Upload
syally-ramadhian
View
226
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
1/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 1
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
PENGARUH KADAR SEMEN DAN KADAR CAMPURAN SERAT AREN
SERUTAN BAMBU TERHADAP SIFAT FISIKA DAN MEKANIKA BALOK SEMEN
Effect of Cement Content and Palm Fiber - Bamboo Particle Mixture Content to The Physical
and Mechanical properties of Cement Beam
M. Ali Syariati, Nor Intang Setyo H., dan Ynuar Haryanto
Jurusan/Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Jenderal Soedirman
Jl. Mayjen Sungkono KM 5 Blater, Purbalingga 53371
email: [email protected]
email: [email protected]
email:[email protected]
ABSTRACT
For the increasing building construction in Indonesia resulted in reduced availability of
wood. The purpose of this study was to determine the physical and mechanical properties of
cement beam. Materials that can be used as an alternative to wood is bamboo particle and
palm fiber processed into composite products such as cement beam. This study uses a
randomize complete board design with 2 factorial experiment namely cement factor (1
material: 2 cement, 1: 3, 1: 4)and bamboo particle : palm fiber mixture content factor (
100% : 0%, 75% : 25%, 50% : 50%, 25% : 75%, 0% : 100%), .The result of the different
variants analysis is tested in physical and mechanics. Parameter that tested in this study is
based on the ASTM D143 standard of the water content, density, water absorption,
dimensional change, bending strength (MOR) and modulus elasticity (MOE). The result
showed the maximum value of water content is 5,55%, a specific gravity that is 1,65, changes
in dimensions is 1,01%, water absorption is 48,01%, bending strength (MOR) is 438,78
kg/cm2
, modulus elasticity (MOE), namely 3466,93 kg/cm2
.Half criteria that approaching thestandard of building components according to FAO (1996) is density,water absorption,and
bending strength (MOR).
Keywords: bamboo particle, palm fiber, physical properties, mechanical properties.
ABSTRAK
Seiring dengan meningkatnya angka pembangunan konstruksi di Indonesia mengakibatkan
berkurangnya ketersediaan kayu. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui sifat fisika dan
mekanika Balok semen. Bahan yang dapat digunakan sebagai alternatif pengganti kayu yaitu
limbah serutan bambu dan limbah serat aren yang diolah menjadi produk komposit balok
semen. Penelitian ini menggunakan rancangan acak dengan percobaan 2 faktorial yaitu faktorsemen (1 : 2 , 1 : 3, 1 : 4) dan faktor kadar campuran partikel bambu - serat aren ( 100% -
0%, 75% - 25%, 50% - 50%, 25% - 75%, 0% - 100%). Hasil analisis varian yang berbeda
kemudian diuji sifat fisika dan mekanika. Parameter yang diuji pada penelitian ini
berdasarkan Standar ASTM D143 yaitu kadar air, berat jenis, penyerapan air, perubahan
dimensi, kuat lentur (MOR) dan moudulus elastisitas (MOE). Hasil penelitian menunjukan
nilai maksimum dari kadar air yaitu 5,55 %, berat jenis yaitu 1,65, perubahan dimensi yaitu
1,01%, penyerapan air yaitu 48,01%, kuat lentur yaitu 438,78 kg/cm2, modulus elastisitas
(MOE) yaitu 3466,93 kg/cm2. Sebagian kriteria standar yang memenuhi standar komponen
bangunan menurut FAO(1996), yaitu: kerapatan, penyerapan air dan modulus of rupture
(MOR).
Kata kunci:partikel bambu, serat aren, sifat fisika, sifat mekanika.
mailto:[email protected]:[email protected]7/26/2019 Jurnal Balok Semen
2/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 2
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
I. PENDAHULUAN
Seiring meningkatnya jumlah penduduk
berdampak pada terus meningkatnya permintaan
kebutuhan masyarakat baik yang bersifat jasa
maupun materiil, salah satunya adalah kayu.
Sedangkan ketersediaan kayu semakin berkurang
karena hutan alam di Indonesia semakin menipis.Untuk mengatasi masalah ketersediaan kayu yang
semakin berkurang tersebut, diperlukan suatu bahan
alternatif yang mampu berfungsi sebagai pengganti
kayu.
