BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang Masalah
Perkembangan rekayasa dalam bidang
teknik sipil pada saat ini terasa begitu cepat, yaitu beton sebagai salah satu
unsur teknik sipil yang selalu mengalami perkembangan. Beton merupakan salah
satu unsur yang penting, mengingat fungsinya sebagai salah satu pembentuk
struktur yang paling banyak digunakan oleh masyarakat. Keadaan ini dapat
dimaklumi, karena sistem konstruksi beton mempunyai banyak kelebihan bila
dibandingkan dengan bahan lain, misalnya mempunyai kuat tekan tinggi, dapat
mengikuti bentuk bangunan secara bebas, tahan terhadap api dan biaya
perawatannya relatif lebih murah.
Beton bermutu tinggi dan berkinerja
tinggi, saat ini merupakan material bangunan yang sudah banyak digunakan dalam
pekerjaan struktur bangunan modern. Beton adalah material yang hampir ada pada
setiap aspek kehidupan sehari – hari yang dijumpai, baik secara langsung maupun
tidak langsung. Struktur yang terbuat dari beton antara lain; lantai, atap,
pelat lantai jembatan, dan bangunan gedung-gedung bertingkat, untuk itu beton
bermutu tinggi dalam berbagai hal dapat memenuhi permintaan atas efisiensi
bangunan, menurunkan biaya bangunan dan mengurangi pemeliharaan.
Beton yang baik adalah beton yang memenuhi syarat
peraturan beton Indonesia dan menjamin bangunan tersebut tahan lama, sesuai
target yang diinginkan. Tinggi rendahnya nilai kekuatan beton sangat tergantung dari kualitas
bahan-bahan pembentuk beton yaitu air, semen dan agregat. Disamping itu
kekuatan tersebut harus disesuaikan dengan kondisi atau pencampuran beton dalam
konstruksi, karena
apabila dalam pelaksanaan ternyata mengalami kerusakan dalam pencampuran maka akibatnya nilai
kekuatan beton akan menurun. Beton didefenisikan sebagai campuran antara semen
Portland atau semen hidrolik lainnya, agregat halus, agregat kasar dan air,
dengan atau tanpa bahan campuran tambahan yang membentuk masa padat (SNI
03-2847-2002).
Penggunaan beton sebagai bahan bangunan juga telah lama
dikenal. Beton memiliki beberapa kelebihan antara lain: kuat desaknya relatif
tinggi, mudah dibentuk sesuai keinginan, perawatannya murah dan dapat
dikombinasikan dengan bahan lain. Di sisi lain, beton memiliki sifat yang getas
(brittle), sehingga secara praktis
kemampuan untuk menahan tegangan tarik relatif kecil. Oleh sebab itu digunakan
tulangan sebagai penahan kuat tarik beton yang dinamakan beton bertulang.
Seiring dengan semakin pesatnya pertumbuhan penduduk
maka kebutuhan penggunaan beton bertulang sebagai komponen utama dalam
pembangunan perumahan akan semakin meningkat pula. Salah satu bahan utama dari
beton adalah tulangan baja. Tulangan baja ini dibentuk dan diproduksi
menggunakan bahan mentah utamanya berupa bijih besi, yang ketersediaan di alam
memiliki batas, dikarenakan unsur bahan mentah bijih besi ini merupakan bahan
tambang yang tidak dapat diperbaharui.
Penggunaan beton bertulang dalam pembangunan membutuhkan
biaya yang tinggi. Pembangunan dengan biaya yang lebih terjangkau dan tidak
mengurangi kekuatan bangunan menimbulkan fenomena yang cukup menarik untuk
diteliti. Bahan-bahan yang unggul menjadi prioritas utama dalam penggunannya
sebagai bahan bangunan sehingga mengakibatkan ketersediaannya yang terbatas dan
mahal. Peningkatan kebutuhan tulangan baja ini nantinya akan menimbulkan dampak
negatif berupa semakin menipisnya ketersediaan material bijih besi tersebut,
sehingga menjadi langka, yang tentunya ini akan berakibat memicu kenaikkan
harga bijih besi menjadi semakin mahal. Semakin mahalnya harga tulangan baja
ini akan sangat memberatkan bagi masyarakat terutama masyarakat golongan
ekonomi lemah, dalam upaya mereka untuk memenuhi kebutuhan primernya, yaitu berupa
perumahan yang layak huni.
