1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Beton merupakan salah satu material konstruksi yang banyak digunakan

karena memiliki beberapa kelebihan, seperti tahan terhadap korosi, mudah

dibentuk, mudah dalam pengerjaan, dan harganya relatif murah. Selain memiliki

kelebihan, beton juga memiliki kelemahan, seperti kuat tariknya rendah dan

bersifat getas. Beton akan segera retak jika mendapat tegangan tarik yang

melampaui kuat tarik beton. Sifat getas beton memungkinkan terjadinya

keruntuhan mendadak akibat batas beban yang dapat ditahan oleh beton

terlampaui. Sifat getas beton perlu dikurangi agar bangunan dari beton tidak

runtuh seketika saat terjadi gempa. Salah satu cara meningkatkan kuat tarik dan

mengurangi sifat getas beton adalah dengan menggunakan serat pada beton.

Beton serat merupakan beton yang menggunakan serat yang dicampurkan

secara merata dalam adukan beton. Serat dalam beton ini berfungsi untuk

memperlambat timbulnya retak dan mengurangi sifat getas, sehingga menjadikan

beton lebih daktail dari beton biasa. Selain itu, serat dalam beton dapat

meningkatkan ketahanan terhadap pengelupasan (spalling) dan retak pada selimut

beton yang akan membantu menghambat korosi besi tulangan pada beton

bertulang. Interaksi antara serat dan matrik beton (semen) merupakan sifat dasar

yang memengaruhi kinerja dari material komposit beton serat. Persentase kadar

dan panjang serat dalam beton dapat memengaruhi karakteristik mekanik beton.

Ada hal yang perlu diperhatikan dalam penambahan serat ke dalam adukan beton,

yaitu kelecakan beton (workability). Penambahan serat ke dalam adukan beton

akan menurunkan kelecakan adukan (Sudarmoko, 1989).

Salah satu jenis serat yang dapat digunakan untuk membuat beton serat

adalah serat alami. Keunggulan serat alami, yaitu beban lebih ringan, mudah

didapat, harga relatif murah, dan yang paling penting ramah lingkungan. Salah

satu contoh serat alami adalah serat Bagu. Menurut hasil uji kuat tarik sederhana

yang dilakukan oleh Yasa dan Wati (2015), serat Bagu memiliki kuat tarik sebesar

35,4 MPa. Dalam penelitiannya, diperoleh hasil nilai kuat tarik belah beton serat

2

Bagu rata-rata sebesar 3,28 MPa dengan kadar serat 2% terhadap volume beton,

dimana nilai tersebut melebihi kuat tarik belah beton yang ditargetkan, yaitu

sebesar 2,5 MPa.

Selain mengurangi sifat getas beton, mengurangi berat volume beton juga

merupakan hal yang sangat diperhatikan dalam konstruksi tahan gempa. Hal

tersebut dikarenakan dengan menggunakan material yang mempunyai berat

volume kecil (ringan), beban gempa akibat berat sendiri dari konstruksi yang

dibangunpun menjadi lebih kecil. Maka dari itu, beton yang memiliki sifat lebih

daktail akibat adanya penambahan serat perlu diperkecil berat volumenya. Salah

satu cara untuk memperkecil berat volume beton adalah dengan menggunakan

agregat yang ringan, seperti Lightweight Expanded Clay Aggregate (LECA).

LECA adalah agregat ringan yang dibuat dari campuran mineral vulkanik

yang ringan dan dibuat berpori dengan pembakaran di atas 1000oC dan lapisan

luar tanah lempung tembikar (Rudy, 2016). LECA biasanya digunakan untuk

hidroponik, blok beton, beton ringan dan lain-lain. LECA memiliki bentuk dan

ukuran yang random seperti batuan alami yang tidak dipecahkan. Bentuk dan

gradasi agregat memengaruhi kelecakan (workability) beton (Widodo, 2009).