Bambu dan serat aren memiliki keunggulan
sebagai bahan alternatif yang dapat digunakan
sebagai pengganti kayu, mengingat keunggulan
bambu yaitu cepat tumbuh, murah, mudah diolah
dan mudah didapat, dan juga mempunyai sifat
mekanis yang sangat baik khususnya pada arah
sejajar serat. Sedangkan serat aren didapat darilimbah hasil dari industri pengolahan tepung aren,
limbah yang digunakan adalah limbah padat yang
berupa ampas berbentuk serat/serabut sisa perasan
tepung aren
Dari melimpahnya ketersediaan bahan
alternatif pengganti kayu yaitu bambu dan limbah
serat aren tersebut, mendorong upaya pengembangan
balok semen komposit yang aplikasinya nanti dapat
digunakan sebagai kusen. Balok semen komposit
memililki banyak keunggulan dibandingkan dengan
kayu, diantaranya lebih tahan air, lebih awet,
kembang susut lebih kecil, lebih tahan
pelapukan/keropos , dan dari segi pengerjaannya
balok semen komposit lebih ringan dan lebih mudah
dikerjakan dibandingkan dengan kusen beton
1. Sifat FisikaSifat fisika kayu yang mendasar yaitu kadar
air, berat jenis, pengembangan tebal/penambahan
dimensi, dan penyerapan air.
a.
Kadar Air
Kadar air yaitu banyaknya air dalamsepotong Balok semen yang dinyatakan secara
kumulatif dalam persen terhadap berat kering tanur.
Perhitungan kadar air menurut Prayitno (1995)
seperti disajikan pada Persamaan 1:
dengan ketelitian 1%
...(1)
Dengan :Ka: Kadar air (%)
m1: Massa contoh uji sebelum dikeringkan
(gram)
m2: Massa contoh uji setelah dikeringkan(gram)
b. Berat Jenis
Berat jenis merupakan perbandingan antara
berat kering tanur dengan berat air yang volumenya
sama dengan volume tersebut (Prayitno, 1995).
Berat jenis kayu menurut Kasmudjo (2001) dapat
dihitung dengan Persamaan 2:
atau
......(2)
Dengan: BJ : Berat jenis
Bkt: Berat kering tanur (gram)
Bb: Berat basah (gram)
Vb: Volume basah (mm3)
Vkt: Volume kering tanur (mm3)
c. Perubahan Dimensi
Akibat dari penambahan air dalam kayu
akan menyebabkan pengembangan dimensi kayu
(Kasmudjo, 2001 dalam Hari, 2008). Menurut
Kasmudjo (2001) nilai pengembangan tebal dapat
dihitung dengan Persamaan 3:
.............(3)
Dengan: T : Perubahan dimensi (%)
Ti :Tebal benda uji setelah perendaman
(mm)
T0: Tebal benda uji mula-mula (mm)
d.
Penyerapan air
Nilai penyerapan air pada kayu menurut
Rakhman (2002) dapat dihitung dengan Persamaan
4:
..(4)
Dengan: A : Penyerapan air (%)
Wr : Berat benda uji setelah perendaman
(gram)
W0: Berat benda uji mula-mula (gram)
2. Sifat Mekanika
Sifat mekanika yang terpenting diantaranya
adalah kuat tarik, kuat tekan, kuat geser, kuat lentur,
dan modulus elastisitas. Untuk mengetahui sifat-sifat
mekanika kayu dapat diperoleh dari teori-teori dan
pengujian.a. Kuat Lentur (MOR)
Nilai MOR diperoleh dari perhitungan
kekuatan lentur dengan beban terpusat (Pmaks) pada
tengah bentang (L) menurut Gere dan Timoshenko
(1996) dengan Persamaan 5:
.........(5)
Dengan
:MOR : Kuat lentur (kg/cm)
Pmaks : Beban terpusat (kg)
L : Bentang Balok (cm)
b : Ukuran lebar bahan Balok (cm)
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
3/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 3
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
h : Ukuran tinggi bahan Balok (cm)
b.
Modulus Elastisitas (MOE)
Nilai modulus elastisitas (MOE) dengan
setingan pengujian yang sama menurut Gere dan
Timoshenko (1996) dengan Persamaan 6:
.........(6)
Dengan :
MOE : Modulus elastisitas (kg/cm)
P : Beban terpusat (kg)
L : Bentang Balok (cm)
b : Ukuran lebar bahan Balok (cm)
h : Ukuran tinggi bahan Balok (cm)
y :Lendutan pada batas proposional
II. METODE PENELITIAN
1. Bahan PenelitianBahan-bahan yang digunakan dalam
penelitian ini diantaranya sebagai berikut, yaitu:
serutan bamboo, serat aren, semen, dan air.
2. Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian
ini yaitu: timbangan, bak plastik, ember plastik,
plastik, cetakan, semprotan, alat pengepresan, alat
uji mekanik, oven dan jangka sorong.
3. Benda UjiPada penelitian ini, benda uji Balok semen
yang digunakan sesuai dengan standar ASTM D143
93. Bentuk dan ukuran benda uji sifat fisika danmekanika dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar
2.
Gambar 1. Benda uji sifat fisika
Gambar 2. Benda uji sifat mekanika
4. Pelaksanaan Pengujian
Pengujian Balok semen dilakukan di
Laboratorium Struktur dan Bahan Fakultas Teknik
Unsoed. Pengujian sifat fisika dan mekanika Balok
semen adalah sebagai berikut:
a.
Pengujuan Sifat fisika
Pengujian sifat fisika yang dilakukan
diantaranya:
1)
Kadar air
Pengujian kadar air Balok semen dilakukan
pada benda uji berukuran 5 cm x 5 cm.
Kadar air dinyatakan dalam persen berat
kering tanur. Mula-mula benda uji
ditimbang dan dicatat beratnya, kemudian
benda uji dikeringkan dalam oven dengan
suhu (103+2)oC. Setelah itu benda uji
ditimbang dan dicatat beratnya.
2) Berat jenis, Penyerapan air dan
Penambahan dimensiPengujian ini dilakukan pada benda uji
berukuran 5 cm x 5 cm. Berat jenis dihitung
berdasarkan berat basah dibagi volume
kering tanur. Penyerapan air dinyatakan
dalam persen dari berat benda uji mula-
mula, dan penambahan dimensi dinyatakan
dalam persen dari dimensi benda uji mula-
mula. Benda uji mula-mula ditimbang dan
diukur dimensinya. Kemudian benda uji
direndam dalam air selama 24 jam. Setelah
24 jam benda uji ditiriskan kurang lebih 10
menit lalu ditimbang dan diukur dimensinya.
b. Pengujian Sifat Mekanika
Pengujian sifat mekanika yang dilakukan
diantaranya:
1) Pengujian kuat lentur (MOR) dan modulus
elastisitas (MOE)
Benda uji yang digunakan untuk pengujian
ini berukuran 90 cm x 5 cm x 5 cm. Benda
uji diukur panjang dan lebar dan
bentangnya. Benda uji diletakan pada
tumpuan, setelah itu diberi pembebanan.
Pembebanan dengan model satu titik(tengah bentang). Ditengah bentang
dipasang dial gauge untuk mengukur
lendutan yang terjadi pada setiap rentang
pembebanan. Jadi, pembacaan yang
dilakukan ada dua jenis, yaitu pembacaan
beban dan pembacaan lendutan. Nilai yang
didapat dari pengujian lentur dan modulus
elastisitas adalah MOR (Modulus Of
Rupture) yaitu kuat lentur atau modulus
patah dan MOE (Modulus Of Elasticity)
yaitu modulus elastisitas.
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
4/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 4
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Sifat Fisika Balok SemenPengujian sifat fisika balok semen meliputi
kadar air, berat jenis, perubahan dimensi dan
penyerapan air. Data hasil pengujian sifat fisika di
laboratorium akan dimasukan kedalam perhitungan
analisis regresi untuk mencari persamaan rumus
empiris. Rumus empiris digunakan untuk mencarinilai kadar air, berat jenis, perubahan dimensi dan
penyerapan air pada balok semen.
a.
Kadar Air
Nilai rata-rata kadar air balok semen dari
hasil pengujian di laboratorium disajikan pada Tabel
1 dan nilai dari hasil perhitungan rumus empiris
disajikan pada Tabel 2. Hasil dari perhitungan
analisis regresi, didapat rumus empiris perhitungan
kadar air pada balok semen dengan Persamaan 7:
...(7)Dengan: KA : Kadar Air (%)
KS : Kadar Semen
KP : Kadar Parikel
Tabel 1. Hasil pengujian laboratorium kadar air rata-
rata
Sumber: Pengolahan data peneliti
Tabel 2. Hasil perhitungan rumus empiris kadar air
rata-rata
Sumber: Pengolahan data peneliti
Nilai kadar air balok semen terbesar terdapat
pada perbandingan kadar campuran partikel (bambu
: aren) 50:50 dengan kadar semen 1:2. Sedangkan
nilai kadar air terkecil terdapat pada perbandingan
kadar campuran partikel bambu : aren 0:100 dengan
kadar semen 1:4.