Memperhatikan kondisi geologi di Nusa
Tenggara Timur pada umumnya dan pulau Timor khususnya dimana sebagian besar
wilayahnya merupakan daerah dataran dan pegunungan dan banyak ditumbuhi banyak
tumbuhan yang layak pakai sebagai bahan bangunan. Oleh
sebab itulah perlu diupayakan mencari alternatif baru pengganti tulangan baja
pada beton. Adapun alternatif lain sebagai pengganti tulangan beton tersebut,
diantaranya adalah Rotan.
Rotan merupakan salah satu sumber
hayati Indonesia, penghasil devisa negara yang cukup besar. Sebagai negara
penghasil Rotan terbesar, Indonesia telah memberikan sumbangan sebesar 80%
kebutuhan Rotan dunia. Dari jumlah
tersebut 90% Rotan dihasilkan dari hutan alam yang terdapat di Sumatra,
Kalimantan, Sulawesi, Jawa dan pulau- pulau lain termasuk Nusa Tenggara dan
sekitar 10% dihasilkan dari budidaya Rotan. Nilai ekspor Rotan Indonesia pada tahun 1992 mencapai US$ 208,183
juta (Kalima, 1996). Menurut hasil inventarisasi yang dilakukan Direktorat Bina
Produksi Kehutanan, dari 143 juta hektar luas hutan di Indonesia diperkirakan
hutan yang ditumbuhi Rotan seluas kurang lebih 13,20 juta hektar, yang tersebar
di Sumatra, Kalimantan, Sulawesi, Jawa, Nusa Tenggara dan pulau-pulau lain yang memiliki hutan alam.
Tanaman rotan tersebut apabila
dicermati dengan baik hampir terdapat disemua wilayah Nusa Tenggara Timur,
salah satunya di Desa Bijeli kecamatan Noemuti kabupaten Timor Tengah Utara.
Namun kenyataan bahwa pemanfaatan rotan sebagai bahan bangunan dalam
pelaksanaan pekerjaan beton belum dilakukan. Hal ini disebabkan belum adanya data yang akurat
mengenai kualitas kekuatan tekan lentur beton yang dihasilkan dari produksi
beton dengan menggunakan rotan sebagai pengganti bahan baja.
Rotan adalah tumbuhan palm yang
merambat, memanjat, dan berduri. Rotan juga dikenal sebagai tumbuhan hutan
tropik dan subtropik yang sangat subur pertumbuhannya. Tumbuhan ini merupakan
sumber Rotan batangan untuk industri furnitur Rotan. Kebanyakan Rotan
batangan yang memasuki perdagangan dunia dikumpulkan dari tanaman yang tumbuh
liar di berbagai bagian negara-negara Asia Tenggara. Indonesia memiliki
keanekaragaman Rotan terbanyak di Asia Tenggara. Rotan merupakan hasil hutan
yang paling penting setelah kayu (Dransfield, 1974). Menurut Djaso Saputra
(pengusaha Rotan Cirebon) Rotan adalah 'gulma' yang 'wajib ditebang' karena
termasuk tanaman yang tumbuh liar di kawasan hutan tropis. Manfaat Rotan
sebagai bahan baku pembuatan perangkat interior, khususnya berkaitan dengan
kreativitas dan keterampilan tangan para pembuatnya. Tangan-tangan terampil
yang mengalir dari tradisi itu telah banyak menghidupi banyak orang dan
karya-karyanya telah tersebar di dalam tatanan interior rumah-rumah asri di
berbagai negara.dan saat Rotan sebagai salah satu
alternatif bahan bangunan relatif jarang digunakan
dibanding dengan bahan bangunan lainnya. Rotan
mempunyai kekuatan yang tinggi, kuat tariknya dapat dipersaingkan dengan baja.
