TEKNOLOGI BAHAN KONTRUKSI

INOVASI BETON FIBER

Disusun oleh:

Anggiat Darma Paskal 150216255 /

Devitri Septianto 150216273 /

Patta Palinggi Danun 150216298 /

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKUTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ATMA JAYA YOGYAKARTA

2016

0

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Beton telah lama dikenal dalam dunia konstruksi sebagai

material yang sangat efisien. Beton memiliki beberapa keunggulan,

misalnya ekonomis, mudah dibuat, dan yang terpenting beton

mempunyai kuat tekan yang tinggi, dibanding material lain. Tetapi,

beton memiliki kuat tarik yang sangat rendah, sehingga masih

sedikit terbatas dalam penggunaannya. Untuk mengatasi hal tersebut

banyak dilakukan penelitian untuk mengembangkan mutu beton

khusunya kuat tarik beton.

Dalam perkembangannya banyak penelitian yang menemukan

inoavasi beton, salah satunya adalah beton fiber. Beton fiber adalah

material komposit yang terdiri dari beton biasa dan ditambahkan

bahan lain yang berupa serat.

Pada awalnya, beton fiber memiliki prinsip yang hampir sama

dengan beton bertulang yang menambahkan baja ke dalam beton

untuk meningkatkan kuat tariknya, hanya saja dalam beton fiber baja

tersebut disebar ke dalam beton dalam bentuk serat, alhasil tidak

hanya kuat tarik yang meningkat, namun beberapa mutu lain pun

ikut meningkat.

Beton fiber dapat digunakan untuk mendukung struktur

bangunan. Beton fiber dewasa ini mengalami banyak perkembangan,

diantaranya dengan menggunakan beberapa macam serat untuk

mengurangi biaya produksi atau meningkatkan mutu optimum.

1

B. RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana itu beton ?

2. Apa sajakah aplikasi beton ?

3. Apakah kelebihan dan kekurangan beton ?

4. Bagaimana itu beton fiber ?

5. Apakah kelebihan beton fiber dibandingkan dengan beton

konvensional ?

6. Apa sajakah aplikasi beton fiber ?

7. Bagaimana proses pembuatan beton fiber ?

8. Apa kelemahan beton fiber ?

C. TUJUAN

Tujuan pembuatan makalah ini adalah agar pembaca dapat

mengetahui bagaimana material beton itu, aplikasi-aplikasi beton di

dalam dunia konstruksi, serta kelebihan maupun kekurangan beton.

Selain itu agar pembaca dapat mempertimbangkan penggunaan

beton fiber dengan mengetahui kelebihan dan kekurangan, serta

proses pembuatan beton fiber.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. BETON NORMAL

Beton adalah campuran antara semen Portland atau semen hidrolis

yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan

tambahan yang membentuk massa yang padat. Dalam prosesnya, semen

yang bercampur dengan air membentuk pasta mengikat bahan yang

lainnya berupa pasir dan kerikil. Dan beton yang sudah terbentuk akan

mengeras dan mencapai puncak kuat tekan setelah 28 hari. Selain itu,

beton pada umumnya akan mengalami kenaikan mutu beton sesuai

dengan umurnya.

1. Komponen-komponen beton normal

a) Aggregat

Terdapat 2 jenis agregat yaitu aggregat kasar dan aggregat

halus. Aggregat kasar berupa kerikil-kerikil, sedangkan aggregat

halus berupa pasir dan kerikil halus. Syarat agregat yang bias

digunakan diantaranya:

a) Kuat dan keras. Aggregat yang rapuh dan keropos bisa

menurunkan kualitas beton.

b) Tahan terhadap waktu dan cuaca seekstrim apapun. Ada jenis

batu-batuan yang tidak tahan terhadap perubahan cuaca

sehingga mudah pecah. Jenis ini tidak cocok untuk dijadikan

aggregat beton.

c) Tidak reaktif (secara kimia). Aggregat tidak boleh bereaksi

terhadap kandungan kimia dari semen, sebab dapat

menurunkan kualitas beton.

d) Bersih. Jika permukaan aggregat terdapat lapisan lempur atau

tanah, maka lekatan antara aggregat dengan semen tidak akan

maksimal.

3

e) Gradasi ukuran. Hal ini akan membuat beton manjadi padat

dan lebih kuat.

f) Aggregat bulat lebih mudah dicampur, sementara aggregat

bersudut sedikit lebih susah tapi bisa membuat beton lebih

kuat.

b) Semen

Semen adalah zat berbentuk bubuk, dan jika dicampur

dengan air, akan membentuk pasta. Semen berfungsi untuk

melekatkan dan mengikat antar agregat

Semen jika tidak digunakan, harus disimpan dengan baik.