Grafik hubungan antara kadar air, kadar
campuran partikel dan kadar semen dari hasil
pengujian di laboratorium dan hasil perhitungan
rumus empiris disajikan pada Gambar 3 dan Gambar
4.
Gambar 3. Grafik hubungan antara kadar air, kadar
campuran partikel dan kadar semen hasil dari
pengujian laboratorium
Gambar 4. Grafik hubungan antara kadar air, kadar
campuran partikel dan kadar semen hasil dari
perhitungan rumus empiris
Dari grafik tersebut dapat disimpulkan
bahwa Semakin besar kadar campuran (%) serat aren
dengan serat bambu, semakin besar nilai kadar air.
Sedangkan Semakin besar perbandingan kadar
semen, semakin kecil nilai kadar air.
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
5/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 5
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
b. Berat Jenis
Nilai rata-rata berat jenis balok semen dari
hasil pengujian di laboratorium disajikan pada Tabel
3 dan nilai rata-rata berat jenis Balok semen dari
hasil perhitungan rumus empiris disajikan pada
Tabel 4. Hasil dari perhitungan analisis regresi,
didapat rumus empiris perhitungan berat jenis pada
balok semen dengan Persamaan 8:
..........(8)
Dengan: BJ : Berat Jenis
KS : Kadar Semen
KP : Kadar Partikel
Tabel 3. Hasil pengujian laboratorium berat jenis
rata-rata
Sumber: Pengolahan data peneliti
Tabel 4. Hasil perhitungan berat jenis dengan rumus
empiris
Sumber: Pengolahan data peneliti
Nilai berat jenis balok semen terbesar
terdapat pada perbandingan kadar campuran partikel
bambu : aren 50:50 dengan kadar semen 1:4.
Sedangkan nilai kadar air terkecil terdapat pada
perbandingan kadar campuran partikel (bambu :
aren) 100:0 dengan kadar semen 1:2.Grafik hubungan antara berat jenis, kadar
campuran partikel dan kadar semen dari hasil
pengujian di laboratorium dan hasil perhitungan
rumus empiris disajikan pada Gambar 5 dan Gambar
6.
Gambar 5. Grafik hubungan antara berat jenis, kadar
campuran partikel dan kadar semen hasil dari
pengujian laboratorium
Gambar 6. Grafik hubungan antara berat jenis, kadar
campuran partikel dan kadar semen hasil dari
perhitungan rumus empiris
Dari grafik tersebut dapat disimpulkan
bahwa Semakin besar kadar campuran (%) serat aren
dengan serat bambu, semakin besar nilai berat jenis.
Sedangkan Semakin besar perbandingan kadar
semen, semakin besar nilai berat jenis.
c. Perubahan Dimensi
Nilai rata-rata perubahan dimensi balok
semen dari hasil pengujian di laboratorium disajikan
pada Tabel 5 dan nilai dari hasil perhitungan rumusempiris disajikan pada Tabel 6. Hasil dari
perhitungan analisis regresi, didapat rumus empiris
perhitungan perubahan dimensi pada balok semen
dengan Persamaan 9:
..(9)
Dengan: T : Perubahan Dimensi (%)
KS : Kadar Semen
KP : Kadar Partikel
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
6/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 5
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
Tabel 5. Hasil pengujian laboratorium perubahan
dimensi rata-rata
Sumber: Pengolahan data peneliti
Tabel 6. Hasil perhitungan rumus empiris perubahan
dimensi rata-rata
Sumber: Pengolahan data peneliti
Nilai perubahan dimensi balok semen
terbesar terdapat pada perbandingan kadar campuran
partikel bambu : aren 0:100 dengan kadar semen
1:4. Sedangkan nilai perubahan dimensi terkecil
terdapat pada perbandingan kadar campuran partikel
bambu : aren100:0 dengan kadar semen 1:2.
Grafik hubungan antara perubahan dimensi,kadar partikel dan kadar semen dari hasil pengujian
di laboratorium dan hasil perhitungan rumus empiris
disajikan pada Gambar 7 dan Gambar 8.