Sekalipun demikian kekuatan Rotan yang tinggi ini belum dimanfaatkan dengan baik. Rotan memiliki momen kelembabannya tinggi,
oleh karena itu Rotan baik untuk memikul momen lentur. Di tambah dengan
sifat Rotan yang
elastis, struktur Rotan mempunyai ketahanan yang tinggi baik terhadap angin maupun
gempa.
Batang Rotan biasanya langsing dengan diameter
2–5 cm, beruas-ruas panjang, tidak berongga, dan banyak yang dilindungi
oleh duri-duri panjang, keras, dan tajam. Suatu batang Rotan dapat mencapai
panjang ratusan meter. Sebagian besar Rotan berasal dari hutan di Indonesia,
seperti Sumatra, Jawa, Borneo, Sulawesi, dan Nusa Tenggara. Indonesia memasok
70% kebutuhan Rotan dunia. Sisa pasar diisi dari Malaysia, Filipina, Sri Lanka,
dan Bangladesh. Berikut ini adalah beberapa ciri-ciri umum yang ada di
batang Rotan:
- Bentuk batang Rotan umumnya memanjang dan bulat seperti silinder atau segitiga, tetapi selalu bersifat aktinomorf. Batang Rotan bersifat aktinomorf maksudnya adalah bahwa batang Rotan akan menjadi bagian yang setangkup bila dibagi menjadi dua.
- Batang tanaman Rotan dibagi menadi ruas-ruas yang setipa ruasnya dibatasi oleh buku-buku. Di buku-buku tersebut itulah tempat melekatnya pelepah dan tangkai daun tanaman Rotan .
- Batang tanaman Rotan selalu bersifat fototrop atau heliotrop, yaitu selalu mengarah ke atas menuju sinar matahari.
- Batang tanaman Rotan selalu bertambah panjang pada ujungnya.
Penelitian beton bertulang Rotan dilakukan dengan
pengujian lentur balok beton sederhana dengan susunan beberapa perlakuan yaitu
sebagai berikut; (100% tulangan besi baja), (50% tulanagan besi baja, 50% tulangan rotan), (25% tulanagan besi baja, 75% tulangan rotan), untuk mengetahui kekakuan, kekuatan lentur dan momen runtuh balok
tersebut. Penelitian ini perlu dilakukan karena bertujuan untuk mengetahui potensi Rotan untuk menggantikan
kontribusi tulangan baja. Selain itu, perlu diketahui mutu beton bertulang Rotan
sebagai pengganti tulangan baja yang dapat menjadi pilihan untuk diaplikasikan
pada balok dan kolom rumah sederhana yang lebih terjangkau. Mengacu pada penelitian tersebut dapat dipertimbangkan bahwa Rotan
dapat digunakan sebagai bahan baku pada suatu struktur bangunan. Dari latar
belakang di atas maka peneliti tertarik untuk melakukan penelitian yang berjudul: ”Perilaku Mekanik Balok Dengan Tulangan Rotan Pada
Pengujian Lentur Beton Bertulang”
1.2.Identifikasi
Masalah
1.
Tulangan baja dibentuk dan diproduksi
menggunakan bahan mentah utamanya berupa bijih besi, yang ketersediaan di alam
memiliki batas, dikarenakan unsur bahan mentah bijih besi ini merupakan bahan
tambang yang tidak dapat diperbaharui.
2.
Besi beton/
tulangan baja polos yang dijualpun harganya semakin mahal dan tidak dapat dijangkau
oleh masyarakat kecil yang berada dipelosok, yang membutuhkannya sebagai bahan
bangunan.
3.
Balok bertulang dengan menggunakan Rotan sangat
disarankan untuk daerah yang terbatas dalam ketersediaan tulangan baja polos.
4.
Rotan merupakan produk hasil alam yang sifatnya keras, kuat, ulet, mudah
dibelah, dan mudah dikerjakan yang dapat diperoleh dengan mudah, murah, mudah
ditanam, pertumbuhan cepat, serta memiliki kuat tarik tinggi
5.