Semen tidak boleh diletakkan langsung di atas permukaan tanah

atau lantai karena dapat menyebabkan kelembaban. Jika lembab,

ada uap air, semen bereaksi dengan air sehingga mengeras. Oleh

karena itu, dudukan semen harus kering, bersih, dan mempunyai

sirkulasi udara yang baik.

Tumpukan semen juga boleh ditutup dengan plastik terpal

atau sejenisnya untuk memberikan perlindungan ekstra. Jangan

lupa, sirkulasi udara tetap harus diperhatikan.

c) Air

Air berfungsi untuk “melarutkan” semen sehingga menjadi

pasta yang kemudian mengikat semua aggregat. Air harus

bersih, tidak mengandung bahan kimia yang dapat

mempengaruhi beton.

Air yang paling sering digunakan untuk mencampur adukan

beton adalah air tanah(bor). Sementara itu, air laut tidak

disarankan, karena bisa menyebabkan karat pada besi tulangan.

Sedangkan, air sungai harus dicek dahulu apakah ada buangan

limbahnya atau tidak, bila akan digunakan.

4

2. Aplikasi beton normal

Ada beberapa macam aplikasi beton pada dunia konstruksi,

antara lain:

a) Beton sebagai struktur bangunan

b) Beton sebagai fondasi

c) Beton sebagai bata (paving block)

d) Beton untuk perkerasan jalan dan jembatan

3. Kelebihan dan kekurangan beton normal

a) Kelebihan

1. Memiliki kuat tekan yang relatif tinggi

2. Mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap api dan air

3. Struktur beton bertulang sangat kokoh.

4. Beton bertulang tidak memerlukan biaya pemeliharaan yang

tinggi.

5. Memiliki usia layan yang sangat panjang.

6. Bahan yang ekonomis

7. Dapat dicetak menjadi bentuk yang sangat beragam

8. Keahlian buruh yang dibutuhkan untuk membangun

konstruksi beton bertulang lebih rendah bila dibandingkan

dengan bahan lain seperti struktur baja.

b) Kekurangan

1. Mempunyai kuat tarik yang sangat rendah, sehingga

memerlukan penggunaan tulangan tarik.

2. Beton bertulang memerlukan bekisting untuk menahan beton

tetap di tempatnya sampai beton tersebut mengeras.

5

3. Rendahnya kekuatan per satuan berat dari beton

mengakibatkan beton bertulang menjadi berat.

4. Sifat-sifat beton sangat bervariasi karena bervariasinya

proporsi-campuran dan pengadukannya. Penuangan dan

perawatan beton tidak bisa ditangani seteliti seperti yang

dilakukan pada proses produksi material lain seperti struktur

baja dan kayu.

B. BETON FIBER

Beton fiber merupakan beton yang ditambahkan serat/fiber

kedalam campurannya untuk menambah mutu kuat tekan, kuat tarik,

kuat lentur dan mencegah retak – retak sehingga menjadikan beton

lebih daktail daripada beton biasa.

1. Macam – macam beton fiber

Beton fiber dikelompokkan ke dalam beberapa macam

berdasarkan serat yang dikandungnya, antara lain:

a. Metallic fiber :menggunakan serat baja atau kawat lokal

(bendrat)

b. Mineral fiber : menggunakan serat glass/kaca

c. Polymeric fiber : menggunakan serat dari polimer

d. Naturally occuring fiber: menggunakan serat dari

hewan/tumbuhan

(a) Metallic fiber:serat baja

6

(b) Metallic fiber:serat bendrat

(c) Mineral fiber :

serat kaca

(d) Polymeric fiber: Serat Polimer

(e) Naturally occuring fiber;

Gambar 2.1 Macam-macam serat : (a) Metallic fiber : serat baja ; (b)

Metallic fiber : serat bendrat (c) Mineral fiber : serat

7

kaca ; (d) Polymeric fiber : Serat Polimer ; (e) Naturally

occuring fiber : Serabut kelapa.