Gambar 7. Grafik hubungan antara perubahan
dimensi, kadar campuran partikel dan kadar semen
hasil dari pengujian laboratorium
Gambar 8. Grafik hubungan antara perubahan
dimensi, kadar campuran partikel dan kadar semen
hasil dari perhitungan rumus empiris
Dari grafik tersebut dapat disimpulkan
bahwa Semakin besar kadar campuran (%) serat
aren, semakin besar nilai perubahan dimensi.Sedangkan Semakin besar perbandingan kadar
semen, semakin besar nilai perubahan dimensi.
d. Penyerapan Air
Nilai rata-rata penyerapan air balok semen
dari hasil pengujian di laboratorium disajikan pada
Tabel 7 dan nilai rata-rata penyerapan air Balok
semen dari hasil perhitungan rumus empiris
disajikan pada Tabel 8. Hasil dari perhitungan
analisis regresi, didapat rumus empiris perhitungan
penyerapan air pada balok semen dengan Persamaan
10:
...(10)
Dengan: A : Penyerapan Air (%)
KS : Kadar Semen
KP : Kadar Partikel
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
7/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 6
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
Tabel 7. Hasil pengujian laboratorium penyerapan
air rata-rata
Sumber: Pengolahan data peneliti
Tabel 8. Hasil perhitungan rumus empiris
penyerapan air rata-rata
Sumber: Pengolahan data peneliti
Nilai penyerapan air balok semen terbesar
terdapat pada perbandingan kadar campuran partikel
bambu : aren 0:100 dengan kadar semen 1:2.
Sedangkan nilai penyerapan air terkecil terdapat
pada perbandingan kadar campuran partikel bambu :
aren100:0 dengan kadar semen 1:4.
Grafik hubungan antara penyerapan air,
kerapatan dan kadar semen dari hasil pengujian di
laboratorium dan hasil perhitungan rumus empiris
disajikan pada Gambar 9 dan Gambar 10.
Gambar 9. Grafik hubungan antara penyerapan air,
kadar campuran partikel dan kadar semen hasil dari
pengujian laboratorium
Gambar 10. Grafik hubungan antara penyerapan air,
kadar campuran partikel dan kadar semen hasil dari
perhitungan rumus empiris
Dari grafik tersebut dapat disimpulkan
bahwa Semakin besar kadar campuran (%) serataren, semakin besar nilai penyerapan air. Sedangkan
Semakin besar perbandingan kadar semen, semakin
kecil nilai penyerapan air.
2. Sifat Mekanika Balok SemenPengujian sifat mekanika Balok semen
meliputi kuat lentur (MOR) dan modulus elastisitas
(MOE). Data hasil pengujian sifat mekanika di
laboratorium akan dimasukan kedalam perhitungan
analisis regresi untuk mencari persamaan rumus
empiris. Rumus empiris digunakan untuk mencari
nilai kuat lentur (MOR) dan modulus elastisitas
(MOE) pada Balok semen.a. Kuat Lentur (MOR)
Nilai rata-rata kuat lentur (MOR) Balok
semen dari hasil pengujian di laboratorium disajikan
pada Tabel 9 dan nilai rata-rata kuat lentur Balok
semen dari hasil perhitungan rumus empiris
disajikan pada Tabel 10. Hasil dari perhitungan
analisis regresi, didapat rumus empiris perhitungan
kuat lentur pada Balok semen dengan Persamaan 11:
...(11)
Dengan: MOR : Kuat lentur (kg/m)
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
8/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 7
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMA
KS : Kadar Semen
KP : Kadar partikel
Tabel 9. Hasil pengujian laboratorium MOR rata-
rata
Sumber: Pengolahan data peneliti
Tabel 10. Hasil perhitungan rumus empiris MOR
rata-rata
Sumber: Pengolahan data peneliti
Nilai kuat lentur balok semen terbesar
terdapat pada perbandingan kadar campuran partikel
bambu : aren 0:100 dengan kadar semen 1:3.
Sedangkan nilai kuat lentur terkecil terdapat pada
perbandingan kadar campuran partikel bambu :
aren50:50 dengan kadar semen 1:2.
Grafik hubungan antara kuat lentur,
kerapatan dan kadar semen dari hasil pengujian di
laboratorium dan hasil perhitungan rumus empiris
disajikan pada Gambar 11 dan Gambar 12.
Gambar 11. Grafik hubungan antara kuat lentur,
kadar campuran partikel dan kadar semen hasil dari
pengujian laboratorium
Gambar 12. Grafik hubungan antara kuat lentur,
kadar campuran partikel dan kadar semen hasil dari
perhitungan rumus empiris
Dari grafik tersebut dapat disimpulkan
bahwa Semakin besar perbandingan kadar
campuran (%) serutan bambu : serat aren, semakin
kecil nilai kuat lentur, dan semakin besar kadarcampuran (%) serat aren maka semakin besar kuat
lenturnya. Sedangkan semakin kecil perbandingan
kadar semen, semakin kecil nilai kuat lentur balok
semen.
b.