Rotan dapat digunakan sebagai tulangan beton pengganti baja karena
mempunyai kekuatan tarik tinggi yang mendekati kekuatan baja.
6.
Rotan sebagai salah satu bahan bangunan relatif jarang digunakan dibanding
dengan bahan bangunan lainnya.
1.3. Perumusan Masalah
Berdasarkan
Identifikasi masalah di atas maka dapat dirumuskan masalah
yang akan dibahas dalam penelitian ini yaitu :
a. Apakah
ada perbedaan nilai kuat lentur balok beton bertulang yang memakai tulangan
baja jika dibandinkan dengan beton yang menggunakan tulangan kombinasi antara besi
baja dan rotan?
b. Berapa besar kuat Lentur (MOE dan MOR) balok beton
bertulang dengan menggunakan tulangan besi baja jika dibandingkan dengan
tulangan kombinasi antara besi baja dan rotan?
c. Apakah
ada perbedaan biaya antara tulangan baja dengan tulangan kombinasi antara besi baja dan rotan?
1.4.Manfaat
Penelitian
Manfaat
yang diharapkan dapat diperoleh dari penelitian ini Antara lain
1.
Bagi Mahasiswa
Penelitian ini dapat dijadikan
ilmu tambahan tentang bahan bangunan, bahwa Rotan dapat dimanfaatkan sebagai
tulangan pengganti baja pada pembuatan beton bertulang.
2.
Bagi Masyarakat
Masyarakat dapat menggunakan dan membuat beton bertulang dengan
memanfaatkan
rotan sebagai bahan pengganti baja, dalam
membuat sebuah bangunan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1 TINJAUAN PUTAKA
2.1.1
Rotan
2.1.1.1
Deskripsi Rotan
Rotan merupakan palem berduri yang memanjat dan hasil hutan bukan
kayu yang terpenting di Indonesia (MacKinnon et al., 2000). Rotan dapat berbatang tunggal (soliter) atau berumpun. Rotan yang
tumbuh soliter hanya dipanen sekali dan tidak beregenerasi dari tunggul yang
terpotong, sedangkan rotan yang tumbuh berumpun dapat dipanen terus-menerus.
Rumpun terbentuk oleh berkembangnya tunas-tunas yang dihasilkan dari kuncup
ketiak pada bagian bawah batang. Kuncup-kuncup tersebut berkembang sebagai
rimpang pendek yang kemudian tumbuh menjadi batang di atas permukaan tanah
(Dransfield dan Manokaran, 1996).
Akar tanaman rotan mempunyai sistem perakaran serabut, berwarna
keputih-putihan atau kekuning-kuningan atau kehitam-hitaman. Batang tanaman
rotan berbentuk memanjang dan bulat seperti silinder tetapi ada juga yang
berbentuk segitiga. Batang tanaman rotan terbagi menjadi ruas-ruas yang setiap
ruas dibatasi oleh buku-buku. Pelepah dan tangkai daun melekat pada buku-buku
tersebut. Tanaman rotan berdaun majemuk dan pelepah daun yang duduk pada buku
dan menutupi permukaan ruas batang. Rotan termasuk tumbuhan berbunga majemuk.
Bunga rotan terbungkus seludang. Biasanya, bunga jantan dan bunga betina
berumah satu tetapi ada pula yang berumah dua. Karena itu, proses penyerbukan
bunga dapat terjadi dengan bantuan angin atau serangga penyerbuk. Buah rotan
terdiri atas kulit luar berupa sisik yang berbentuk trapesium dan tersusun
secara vertikal dari toksis buah. Bentuk permukaan buah rotan halus atau kasar
berbulu, sedangkan bentuk buah rotan umumnya bulat, lonjong atau bulat telur
(Januminro, 2000).