2. Jenis serat baja

Jenis serat yang saat ini paling banyak digunakan dalam produksi

beton fiber, baik untuk keperluan penelitian maupun sebagai bahan

bangunan adalah jenis serat Metallic, yaitu serat baja dan serat

bendrat. Serat baja adalah jenis serat yang paling efektif dalam

meningkatkan mutu beton (Daniel Rumbi Teruna, 2013), namun di

Indonesia serat bendrat lebih mudah didapatkan serta lebih ekonomis

dibandingkan serat baja, kualitas serat bendrat juga tidak kalah

dengan serat baja. Menurut Soroushian dan Bayasi (1991) (dalam

tesis Ananta Ariatama, tahun 2007) ada beberapa jenis serat baja

yang biasa digunakan sesuai dengan kegunaannya masing-masing

berdasarkan bentuk dan penampangnya, jenis-jenis serat baja

tersebut adalah sebagai berikut:

a) Bentuk serat baja

1) Lurus (straight)

2) Berkait (hooked)

3) Bergelombang (crimped)

4) Double duo form

5) Ordinary duo form

6) Bundel (paddled)

7) Kedua ujung ditekuk (enfarged ends)

8) Tidak teratur (irregular)

9) Bergerigi (idented)

8

Gambar 2.2 Bentuk serat baja

b) Penampang serat baja

1) Lingkaran (round/wire)

2) Persegi / lembaran (rectangular / sheet)

3) Tidak teratur / bentuk dilelehkan (irregular / melt extract)

Gambar 2.3 Penampang serat baja

3. Kelebihan beton fiber

Beton fiber memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan

beton normal yang dapat dilihat dari beberapa faktor, yaitu:

a) Kuat tekan

9

(a) (b) (c)

Penambahan serat (bendrat) pada beton dapat menaikkan

kuat tekan beton dibandingkan dengan beton tanpa fiber.

Sebagaimana disebutkan dalam tesis Ananta Ariatama (2007)

tentang penelitian Hartanto (1994) yang menyatakan bahwa

penambahan fiber lokal (serat bendrat) kedalam adukan beton

menyebabkan kuat tekan beton (umur 28 hari) bertambah 7 %.

b) Kuat tarik

Dalam tesis Ananta Ariatama (2007) disebutkan penelitian

Hartanto (1994) yang menyatakan bahwa dengan menambahkan

serat/fiber (fiber lokal: bendrat) kedalam adukan beton, kuat tarik

beton (umur 28 hari) meningkat sebesar 20,45 % untuk beton

fiber vf = 0,7 %. Selain itu beton fiber masih memiliki

kemampuan menahan tarik meskipun sudah terjadi retakan-

retakan yang cukup besar (5 - 10 mm). Ini menunjukan bahwa

penambahan fiber lokal (bendrat) kedalam adukan beton

meningkatkan kuat tarik.

c) Kuat lentur

Penambahan serat (bendrat) pada beton juga meningkatkan

kuat lentur, sebagaimana hasil penelitian Dimas Faisal Prabowo

(2016) yang menyatakan bahwa, peningkatan nilai kuat lentur

beton dengan kadar serat bendrat sebesar 0%; 0,5%; 1%; 1,5%;

dan 2%  adalah berturut-turut sebesar 18,189%; 36,378%;

17,119%; dan 8,5597%.

d) Retak

Penambahan fiber (bendrat) dapat mereduksi retak yang

terjadi. Pada penelitian yang dilakukan Daniel Rumbi Teruna

(2013), beton tanpa fiber mulai retak pada saat beban 2000 kg,

10

sedangkan beton fiber bendrat mulai retak pada saat beban 2500

kg.

Tabel 2.1 Pengaruh bendrat terhadap retak beton

4. Aplikasi beton fiber

Aplikasi beton fiber pada dasarnya sama dengan aplikasi

beton pada umumnya, yaitu:

a) Beton sebagai struktur bangunan

11

Gambar 2.4 Struktur bangunan sebagai aplikasi beton

b) Beton sebagai fondasi

Gambar 2.5 Fondasi sebagai aplikasi beton

c) Beton sebagai bata (paving block)

12

(a) (b)

Gambar 2.6 (a) Bata beton fiber ; (b) Paving block

d) Beton untuk perkerasan jalan dan jembatan

(a) (b)

Gambar 2.7 (a) Perkerasan jalan beton; (b) jembatan dengan

material beton

5. Proses pembuatan beton fiber

Untuk membuat beton fiber dibutuhkan beberapa alat, bahan dan

tahapan pembuatannya, yaitu:

a) Alat

1. Mesin pencampur / molen

2. Cetakan beton

13

b) Bahan

1. Agregat halus

2. Semen

3. Pasir

4. Air

5. Serat (serat yang disarankan adalah serat bendrat yang

berdiameter ± 1mm dengan panjang tiap seratnya ±6cm

karena mudah ditemukan di Indonesia dan lebih murah

harganya dibandingkan serat baja).

c) Proses pembuatan beton fiber

1. Mesin pengaduk/ molen dihidupkan

2. Bahan pembuat beton dimasukkan ke dalam mesin

pengaduk/molen yang sudah dibersihkan dengan urutan:

pasir, semen, air, kerikil.