Modulus Of Elasticity(MOE)
Nilai rata-rata modulus elastisitas (MOE)
Balok semen dari hasil pengujian di laboratorium
disajikan pada Tabel 11 dan nilai rata-rata modulus
elastisitas Balok semen dari hasil perhitungan rumus
empiris disajikan pada Tabel 12. Hasil dari
perhitungan analisis regresi, didapat rumus empiris
perhitungan modulus elastisitas pada Balok semen
dengan Persamaan 12:
...(12)
Dengan: MOE :Modulus Elastisitas (kg/m)
KS : Kadar Semen
KP : Kadar Partikel
Tabel 11. Hasil pengujian modulus elastisitas dilaboratorium
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
9/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 8
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
Sumber: Pengolahan data peneliti
Tabel 12. Hasil perhitungan modulus elastisitas
dengan rumus empiris
Sumber: Pengolahan data peneliti
Nilai modulus elastisitas balok semen
terbesar terdapat pada perbandingan kadar campuran
partikel bambu : aren 0:100 dengan kadar semen
1:3. Sedangkan nilai kuat lentur terkecil terdapat
pada perbandingan kadar campuran partikel bambu :
aren50:50 dengan kadar semen 1:2.
Grafik hubungan antara modulus elastisitas,
kerapatan dan kadar semen dari hasil pengujian di
laboratorium dan hasil perhitungan rumus empiris
disajikan pada Gambar 13 dan Gambar 14.
Gambar 13. Grafik hubungan antara modulus
elastisitas, kadar campuran partikel dan kadar semen
hasil dari pengujian laboratorium
Gambar 14. Grafik hubungan antara modulus
elastisitas, kadar campuran partikel dan kadar semen
hasil dari perhitungan rumus empiris
Dari grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa
Semakin besar perbandingan kadar campuran (%)
serutan bambu : serat aren, semakin kecil nilai
modulus elastisitas, dan semakin besar kadar
campuran (%) serat aren maka semakin besar modulus
elastisitasnya. Sedangkan semakin kecil perbandingankadar semen, semakin kecil nilai modulus elastisitas
balok semen.
3. Standarisasi Balok Semen
Dalam penelitian ini hasil pengujian akan
dibandingkan dengan standar Balok semen yang sesuai
dengan spesifikasi benda uji yang telah dibuat. Hal ini
dilakukan untuk mendapat tolak ukur terciptanya
Balok semen komposit dari komposisi serutan bamboo
dan limbah serat aren yang memenuhi standar kualitas
syarat peraturan maupun industri, dan layak sebagai
komponen bangunan.
Standar Balok semen komposit dapatdimasukan dalam kategori industri dan layak sebagai
komponen bangunan berdasarkan sifat fisika dan
mekanika, menurut acuan FAO disajikan dalam Tabel
13. Hasil standarisasi benda uji Balok partikel serat
aren dengan kerapatan 0,8 g/cm, disajikan pada Tabel
14 sampai Tabel 16.