Rotan yang dibudidayakan dan memiliki prospek pengembangan adalah
palasan (Calamus merrillii Beccari), Rotan batang (Calamus zollingeri),
Rotan batu (Calamus subinermis), Rotan buku hitam (Calamus palustris Griffth),
Rotan gunung (Calamus exilis Griffth), Rotan irit (Calamus
trachycoleus), Rotan kesup (Calamus ornatus), Rotan lilin (Calamus
javensis), Rotan manau (Calamus manan), Rotan manau tikus (Calamus
tumidus), Rotan semambu (Calamus scipionum), rotan taman (Calamus
optimus), Rotan tumalim (Calamus mindorensis), rotan tut (Calamus
pogonacanthus), dan rotan udang (Korthalsia echinometra) (Yayasan
Prosea, 1994).
2.1.1.2
Taksonomi Rotan
Tellu (2005) menyatakan bahwa pengelompokan jenis-jenis rotan
umumnya didasarkan atas persamaan ciri-ciri karakteristik morfologi organ
tanaman, yaitu: akar, batang, daun, bunga, buah dan alat-alat tambahan. Dalam
ilmu taksonomi tumbuhan, rotan diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom :
Plantae
Subkingdom :
Tracheobionta (tumbuhan berpembuluh)
Divisi :
Spermatophyta
Sub
Divisi :
Angiospermae
Kelas :
Monocotyledoneae
Ordo :
Arecales
Famili :
Palmae (Arecaceae)
Sub Famili : Calamoideae
Genus :
Calamus
Spesies : Calamus caesius (rotan
sega) merupakan salah satu contoh spesies
genus Calamus
Selain genus Calamus, genus lainnya yang termasuk ke dalam Sub
Famili Calamoideae adalah Daemonorops dan Korthalsia. Salah satu spesies dari
genus Daemonorops adalah Daemonorops robusta Warb (rotan bulu rusa), sedangkan salah satu
genus Korthalsia adalah Korthalsia schaphigera
(Plantamor, 2008).
2.1.1.3
Tempat Tumbuh dan
Penyebaran Rotan
Rotan merupakan tumbuhan khas tropika, terutama tumbuh di kawasan
hutan tropika basah yang heterogen. Tempat tumbuh rotan pada umumnya di daerah
tanah berawa, tanah kering, hingga tanah pegunungan. Tingkat ketinggian tempat
untuk tanaman rotan dapat mencapai 2900m di atas permukaan laut. Semakin tinggi
tempat tumbuh semakin jarang dijumpai jenis rotan. Rotan juga semakin sedikit
di daerah yang berbatu kapur. Tanaman rotan menghendaki daerah yang bercurah
hujan antara 2000mm - 4000mm pertahun menurut tipe iklim Schmidt dan Ferguson,
atau daerah yang beriklim basah dengan suhu udara berkisar 240
C-300 C. Tanaman
rotan yang tumbuh dan merambat pada suatu pohon akan memiliki tingkat
pertumbuhan batang lebih panjang dan jumlah batang dalam satu rumpun lebih
banyak jika dibandingkan dengan rotan yang menerima sedikit cahaya matahari
akibat tertutup oleh cabang, ranting dan daun pohon.
Berdasarkan ekologi hidupnya, tanaman rotan memiliki daerah
penyebaran di Asia Selatan, Asia Tenggara, kawasan Afrika Latin, dan Afrika.
Sementara pusat penyebaran rotan terbesar berada di kawasan hutan Indonesia,
Thailand, Malaysia, Filipina, dan Papua Nugini. Di Indonesia rotan tumbuh
hampir di semua pulau, yaitu Sumatera, Jawa, Kalimantan, Sulawesi, Maluku,
Irian dan Nusa Tenggara, Januminro, 2000).
2.1.1.4
Kegunaan Rotan
Batang polos rotan dimanfaatkan secara komersial untuk mebel dan
anyaman rotan karena kekuatan, kelenturan dan keseragamannya. Diperkirakan 20%
spesies rotan digunakan secara komersial baik dalam bentuk utuh maupun dalam
belahan. Kulit dan teras rotan dimanfaatkan untuk tikar dan keranjang. Di
daerah pedesaan banyak spesies rotan telah digunakan untuk berbagai tujuan
seperti tali-temali, konstruksi, keranjang, atap dan tikar (Dransfield dan Manokaran,
1996).
