Jurnal Balok Semen

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