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
10/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 9
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
Tabel 13. Standar Balok semen menurut FAO (1996)
Sifat Fisika dan Mekanika Nilai Satuan
Kadar air 1650 %
Kerapatan 0,400,80 g/cm3
Absorsi air 2075 %
Pengembangan tebal 515 %
Modulus Elastisitas (MOE) 700014000 kg/cm
Tegangan Lentur (MOR) 100500 kg/cm
Sumber: Kumoro (2008)
Tabel 14. Hasil standarisasi benda uji balok semen dengan kadar kadar semen 1 : 2 pada kerapatan 0,8 g/cm
Kadar Semen 1 :2
Kadar Pratikel100:0 75:25 50:50 25:75 0:100 satuan
Sifat
Kadar air 5,08% 5,46% 5,55% 5,08% 4,90% %
hasiltidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
Kerapatan 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 g/cm3Hasil memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi
Absorsi air 32,58% 36,66% 40,53% 46,12% 48,01% %
Hasil memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi
Pengembangan tebal 0,13% 0,58% 0,65% 0,68% 0,83% %
Hasiltidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
Modulus Elastisitas
(MOE) 1669,15 1480,99 1007,15 1541,99 737,81
kg/cm2
Hasiltidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhiTegangan Lentur (MOR)
237,07 184,52 142,88 262,82 155,59
kg/cm2
Hasil memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi
Sumber: Pengolahan data peneliti
Tabel 15. Hasil standarisasi benda uji balok semen dengan kadar kadar semen 1 : 3 pada kerapatan 0,8 g/cm
Kadar Semen 1 :3
Kadar Partikel100:0 75:25 50:50 25:75 0:100 satuan
Sifat
Kadar air 4,70% 5,08% 5,46% 4,70% 4,70% %
Hasil tidakmemenuhi
tidakmemenuhi
tidakmemenuhi
tidakmemenuhi
tidakmemenuhi
Kerapatan 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 g/cm3
Hasil memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi
Absorsi air 21,36% 24,08% 26,86% 28,89% 32,04% %
Hasil memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi
Pengembangan tebal 0,09% 0,59% 0,68% 0,85% 0,90% %
Hasil tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
Modulus Elastisitas
(MOE) 2320,49 672,41 938,68 2400,44 3466,93
kg/cm2
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
11/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 12
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
Hasil tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
Tegangan Lentur (MOR) 346,67 239,76 147,41 369,44 438,79 kg/cm2
Hasil memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi
Sumber: Pengolahan data peneliti
Tabel 16. Hasil standarisasi benda uji balok semen dengan kadar kadar semen 1 : 4 pada kerapatan 0,8 g/cmKadar Semen 1 :4
Kadar Partikel100:0 75:25 50:50 25:75 0:100 satuan
Sifat
Kadar air 4,30% 4,70% 5,08% 4,30% 4,12% %
Hasiltidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
Kerapatan 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 g/cm3
Hasil memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi
Absorsi air 14,67% 16,65% 20,02% 23,58% 25,25% %
Hasil tidakmemenuhi
tidakmemenuhi memenuhi memenuhi memenuhi
Pengembangan tebal 0,14% 0,68% 0,85% 0,90% 1,01% %
Hasiltidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
Modulus Elastisitas
(MOE) 1802,17 862,22 1342,49 1614,50 2088,99kg/cm2
Hasiltidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
tidak
memenuhi
Tegangan Lentur (MOR) 309,66 202,51 181,64 284,74 314,25 kg/cm2
Hasil memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi memenuhi
Sumber: Pengolahan data peneliti
Dari perbandingan hasil pengujian dengan
standar kelayakan diatas, dapat dilihat bahwa masih
terdapat kekurangan untuk memenuhi standar
kelayakan komponen bangunan. Dengan demikian
dapat disimpulkan bahwa balok semen komposit perlu
adanya upaya peningkatan sifat fisika dan
mekanikanya, yaitu; kadar air, pengembangan tebal,
dan modulus elastisitasnya agar dapat memenuhi
kriteria standar.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Dari hasil pengujian yang didapat, dapat
disimpulkan beberapa poin terkait penelitian balok
semen ini:
1. Hasil penelitian untuk nilai tertinggi dari kadar air
yaitu 5,55% pada kadar partikel (bambu : aren) 50
: 50 dengan perbandingan kadar semen 1: 2,
menunjukan bahwa semakin kecil campuran kadar
partikel (bambu : aren) dan perbandingan kadar
semen, maka semakin kecil nilai kadar air. Nilai
tertinggi dari berat jenis yaitu 1,65 pada kadarpartikel (bambu : aren ) 50 : 50 dengan
perbandingan kadar semen 1: 4, menunjukan
bahwa semakin besar campuran kadar partikel
(bambu : aren) dan semakin besar perbandingan
kadar semen, maka semakin besar nilai berat jenis.
Nilai tertinggi dari perubahan dimensi yaitu
1,009% pada kadar partikel (bambu : aren) 0 : 100
dengan perbandingan kadar semen 1: 4,
menunjukan bahwa semakin besar kadar partikel
serat aren dan perbandingan kadar semen, maka
semakin besar nilai perubahan dimensi. Untuknilai tertinggi dari penyerapan air yaitu 48,01%
pada kadar partikel (bambu : aren) 0 : 100 dengan
perbandingan kadar semen 1: 2, menunjukan
bahwa semakin besar kadar partikel serat aren dan
semakin kecil perbandingan kadar semen, maka
semakin besar nilai penyerapan air.