Seperti yang dikatakan oleh (Januminro,
2000) bahwa di bidang konstruksi, batang rotan banyak dipakai untuk mengisi
batang sepeda, alat sandaran kapal, penahan pasir di daerah gurun pasir, bahkan
dapat digunakan untuk pengganti konstruksi tulangan. Salah satu upaya yang digunakan adalah mencari alternatif baru
pengganti tulangan baja pada beton. Adapun alternatif lain sebagai pengganti
tulangan beton tersebut, diantaranya adalah Rotan. Sebagai bahan konstruksi
alami, Rotan mempunyai sifat – sifat fisis dan mekanis yang khas dan sangat
berbeda dengan bahan konstruksi yang lain. Oleh karena itu, dalam pemanfaatan
Rotan sebagai bahan konstruksi kita harus sedikit banyaknya mengetahui tentang
beberapa sifat-sifat tersebut agar dalam
penggunaannya dapat dikembangkan secara maksimal.
2.1.2
Sifat
Dasar Dan Struktur Bahan Rotan
Pemanfaatan rotan sebagai komoditi perdagangan dunia juga
diikuti oleh penelitian tentang sifat sifat dan kegunaan rotan oleh berbagai
pihak seperti lembaga penelitian, perguruan tinggi dan beberapa industri yang
berkecimpung langsung dalam pemanfaatan rotan. Penelitian rotan meliputi
pengetahuan tentang botani, silvikultur, struktur anatomi, fisis mekanis, dan
komponen kimia..
2.1.2.1
Berat Rotan
Berat rotan tergantung
tergantung banyaknya zat yang ada didalam batang rotan (dinnding sel ) per satuan
isi , zat infiltrasi dalam rotan dan basarnya kandungan air dalam rotan,
2.1.2.2
Struktur
Anatomi
Pembagian
struktur anatomi rotan dikelompokan dalam dua ciri yaitu; ciri umum dan ciri
anatomi. Ciri umum ditetapkan berdasarkan hasil pengamatan secara makroskopis
yang meliputi wrna batang, diameter batang tanpa pelepah, panjang ruas,
kerapatan ikatan pembuluh ( KIP) dan tinggi buku. Penempatan ciri umum
berdasarkan hasil pengamatan dan pengukuran secara visual dan dengan bantuan
lup. Penetapan KIP dilakukan melalui perhitungan jumlah pembuluh dalam bidang 2
mm x 2 mm pada penampang lintang batang rotan dengan menggunakan lup. Umumnya
contoh uji berukuran panjang 5 cm dan diameter tergantung diameter rotan yang
diukur. Pengukuran dilakukan pada bidang seluas 2 mm x 2 mm, masing-masing
dibagian tepi., tengah , pusat rotan. Hasil pengukuran ketiga bagian sampel
dijumlahkan kemudian ditetapkan banyaknya ikatan pembuluh per mm² dengan rumus.
KIP
= Pi + Te + Pu
12
|
KETERANGAN:
KIP = Kerapatan ikatan pembuluh tiap 1 mm²
Pi = Banyaknya ikatan pembuluh pada bagian pinggir
Te = banyaknya Ikatan pembuluh pada
bagian tengah
Pu = Banyaknya ikatan pembuluh pada
bagian pusat
Ciri anatomi
batang rotan ditetapkan berdasarkan hasil pengamatan dan pengukuran penampang
lintang batang rotan secara mikroskopis yang meliputi dimensi ikatan pembuluh
metaksilem, protoksilem, dan floem.
Gambar 1. Pembagian daerah tepi, tengah dan pusat pada penampang
lintang rotan
Penyajian ciri
anatomi dapat dibedakan tergantung kepada data yang diperoleh dari berbagai pustaka
seperti ; Bhat dan Thulasidas (1993); Rachman (1996); SNI 01-7208 (Anonim,
2006), Krisdianto dan Jasni (2005); Rachman dan Jasni(2008); Damayan dan Jasni
(2010); dan jasni et.al (2007, 2010a,2010b).
