EDUCATIONAL BUILDING Jurnal Pendidikan Teknik Bangunan dan Sipil Vo.l 6, No.2, Desember 2020: 76-80, ISSN-E : 2477-4901, ISSN-P: 2477-4898

## KAJIAN EKSPERIMENTAL PENGARUH PENAMBAHAN SERAT PISANG DAN SUPERPLASTICIZER PADA CAMPURAN BETON
Sheila Hani 1 , Yulia Tiaraa Tanjung 2 12 Universitas Pembinaan Masyarakat Indonesia Surrel : sheilahani87@gmail.com Diterima : 09 Desember 2020; Disetujui : 15 Desember 2020

## ABSTRAK
Beton  merupakan  material  yang  sering  digunakan  dalam  pembangunan  struktur.  Karena  itu  beton mengalami  banyak  pengembangan  dan  modifikasi,  termasuk  dalam  hal  campuran  material  beton. Selain  untuk  menghasilkan  beton  dengan  mutu  lebih  baik,  pengembangan  campuran  beton  juga harus  ramah  lingkungan  dan  berkelanjutan.  Maka  dari  itu,  dilakukan  penelitian  dengan  bahan tambah  yang  berasal  dari  alam.  Dalam  penelitian  ini  digunakan  bahan  tambah  serat  batang  pisang batu  dan  superplasticizer  Sikament  LN.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh komposisi  serat  pisang  dengan  variasi  komposisi  serat.  Serat  pisang  yang  digunakan  memiliki panjang 10 cm. Benda uji berbentuk silinder berdiameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Benda uji adalah campuran serat pisang berdiameter 4 mm dan panjang 10 cm dengan variasi serat: 0,4 % (BU 1); 1.2 % (BU 2); dan 2% (BU 3) dan penambahan Sika sebesar 1,2% berat tiap benda uji. Dari hasilpengujian, didapat kuat tekan BU 1 sebesar 22,225 Mpa ,kuat tekan BU 2 sebesar 11,614 Mpa dan kuat tekan BU 3 sebesar  6,958  Mpa.  Dari  hasil  pengujian  kuat  tekan  didapat  kesimpulan  bahwa  penambahan  serat pisang  mengurangi  kuat  tekan  beton.  Namun  kuat  tekan  beton  serat  pisang  dengan  penambahan superplasticizer Sika masih lebih besar daripada pengujian tekan beton serat pisang terdahulu tanpa penambahan superplasticizer. Disamping itu, metode penambahan serat pisang juga mempengaruhi kekuatan  tekan  beton.  Dari  hasil  trial  mix  design  didapat  bahwa  penambahan  serat  pisang  kering yang  diikutipenambahan  air,  supeplasticizer  Sika,  semen  dan  agregat  memberikan  hasil  kuat  tekan beton paling besar.
Kata Kunci : Beton, Serat Pisang,  Superplasticizer

## ABSTRACT
Concrete is a material that is often used in the construction of structures. Therefore concrete undergoes a lot of development and modification, including in terms of concrete material mixture. In addition to producing better quality  concrete,  concrete  mixture  development  must  also  be  environmentally  friendly  and  sustainable. Therefore, research is carried out with added materials derived from nature. In this study used material added fiber  banana  and  superplasticizer  Sikament  LN.  This  study  aims  to  find  out  the  influence  of  banana  fiber composition with variations in fiber composition. Banana fiber used has a length of 10 cm. Cylinder-shaped test object diameter 15 cm and height 30 cm. The test object is a mixture of banana fiber diameter of 4 mm and length of 10 cm with fiber variation: 0.4 % (BU 1); 1.2 % (BU 2); and 2% (BU 3) and the addition of Sika by 1.2% of the weight of each test object. From the test results, obtained a compressive strength BU 1 of 22,225 Mpa, BU 2 compressive  strengthwas  11,614  Mpa  and  BU  3  compressive  strengthwas  6,958  Mpa. From  the  results  of compressive strength testing obtained the conclusion that the addition of banana fiber reduces the strength of compressive  strength. However  compressive  strengthof  banana  fiber  concrete  with  the  addition  of superplasticizer  Sika  is  still  greater  than  the  previous  banana  fiber  compressive  strengthtesting  without  the addition  of  a  superplasticizer. In  addition,  the  method  of  adding  banana  fibers  also  affects  the  compressive strengthof concrete. From the results of the trial mix design was obtained that the addition of dried banana fibers followed  by  the  addition  of  water,  supeplasticizer  Sika,  cement  and  aggregates  gave  a  greater  compressive strength result.
Keywords: Banana Fiber, Concrete, Superplasticizer