3. Setelah bahan tercampur rata, serat/fiber (serat bendrat)

dimasukkan ke dalam mesin/molen yang masih mencampur.

4. Setelah ±5 menit, mesin pencampur/molen dimatikan dan

campuran dituangkan ke dalam cetakan.

6. Kelemahan beton fiber

Walau memiliki mutu yang lebih baik dibandingkan dengan

beton biasa pada aspek kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur serta

retak, beton fiber memiliki kelemahan, antara lain:

a) Memerlukan proses pembuatan yang sedikit lebih panjang

b) Proses pengeringan beton lebih cepat dari beton biasa

c) Terkadang, kuat tekan tidak meningkat maksimal atau bahkan

tetap sama dengan beton tanpa fiber

14

d) Beberapa serat lain yang memberikan mutu maksimal sulit

ditemukan di Indonesia sehingga dapat meningkatkan biaya

produksi beton fiber.

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Penggunaan beton di dalam kontruksi bangunan telah dikenal sejak

lama karena memiliki banyak keunggulan, diantaranya ekonomis,

mudah diproduksi, dan memiliki kuat tekan yang tinggi, dibanding

material lain. Namun, beton juga memiliki beberapa kekurangan dari

segi mutu atau kualitasnya, antara lain kuat tariknya yang rendah, oleh

karena itu diproduksilah beton fiber sebagai inovasi beton yang mampu

menaikkan kuat tarik beton sekaligus menaikkan mutu beton lainnya,

diantaranya:

1. Menaikkan kuat tekan beton dengan penambahan serat bendrat

2. Meningkatkan kuat tarik beton, dengan prinsip bendrat (kawat)

disebar ke seluruh bagian beton

3. Meningkatkan kuat lentur

15

4. Penambahan fiber bendrat dapat mereduksi retak yang terjadi.

Beton fiber juga memiliki beberapa kekurangan yaitu proses

produksinya yang semakin panjang, dimata masyarakat tidak ekonomis

karena membutuhkan biaya tambahan untuk pembelian material serat.

B. SARAN

Penggunaan serat dalam beton fiber memang membutuhkan

tambahan biaya, namun biaya yang dikeluarkan sebanding dengan mutu

beton fiber, jika produksi beton menggunakan serat bendrat dianggap

mahal, serat lain yang dapat menjadi alternatif yaitu serat alam,

contohnya serat serabut kelapa dan serat tebu, walaupun mutunya tidak

semaksimal penggunaan serat bendrat dan sejenisnya, tetapi masih lebih

baik dibandingkan dengan beton normal (beton tanpa serat).

DAFTAR PUSTAKA

Apriyatno, Henry. 2007. Pengaruh Penambahan Serat Roving Terhadap Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang. Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan (nomor 2 volume 9) Universitas Negeri Semarang. Semarang

Ariatama, Ananta. 2007. Pengaruh Pemakaian Serat Kawat Berkait Pada Kekuatan Beton Mutu Tinggi Berdasarkan Optimasi Diameter Serat. Tesis Program Pasca Sarjana Universitas Diponegoro. Semarang

Patria, Agustinus Sungsang Nana. 2014. Pengaruh Penambahan Serat Kawat Bendrat Terhadap Kuat Lentur Balok Menggunakan Tulangan Minimum. Tesis Program Pasca Sarjana Universitas Atma Jaya. Yogyakarta

Prabowo, Dimas Faisal. 2016. Pengaruh Penambahan Serat Bendrat Terhadap Kuat Lentur Nominal Balok Beton

16

Bertulang. Skripsi, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Suhendro, B. 1991. Pengaruh Fiber Kawat Lokal Pada Sifat – Sifat Beton. Laporan Penelitian, Lembaga Penelitian Universitas Gajahmada, Yogyakarta

Teruna, Daniel Rumbi. 2013. Perbandingan Kuat Lentur Balok Beton Bertulang Dengan Pemakaian Fiber Baja Dan Pemakaian Fiber Bendrat. Laporan Penelitian, Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Medan

From http://www.ilmusipil.com/pengertian-beton-adalah, 30

Mei 2016

From http://autoshare88.blogspot.co.id/2012/02/pengaruh-

penambahan-serat-kawat-pada.html, 07 Juni 2016.

17