2.1.2.3
Sifat
Kimia
Komponen kimia rotan juga penting dalam menentukan
kekuatan dan keawetan rotan, Rachman (1996), melaporkan secara umum komposisi
kimia rotan terdiri dari holoselulosa (71%-76%), selulosa (39%-58%), lignin
(18%-27%), dan silika (0,54 5 -8%). Hasil peelitian terhadap kandugan beberapa
jenis rotan dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1.
Data pengujian sifat Kimia rotan
No
|
Jenis
Rotan
|
Holoselulosa
%
|
Selulosa
%
|
Lignin
%
|
Tanin
%
|
Pati
%
|
|
Nama
daerah
|
Nama
latin
|
||||||
1
|
Sampang
|
K.
Junghunii Miq
|
71,49
|
42,89
|
24,41
|
8,14
|
19,62
|
2
|
Bubuay
|
P.
Elongata Becc
|
73,84
|
40,89
|
16,85
|
8,88
|
23,57
|
3
|
Seuti
|
C. Ornatus Bl
|
72,69
|
39,19
|
13,35
|
8,56
|
21,82
|
4
|
Semambu
|
C. Scipionum Burr
|
70,07
|
37,36
|
22,19
|
-
|
21,35
|
5
|
Tretes
|
D.
Heteroides Bl
|
72,49
|
41,72
|
21,99
|
-
|
21,15
|
6
|
Balubuk
|
C.
Burchianus Becc
|
73,34
|
42,35
|
24,03
|
-
|
20,85
|
7
|
Batang
|
C.
Zolineri Becc
|
73,78
|
41,09
|
24,21
|
-
|
20,61
|
8
|
Galaka
|
C. Spp
|
74,38
|
44,19
|
21,45
|
-
|
19,40
|
9
|
Tohiti
|
C. Inops
Becc
|
74,42
|
43,28
|
21,34
|
-
|
18,57
|
10
|
Manau
|
C. Manan
Miq
|
71,45
|
39,05
|
22,22
|
-
|
18,50
|
Sumber: Rachman (1996), Jasni et al. (1997 dan 1998), Jasni dan
Supriana (1999)
Komponen
kimia batang Rotan yang disajikan meliputi kadar selulosa, lignin dan kadar
pati. Penentuan kadar selulosa mengikuti prosedur SSI
0443-1981 (anonim, 1981), lignin mengikuti prosedur SII -70-1979, (anonim
1979), informasi mengenai presentase kmponen kimia berpengaruh pada sifat-sifat
batang rotan, misalnya semakin tinggi kadar selulosa yang terdapat pada rotan
maka keteguhan lenturnya semakin tinggi. Lignin merupakan polimer phenolik berbentuk amorf yang
berfungsi sebagai bahan perekat yang menyatukan serat. Penetapannya dilakukan
berdasarkan SNI 14-0492-1989 (Anonim, 1989). Lignin diduga dapat menentukan
kekuatan pada batang karena semakin
tinggi kadar lignin dalam rotan maka rotan makin kuat sehingga ikatan
antar serat juga makin kuat.
Kadar pati merupakan
kandungan zat pati di dalam batang rotan. Pati yang merupakan cadangan
karbohidrat pada tumbuhan tingkat tinggi, merupakan makanan utama bagi serangga
bubuk rotan kering sehingga semakin banyak kadarnya di dalam batang rotan
menjadikan rotan lebih mudah terserang oleh serangan bubuk rotan kering.
Penetapan kadar pati batang rotan dilakukan dengan metode Standar SII 070-1979
(Anonim, 1979).
Informasi mengenai
komponen kimia batang rotan mengacu pada beberapa hasil penelitian yaitu Tellu
(1992); Hadikusumo (1994); Rachman
(1996); Rachman dan Jasni (2008) dan
Jasni et.al (2007, 2010a, 2011 b).