## 1. Pendahuluan
Beton sangat banyak dipakai secara luas sebagai  bahan  bangunan.  Bahan  tersebut diperoleh  dengan  cara  mencampurkan  semen portland,  air  dan  agregat  dan  kadang-kadang bahan  tambah.  Secara  struktural  beton mempunyai  tegangan  tekan  cukup  besar, sehingga  sangat  bermanfaat  untuk  struktur dengan gaya-gaya tekan dominan.
Beton  adalah  campuran  antara  semen portland  atau  semen  hidraulik  yang  lain, agregat  halus,  agregat  kasar  dan  air  dengan atau  tanpa  bahan  tambah  membentuk  massa padat  (SNI  03-2847,  2002).  Beton  merupakan campuran  semen  portland,  pasir,  kerikil.  dan air.  Semen  portland  dan  air  setelah  bertemu akan  bereaksi,  butir-butir  semen  bereaksi dengan  air  menjadi  gel  yang  dalam  beberapa hari  menjadi  keras  dan  saling  merekat.  Beton memiliki gaya tekan tinggi dan gaya tarik yang lemah,  dengan  pemberian  bahan  tambah diharapkan  memperbaiki  tariknya.  Untuk meningkatkan  gaya  tarik  pada  beton  harus memperhatikan pemilihan bahan.
Beton  memiliki  gaya  tekan  tinggi  dan gaya  tarik  yang  lemah,  dengan  pemberian bahan  tambah  diharapkan  memperbaiki tariknya. Untuk meningkatkan gaya tarik pada beton  harus  memperhatikan  pemilihan  bahan. Bahan tambah yang mungkin dapat meningkatkan  gaya  tarik  pada  beton  adalah dengan penambahan serat. Bahan tambah serat diyakini mampu meningkatkan kapasitas geser (tarik diagonal) pada suatu balok beton/mortar. Beberapa jenis bahan fiber yang dapat  dipakai  untuk  memperbaiki  sifat-sifat beton  telah  dilaporkan  oleh  ACI  Committee 544  -  1984.  Bahan  fiber  tersebut  adala  hbaja, plastik,  kaca,  karbon,  asbes,  nylon, rayon, dan yang  lainnya.  Serat  tersebut  dicampur  di dalam  adukan  beton  dengan  persentase penambahan  serat  bervariasi,  sesuai  dengan jenis serat yang digunakan. Tujuan penggunaan  bahan  tambah/zat  ditifuntuk beton secara umum adalah untuk memperoleh sifat-sifatbeton yang diinginkan, sesuai dengan tujuan atau keperluannya.
Kelemahan  struktur  beton  adalah  kuat tariknya yang sangat rendah dan bersifat getas (brittle),  sehingga  untuk  menahan  gaya  tarik beton  diberi  baja  tulangan.  Daerah  tarik  ini mengalami  retak-retak  halus,  sehingga  untuk mengatasinya,  melalui  suatu  perancangan khusus, kuat tarik beton ini dapat ditingkatkan sehingga  mampu  menahan  tegangan  tarik tanpa  mengalami  retakan.  Salah  satu  cara adalah  dengan  penambahan  serat-serat  pada adukan  beton  sehingga  retak-retak  yang
mungkin  terjadi  akibat  tegangan  tarik  pada daerah  beton  tarik  akan  ditahan  oleh  serat- serat  tambahan  ini,  sehingga  kuat  tarik  beton serat  dapat  lebih  tinggi  dibanding  kuat  tarik beton biasa.
Indonesia merupakan salah satu negara yang  menghasilkan  berbagai  tanaman  tropis, salah  satunya  adalah  pohon  pisang  yang  juga memiliki  berbagai  jenis  varietas.  Pohong pisang  memiliki  kandungan  vitamin  dan karbohidrat yang tinggi, sehingga buah pisang sering dijadikan dikonsumsi dan daunnya juga sering  dimanfaatkan.  kandungan  lignin 33,51%.  Serat  batang  pisang  merupakan  serat yang  mempunyai  sifat  mekanik  yang  baik. Sifat  mekanik  dari  serat  batang  pisang mempunyai  densitas  1,35  g/cm3,  kandungan selulosanya  63-64%,  hemiselulosa  (20%), kandungan  lignin  5%,  kekuatan tarik  rata-rata 600  MPa,  modulus  tarik  rata-rata  17,85  GPa dan  pertambahan  panjang  3,36  %.  Pada dasarnya  semua  jenis  serat  dapat  digunakan sebagai  bahan  tambahan  yang  dapat memperkuat  atau  memperbaiki  sifat-sifat beton. Penggunaannya tergantung dari maksud  penambahan  serat  ke  dalam  beton baik bahan alami atau buatan, tapi yang harus diperhatikan  adalah  bahwa  serat  tersebut harus  mempunyai  kuat  tarik  yang  lebih  besar dari  pada  kuat  tarik  beton  (Nopriantina, 2013).Batang tanaman pisang memiliki susunan  yang  berlapis  dari  bagian  muda  di dalam  hingga  bagian  yang  tua  di  bagian  luar. Serat  dapat  diperoleh  dari  batang  tanaman pisang  yang  telah  tua  atau  batang  dengan kandungan air yang sangat rendah maka serat- serat tersebut dapat teramati dengan baik dan mudah  dipisahkan.   Tes  yang  telah  dilakukan pada  serat  pisang  meliputi  konten  karbon, penyerapan  air,  konten  kelembapan,  kuat Tarik,  analisa  elemen  dan  analisa  kimiawi (Justiz, 2008).
Pemikiran dasarnya adalah memberikan  ikatan  yang  baik  antara  material beton  melalui  serat  yang  dicampurkan  dan menaikkan  kekuatan  melalui  penambahan  zat aditif,  dalam  penelitian  ini  adalah  jenis superplasticizer.  Zat  adiktif  dapat  berupa cairan maupun serat.Hasildaripengujian menunjukkan  kekuatan  tekan  beton  yang cenderungberkurang ketika diberi
penambahan serat pisang dikarenakan berkurangnya  aggregat dan  aliran  panas  pada beton  juga  berkurang  (Ellie,  2012).Hasil penelitian  terhadap  serat  pisang  juga memberikan hasil bahwa campuran beton akan menjadi  lebih  daktail,  menaikkan  kuat  tarik,
kuat lentur dan modulus lentur (Maries, 2009). Berbagai  jenis  bahan serat  yang dapat dipakai untuk  memperbaiki  sifat  beton  adalah  baja (steel),  plastik  (polypropylene),  polymers, asbes, carbon dan bahan tambah alami lainnya.
Konsep  pemakaian  serat  pada  adukan beton  untuk  struktur  bangunan  teknik  sipil belum  banyak  dikenal  dan  belum  dipakai dalam  praktek.  Salah  satu  hasil  eksperimen yang  dilakukan  peneliti  sebelumnya  adalah campuran  beton  dengan  penambahan  serat pisang yang memiliki dengan hasil berkurangnya  kekuatan  tekan  beton,  namun keretakan yang diakibatkan oleh susut menjadi lebih  kecil  (Sheila,  2018).  Untuk  panjang seratpisang ideal juga telah dilteli, yaitu 15 cm (Elaya,  2011).Dari  hasil  penelitian  sebelumnya tersebut  dilakukanlah  penelitian  lanjutan untuk  mengetahui  lebih  dalam  mengenai penambahan  serat  pisang  dalam  campuran beton  dan  diberi  tambahan  plasticizer  untuk lebih meningkatkan kualitas beton.