2. Hasil penelitian untuk nilai tertinggi dari Modulus
of Rupture (MOR) yaitu 438,789 Kg/cm pada
kadar partikel (bambu : aren) 0 : 100 dengan
perbandingan kadar semen 1: 3, menunjukan
bahwa semakin besar kadar campuran serat arendan perbandingan kadar semen, maka semakin
7/26/2019 Jurnal Balok Semen
12/13
JURNAL TEKNIK SIPIL | M. ALI SYARIATI 10
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
besar nilai MOR. Nilai tertinggi dari modulus
elastisitas (MOE) yaitu 3466,93Kg/cm pada kadar
partikel (bambu : aren) 0 : 100 dengan
perbandingan kadar semen 1: 3, menunjukan
bahwa semakin besar kadar campuran serat aren
dan perbandingan kadar semen, maka semakin
besar nilai modulus elastisitas (MOE).
3. Semua benda uji pada penelitian ini hanya
sebagian kriteria saja yang memenuhi standar
kelayakan komponen bangunan menurut acuan
FAO (1996). Kriteria yang memenuhi standar
yaitu ; kerapatan, penyerapan air dan modulus of
rupture (MOR).
2. SaranSetelah melakukan penelitian ini peneliti
memiliki gagasan yang dapat dipertimbangkan untuk
pengembangan penelitian yang serupa kedepannya,
berikut beberapa poin yang dimaksud :1.
Proses pencampuran partikel bambu, serat aren,
semen, dan air harus dilakukan secara merata, agar
hasil yang diperoleh lebih akurat
2.
Apabila dilakukan penelitian lebih lanjut perlu
dicoba variasi panjang serat aren, kerapatan diatas
0,8 g/cm, dan variasi perbandingan kadar semen.
DAFTAR PUSTAKAAmerican Society of Machanical Engineers, 2002.
ASTM D143: Standard Methods of Testing
Small Clear Specimens of Timber. Annual
book of ASTM Standards, Vol. 04.10., WestConshohocken, PA, USA.
Gere, JM. dan S.P. Timoshenko, 1996. Mekanika
Bahan, Edisi Kedua, Jilid 1. Alih Bahasa
oleh H.J. Wospaknik. Erlangga. Jakarta.
Kasmudjo, 2001. 1970. Prospek Pendirian Industri
Balok Wol Kayu di Indonesia.
Pengumuman No. 95, LPHH, Bogor
Kasmudjo, 2001. Pengantar Teknologi Hasil Hutan
Bagian V Balok Tiruan Lain. Yayasan
Pembina, Fakultas Kehutanan UGM.
Yogyakarta.
Kumoro, 2008. Pengaruh Suhu Perendaman dan
Jumlah Perekat Semen Terhadap Sifat
Balok Semen Partkel Serutan Bambu
Petung. Skripsi, Fakultas Kehutanan,UGM. Yogyakarta.
Prayitno, T.A. 1995. Pengujian Sifat Fisika dan
Mekanika Menurut ISO. Fakultas
Kehutanan, Universitas Gajah Mada.
Yogyakarta.
Rakhman, R. 2002. Pengaruh Kerapatan dan Perekat
Labur Terhadap Sifat Balok Partikel
Limbah Pasahan Kayu Sengon dengan
Perekat Lak dan Perekat Urea
Formaldehia, Laporan Skripsi. Fakultas
Kehutanan, Universitas Gajah Mada.
Yogyakarta.Sanomae, 2005. Wilayah Limbah Indutri Tepung Aren.
Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan.
http://www.ftsl.itb.ac.id. Diakses 15 Juni
2015.
Setyo H., N.I., G.H. Sudibyo, dan A. Hanif, 2005.
Penyelidikan Kayu Aren Dalam Usaha
Pemanfaatannya Sebagai Bahan
Bangunan. (Kajian Limbah Kayu Aren di
Kecamatan Dayeuhluhur, Kabupaten
Cilacap). Laporan Penelitian DIPA II,
Lembaga Penelitian Unsoed, Purwokerto.
Winarso H, 2008. Variasi komposisi Campuran
Limbah Karet dan Ban Bekas, Serbuk
Gergaji, dan Serat Batang Pohon Aren
Terhadap Sifat Fisika dan Mekanika
Balok Partikel, Laporan Skripsi. Program
Sarjana Teknik, Universitas Jendral
Soedirman. Purwokerto.
http://www.ftsl.itb.ac.id/http://www.ftsl.itb.ac.id/7/26/2019 Jurnal Balok Semen
13/13