Menurut penelitian Moravia et al. (2010), Lightweight Aggregate Concrete

(LWAC) yang menggunakan Expanded Clay Aggregate sebagai agregat kasar

memiliki kuat tekan lebih rendah dibandingkan Normalweight Concrete (NWC)

yang menggunakan kapur sebagai agregat kasar. Dari penelitian tersebut juga

diketahui nilai modulus elastisitas rata-rata LWAC lebih kecil dari nilai yang

diperoleh NWC. Menurut Bogas and Nogueira (2014), kekuatan tarik LWAC

yang menggunakan expanded clay dengan tipe yang berbeda-beda sekitar 0,8-0,85

dari NWC. Jadi, dari penelitian Moravia et al. (2010), Bogas and Nogueira (2014),

dapat diketahui beton ringan yang menggunakan Expanded Clay Aggregate

sebagai agregat kasar memiliki mutu yang lebih rendah dibandingkan dengan

beton normal. Penelitian Subasi (2009), mengatakan bahwa dalam pemeriksaan

mikroskopis, ikatan yang kuat ditemukan antara pasta semen dan antarmuka

Expanded Clay Aggregate (ECA) dari Expanded Clay Aggregate Concrete

(ECAC) yang diproduksi.

3

Serat dan ECA sama-sama memiliki interaksi dengan semen sebagai matrik

beton. Dari pernyataan ini, timbul pertanyaan bagaimana pengaruh LECA jika

digunakan sebagai agregat kasar dalam beton serat Bagu. Maka dari itu, dalam

penelitian ini dilakukan variasi kadar LECA pada beton serat Bagu untuk

mengetahui seberapa besar pengaruh LECA terhadap karakteristik beton serat

Bagu.

Penelitian ini menggunakan kuat tekan rencana yang tinggi dengan alasan

jika terjadi penurunan mutu beton serat Bagu dengan adanya variasi kadar LECA,

dari penelitian ini masih memungkinkan untuk mendapatkan material beton yang

ringan, tetapi memenuhi persyaratan beton struktural.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang di atas, masalah yang dapat dirumuskan

dalam penelitian ini adalah:

1. Bagaimana pengaruh variasi kadar Lightweight Expanded Clay Aggregate

(LECA) terhadap karakteristik beton serat Bagu ditinjau dari kelecakan?

2. Bagaimana pengaruh variasi kadar Lightweight Expanded Clay Aggregate

(LECA) terhadap karakteristik beton serat Bagu ditinjau dari berat volume,

kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus elastisitas?

1.3 Tujuan

Berdasarkan masalah yang telah dirumuskan, tujuan penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui pengaruh variasi kadar Lightweight Expanded Clay

Aggregate (LECA) terhadap karakteristik beton serat Bagu ditinjau dari

kelecakan.

2. Untuk mengetahui pengaruh variasi kadar Lightweight Expanded Clay

Aggregate (LECA) terhadap karakteristik beton serat Bagu ditinjau dari

berat volume, kuat tekan, kuat tarik belah, dan modulus elastisitas.

4

1.4 Manfaat

Hasil penelitian ini bisa bermanfaat untuk menambah pengetahuan

mengenai usaha memperoleh material alternatif yang dapat digunakan bagi

konstruksi tahan gempa, mengurangi sifat getas beton, mengurangi berat volume

beton serat, mengetahui pengaruh agregat ringan pada beton serat, dan referensi

bagi penelitian sejenis yang lebih mendalam.

1.5 Batasan Masalah

Pada penelitian ini, permasalahan dibatasi pada hal-hal sebagai berikut.

1. Penambahan serat Bagu yang dilakukan hanya pada kadar 2% terhadap

volume beton untuk setiap variasi kadar LECA dan dicampurkan ke

dalam adukan beton secara acak.

Hal tersebut diputuskan karena konsentrasi fiber (serat) yang masih

memungkinkan pengadukan dilakukan dengan mudah adalah 2% volume

(Sudarmoko, 1989). Dari penelitian yang dilakukan oleh Adibroto (2014)

dan Kushartomo dkk. (2013) dapat disimpulkan juga bahwa kadar 2%

terhadap volume beton merupakan kadar serat yang optimum.

2. Panjang serat Bagu yang digunakan + 20 mm dengan diameter butir serat

berkisar antara 0,2-0,3 mm.

Hal tersebut diputuskan karena menurut penelitian Rusyanto dkk. (2012),

yang menggunakan serat alami yaitu serat bambu, diketahui bahwa

ukuran serat bambu terbaik adalah 20 mm. Selain itu, nilai panjang dan

diameter serat yang digunakan berdasarkan pertimbangan syarat

perbandingan aspek panjang dan diameter serat < 100 (Salain, 2008

dalam Jaya, 2010).

3. Tidak dilakukan pemeriksaan interaksi yang terjadi di dalam beton secara

mikroskopis.

4. Kuat tekan rencana yang digunakan adalah 40 MPa.