## 2. Metodologi Penelitian
Metode  yang  dilakukan  dalam  penelitian ini  adalah  kajian  eksperimental.  Penelitian dilakukan  di    Laboratorium  Bahan  Konstruksi Dinas Bina Marga dan Bina Konstruksi Provinsi Sumatera Utara.
Serat pisang yang digunakan diambil dari batang  pohon  pisang  di  perkebunan  pisang Kota  Binjai.  Serat  batang  pisang  diambil  dari jenis pisang kepok.
Dalam  penelitian  ini  diberikan  tambahan serat  batang  pisang  batu  dan  plasticizer  SIKA. Variabel bebas yang mempengaruhi campuran beton adalah serat batang pisang. Variasi serat pisang yang digunakan adalah: 0.4%; 1.2%; dan 2%.  Panjang  serat  adalah  10  cm  dan berdiameter  4  mm.  Sedangkan  yang  menjadi variable  pengendali  diantaranya  adalah:  Tipe semen;  Faktor  Air  Semen;  Ukuran  Maksimum Agregat; Cara Perawatan Benda Uji serta Umur Benda Uji.
Sebelum  memulai  pembuatan  benda  uji dilakukan pengecekan material properties untuk mengetahui  sifat-sifat  material  yang  nantinya dimasukkan  dalam  perhitungan  voumebeton. Kemudian dilanjutkan dengan proses rancangan  campuran  (mix  design)  beton normal.  Mix  design  merupakan  kegiatan pemilihan  bahan  campuran  beton  dengan mempertimbangkan
kuantitas atau perbandingan  dari  setiap  materialnya  agar beton mencapai kualitas yang disyaratkan.
Untuk  tahapan  pelaksanaan  penelitian secara adalah sebagai berikut.
 Tahap  1  Pemeriksaan  sifat  bahan agregat  kasar  danagregathalus,  trial  mix design
 Tahap 2  Pengecoran campuran  Tahap 3  Pengujian kuat tekan beton  Tahap  4  Analisis  hasil  dan  pengolahan data
 Tahap 5  Pembuatan artikel dan publikasi karya ilmiah
Bagan  alir  penelitian  dapat  dilihat  pada Gambar 1 berikut. Gambar 2, dan 3 merupakan dokumentasi material dan pelaksanaan penelitian di laboratorium.
Gambar 1. Diagram Alir Tahapan Penelitian
Gambar  2. (a) Serat Pisang (b) Proses Pengeceron Beton
Gambar  3. (a) Beton Dalam Cetakan Silinder (b)

