  halus  dengan  plastik  jenis  PET  yang dilakukan oleh Mahdi (2015) dengan prsentase 25%,  50%  dan  75  %  menyatakan  bahwa semakin  besar  komposisi  plastik  yang menggantikan aggregate menyebabkan penurunan kuat tekan beton sehingga dipilihlah komposisi  dengan  presetase  dibawah  25% yaitu 5% dan 10% [11].
Penggunaan  masker  dalam  bahan  tambah bedasakan  penelitian  yang  telah  dilakukan Sulaiman (2021) dalam penelitianya menggunakan  variasi  serat  masker  0%,  5%, 10% dan 15% menyatakan bahwa penyerapan paling tinggi terdapat pada komposisi 5% dari variasi  masker  dari  berat  semen  sehingga dalam  penelitian  ini  diturunkan  presentase penggunaan  masker  yaitu  0,1%,  0,2%  dan 0,3% terhadap berat semen.
Pengujian  yang  dilakukan  adalah  pengujian kuat  tekan  beton  dilakukan  pada  saat  umur  7 hari, 14 hari dan 28 hari. Nilai kuat tekan beton
didapat  melalui  tata-cara  pengujian  standar ASTM  C-192.  Pengujian  kuat  tekan  beton dilakukan  dengan  menggunakan  alat  CTM (Compression  Testing  Machine) dengan  cara meletakkan silinder beton dengan memberikan beban  tekan  bertingkat  sampai  benda  uji hancur [12].

## 4. Hasil dan Pembahasan
Pengujian  kuat  tekan  beton  dilakukan  di Laboratorium  Bahan  Universitas  Sebelas Maret  pada  umur  7  hari,  14  hari  dan  28  hari dengan menggunakan alat CTM ( Compression Testing  Machine ).  Hasil  uji  kuat  tekan  beton ditunjukkan  pada  Tabel  2  dan  Gambar  1. Proporsi  penambahan  bahan  tambah  cacahan masker  dan  botol  plastik  jenis  PET  dengan presentase kandungan menurunkan kuat tekan jika  dibandingkan  dengan  beton  normal  atau nol persen kandungan.
Tabel 2. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton variasi tambahan serat plastik PET dan serat masker % Plastik 5% 10% % Masker 0,10% 0,20% 0,30% 0,10% 0,20% 0,30% UMUR Kuat Tekan Kuat Tekan (kN/ m²) Beton Normal Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Sampel 4 Sampel 5 Sampel 6 7 153,03 76,51 55,65 97,38 41,73 27,82 13,91 14 220,00 103,59 75,34 131,84 56,50 37,67 18,83 28 235,42 117,71 85,61 149,82 64,21 42,80 21,40 Sumber: Hasil Analisa Data,2022
Gambar 1 . Grafik kuat tekan berdasarkan umur beton dari tujuh sampel beton Sumber: Hasil Analisa, 2022
Tabel 2 dan Gambar 1 menunjukkan nilai kuat tekan maksimum diperoleh pada umur 28 hari dikarenakan bertambahnya umur beton sehingga  beton  siap  menerima  beban.  Nilai kuat  tekan  rata-rata  rencana  atau  yang ditargetkan  tidak  tercapai.  Tidak  tercapainya kekuatan  beton  hasil  percobaan  dengan  kuat
tekan  rencana  dipengaruhi  oleh  beberapa faktor,  antara  lain  faktor  air  semen,  tingkat pemadatan,  jenis  semen  dan  kualitasnya, kondisi  atau  cara  dari  perawatan,  suhu,  dan umur  beton.  Nilai  kuat  tekan  beton  sangat dipengaruhi  oleh  sifat  agregat  dan  semen. Dimana  dalam  penelitian  ini  menggunakan
komposisi campuran serat masker 0,1%, 0,2% dan  0,3%  dari  berat  semen  dan  botol  plastik dengan  komposisi  campuran  5%  dan  10% dari agregat kasar.
Penambahan  serat  cacahan  botol  plastik  jenis PET  sebagai  agregat  halus  pada  campuran beton  pada  presentase  yang  besar  justru menurunkan  kuat  tekan.  Hal  ini  dikarenakan cacahan  botol  plastik  jenis  PET  memiliki bentuk  yang  cukup  besar  berakibat  pada volume yang berpori dan berongga. Sifat dari masker  menyerap  air  menyebabkan  sifat agregat  tidak  padat.  Kepadatan  agregat mempengaruhi besarnya kekuatan beton yang dihasilkan  terkait  dengan  kemampuannya menahan beban.  Dengan penambahan masker dan  botol  plastik  meneyebabkan  kelecakan adukan  rendah,  pemadatan  sulit  dilakukan secara  optimal,  sehingga  penyebaran  agregat menjadi  tidak  merata  serta  masih  terdapat rongga-rongga udara yang terperangkap dalam beton. Hal ini terlihat pada saat cetakan beton dibuka, pada benda uji masih terdapat lubang- lubang kecil dan terpisahnya antar agregat. Hasil uraian di atas menunjukan bahwa adanya penggunaan  bahan  tambah  cacahan  botol plastik  jenis  PET  sebagai  bahan  tambah angregat halus dan masker sebagai semen pada campuran  beton  tidak  dapat  mencapai  kuat tekan  yang  direncanakan.  Penggunaan  bahan tambah  tidak  berpengaruh  besar  untuk penambahan kuat tekan pada beton.