## Perendaman Beton

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1    Trial Mix Design
Serat  pisang  merupakan  bahan  yang ditambahkan  kedalam  campuran  beton.  Cara penambahan  serat  pisang  kedalam  campuran beton  ternyata  mempengaruhi  kekuatan  tekan beton.Hasil yang didapat dari trial mix design ini  adalah  bahwa  serat  pisang  yang ditambahkan  harus  dalam  kondisi  kering. Setelah itu dilanjutkan dengan penambahan air dan  diikuti  dengan  penambahan  semen.  Jika campuran beton yang berupa pasir, kerikil, air dan  semen  (campuran  beton  normal)  diikuti dengan penambahan serat pisang kering, maka serat  pisang  menyerap  banyak  air  dalam campuran  sehingga  menyebabkan  air  yang berfungsi  sebagai  pemicu  proses  kimiawai semen  sebagai  bahan  perekat  menjadi berkurang fungsinya dan menyebabkan ikatan antar  partikel  menjadi  lemah  sehingga  kuat tekan  menjadi  berkurang.  Gambar  benda  uji hasil  trial  mix  design  dapat  dilihat  pada Gambar  4.    Kuat  tekan  dari  trial  mix  design yang  dilakukan  dapat  dilihat  pada  Tabel  1 berikut.
Tabel 1. Kuat Tekan Trial Mix Design
Tipe Keterangan Beton Kuat Lentur (P) (N) Kuat Tekan ( Fr ) (Mpa)
I Normal 3955.5 14.30 II Air + semen + agregat + Serat pisang kering 3858.0 6.938 III Serat pisang SSD + air + semen + agregat 3751 11.23 IV Serat pisang kering + air + semen + agregat 3775 12.61
Gambar 4. Benda Uji Hasil Trial Mix Design

## 3.2 Kuat Tekan Beton
Tiap  Variasi  serat  pisang  dilakukan pengujian dalam 7, 14, 21 dan 28 hari. Berikut hasil pengujian masing-masing variasi.
Tabel 2. Kuat Tekan Beton Serat 0.4 %
0.4 % Serat Pisang Kasar Umur (Hari) 7 14 21 28 Kuat Tekan (Mpa) 21,99  20,34  24,93 22,47 17,46 17,4  25,81 21,98 Rata-Rata 19,725  18,87  25,37 22,225 Slump 3,5 cm Tabel 3. Kuat Tekan Beton Serat  1.2% 1.2% Serat Pisang Kasar Umur (Hari) 7 14 21 28 Kuat Tekan (Mpa) 4,884 9,458 7,491 9,567 6,376 12,63 11,30 0 13,66 Rata-Rata 5,630 11,04 4 9,396 11,614 Slump 3,5 cm Tabel 4. Kuat Tekan Beton Serat 2% 2.0% Serat Pisang Kasar Umur (Hari) 7 14 21 28 Kuat Tekan (Mpa) 6,992 7,000 8,040 6,941 7,045 9,127 5,430 6,974 Rata-Rata 7,019 8,064 6,735 6,958 Slump 2 cm
Hasil  kuat  tekan  optimum  dapat  dilihat  pada diagram berikut.

## Gambar 5. Kuat Tekan Optimum

## 4. Simpulan
Dari  hasil  penelitian  bahan  tambah  serat pisang  dan  zat  aditif  Sika,  maka  didapat kesimpulan sebagai berikut:
 Serat  pisang  merupakan  serat  alami  yang memiliki  tingkat  penyerapan  air  yang tinggi.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari  hasil  trial mix design, dimana trial Tipe II, yaitu serat Air + semen + agregat + Serat pisang kering memberikan  nilai  kuat  tekan  paling  kecil yaitu  6.938  Mpa,  dengan  persentase berkurangnya  terhadap  trial  mix  tipe  V (serat pisang + air + semen + agregat) 12.61
Mpa yaitu mencapai 55.02%.
 Penambahan serat
pisang kasar
menurunkan  kuat  tekan  pada  beton berbentuk silinder. Hal ini dapat dilihat dari hasil  kuat  tekan  beton  pada  serat  pisang 0.4%, 1.2% dan 2%, yaitu 22.225 Mpa, 11.614
Mpa, dan 6.958 Mpa.

## Daftar Pustaka
Awwad,  E.Et.al.  (2012). Studies  on  Fiber Reinforced  Concrete  Using  Industrial  Hemp Fibers .  Journal  Construction  and  Building Material., vol 35, pp. 710-717. Hani,  S.  Et.al.  (2018). Pengaruh  Campuran  Serat Pisang  Terhadap  Beton .  Jurnal  Pendidikan Teknik Bangunan dan Sipil . Vol. 4, no. 1, Hal. 40-45. Idiculla, M. Et.al. (2009). Mechanical Performance of Short Banana/Sisal Hybrid Fiber Reinforced Polyester  Composites. Journal  Reinforced Plastics and Composites. Nopriantina, N. (2013). Pengaruh Ketebalan Serat Pelepah  Pisang  Kepok  (Musa  Paradisiaca) Terhadap  Sifat  Mekanik  Material  Komposit Poliester-Serat Alam. Jurnal Fisika Unand Permal,  E.Et.al.  (2011). Effect  of  Fiber  Length  and Fiber  Content  on  Mechanical  Properties  of
Banana  Fiber/Epoxy  Composites. Journal  of Reinforced  Plastics  and  Composites.  Vol.
30, no. 19, hal. 1621-1627.
Smith,  J.Et.al.  (2008). Potential  of  Jamaican Banana,  Coir,  Bagasse  Fiber  as  Composite Materials . Journal of Material Characterization. Page.1273-1278. Standar  Nasional  Indonesia.  (2002). Tata  Cara
PerhitunganStrukturBetonUntukBangunanGe dung:  SNI  03-2847-2002. BadanStandarisasi Nasional.
.