## 5. Kesimpulan
Hasil  penelitian  dan  analisis  data  yang  telah, maka diambil kesimpulan yakni pengujian kuat tekan  beton  menunjukan  bahwa  penambahan serat  masker  dan  cacahan  botol  plastik  tidak mencapai kuat tekan rata-rata yang ditargetkan pada beton normal yaitu 235 Kn/m² pada umur beton 28 hari. Dari hasil pengujian kuat tekan dari  enam  sampel  yang  telah  ditambahkan cacahan botol plastik dan masker, sampel yang memiliki  hasil  paling  maksimum  terjadi  pada sampel  tiga.  Beton  dengan  penambahan cacahan botol plastik jenis PET paling rendah 5% pada agregat halus dan penambahan serat masker  dengan  presentase  paling  tinggi  0,3% dari berat semen memberikan nilai kuat tekan paling tinggi dibanding campuran lainya.

## 6. Daftar Pustaka
[1] Andardi,  F.  R.,  &  Prasetyo,  L.  Pengaruh
Penggunaan Limbah Beton sebagai BahanPengganti Agregat Kasar dan Agregat  Halus  Berdasarkan  Grafik  Fuller pada  Campuran  Beton  Terhadap  Kuat Tekan. ( Rekayasa Sipil , 11 (1), 1. 2022).
[2] Apriliya,  R.,  Bahar,  S.  B.,  &  Sayfullah, Muh.. Pengaruh Kuat Tekan Beton dengan Menggunakan  Bahan  Tambah  Botol Plastik  Kemasan  Air  Mineral  Jenis Polyethylene  Terephthalate  (Pet). SCEJ (Shell Civil Engineering Journal , 6 (1), 39– 45. 2021)
[3] Dwiyana  Putra,  I.  M.  O.,  Sugiartha,  I.  N. G., & Suryani, L. P. Pengelolaan Sampah Plastik  Rumah  Tangga  dalam  Rangka
Pencegahan Pencemaran Lingkungan (Study di Lingkungan Kelurahan Pedungan  Kecamatan  Denpasar  Selatan Kota Denpasar). Jurnal Konstruksi Hukum , 2 (1), 86–91 2021)
[4] Modesta, E. Pengaruh Penggunaan Botol
Plastik  Polyethylene  Terephthalate  (Pet) Sebagai Tambahan Serat Terhadap
Kekuatan Beton . 8. 2019)
[5] Rahmayanti,  H.  D. Kajian  Struktur  Serat dan Porositas Masker Udara . 9.2018)
[6] Sulaiman,  L.,  &  Adriansyah,  M.  R. Studi Penambahan  Serat  Polypropylene  Yang Terkandung Pada Masker Medis Terhadap Kuat Tekan Mortar . 5.2021)
[7] Sumiarsih,  S.,  &  Sarumi,  R.  Penyuluhan Dampak  Limbah  Masker  Bekas  Pakai (Medis  dan  Non  Medis)  Terhadap Lingkungan  dan  Kesehatan  Masyarakat. Jurnal  Kesehatan  Masyarakat , 11 ,  8. 2021).
[8] Tantawi,  H.. Introduction  to  Concrete Technology . (2015)
[9] Umasabor,  Richie.  I.,  &  Daniel,  Samuel. C..  The  effect  of  using  polyethylene terephthalate as an additive on the flexural and  compressive  strength  of  concrete.
Heliyon , 6 (8), e04700. (2020)
[10]  SNI  03-2491-2022.  Metode  Pengujian Kuat  Tarik  Beton.  Badan  Standarisasi Nasional
[11]  Mahdi,  Husnaini.  Penggunaan  Limbah Botol  Plasik  sebagai  Agregat  Pada
Campuran  Beton  Dengan  Penambahan Silika Fume. Lentera ,15, 15 .( 2015) [12] Mulyono, T.Teknologi Beton. Yogyakarta : Penerbit Andi.(2003).