2.1.2.4
Sifat Fisis
Dan Mekanis
Sifat yang paling banyak mendapat perhatian dalam penggunaan rotan
adalah sifat fisik dan mekanis. Nilai hasil uji fisis dan mekanis beberapa
jenis rotan ialah asal Jawa, di antaranya berat jenis (BJ) 0,47 - 0,57, nilai
kekuatan (MOR) antara 421 - 834 kg/cm2, nilai kelenturan (MOE) antara 14.548 -
22.000 kg/cm2. Berdasarkan penampakan secara visual, sifat fisis dan mekanis
rotan tercantum pada Tabel 2
Tabel 2. Data pengujian sifat fisis dan mekanis rotan
Jenis
|
Kadar air
basah %
|
Kadar air
udara %
|
BJ KU
|
MOE
(kg/cm²
|
MOR
(kg/cm²
|
Warna
|
Panjang
ruas (cm)
|
Tinggi
Buku (cm)
|
Seuti
|
142,22
|
13,76
|
0,511
|
17.089
|
441,96
|
Putih
|
20,76
|
0,31
|
Balubuk
|
167,11
|
13,87
|
0,500
|
14.585
|
431,61
|
Putih
|
32,15
|
0,39
|
Karokok
|
137,17
|
14,10
|
0,470
|
15.423
|
453,12
|
Kuning
|
24,47
|
0,26
|
Seel
|
138,80
|
14,25
|
0,490
|
10.017
|
421,16
|
Kuning
|
37,20
|
0,23
|
Manau alam
|
105,00
|
-
|
0,550
|
19.800
|
734,00
|
Kuning
|
-
|
0,16
|
Sampang
|
84,32
|
18,19
|
0,580
|
22.00
|
834,00
|
Coklat
|
-
|
-
|
Sumber: Anonim (1999)
Sifat fisis yang dicantumkan berupa data kadar air kering udara
dan berat jenis batang rotan. Sedangkan sifat mekanis yang disajikan meliputi
Modulus Of Repture (MOR) Modulus Of Elasticity (MOE) dan keteguhan tarik
sejajar serat, yang merupakan nilai rata-rata keteguhannya dalam kondisi kering
udara. Nilai keteguhan diperoleh dari hasil pengujian contoh uji berukuran
kecil yan bebas cacat. Sifat mekanis merupakan salah satu sifat penting yang
digunakan untuk menduga kegunaan suatu jenis rotan. Selain hasil penelitian dan
pengujian di Puslitbang Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan, data
dan informasi mengenai sifat fisis mekanis ini juga mengacu pada hasil
penelitian Nasa (1989); Hadikusumo (1994); Rachman (1996); SNI 01-7208 (Anonim,1999, 2006b); Rachman dan Jasni
(2008) dan Jasni et.al (2007, 2010a, 2011b) Rachman (1996); SNI 01-7208 (Anonim,2006b); Rachman dan Jasni (2008) dan
Jasni et.al (2007, 2010a, 2011b).
Karakteristik fisis dan mekanis rotan tertera didalam Standar
Nasional Indonesia (SNI) 01-7208-2006. Dalam Tabel 2 disajikan nilai rata-rata
keteguhan rotan dalam kondisi kering udara. Nilai keteguhan diperoleh dari
hasil pengujian contoh uji ukuran kecil yang bebas cacat. Nilai sifat mekanis
yang disajikan meliputi Modulus of Rupture (MOR) yaitu tegangan pada batas
maksimum dan Modulus of Elasticity (MOE) yaitu perbandingan antara tegangan dan
regangan yang berlaku sepanjang garis elastis. Pada Tabel 2 diberikan contoh
karakteristik fisis dan mekanis rotan yang dipakai pada nomor 7, yaitu rotan
Pelah/ Bulu Rusa.
Tabel Karakteristik Fisis
dan Mekanis Rotan
No
|
Jenis Rotan
|
Sifat
|
Kegunaan
|
||
Anatomis
|
Kimia
|
Fisis-Mekanis
|
|||
7.
|
Bulu Rusa
(Daemonorops
beguinii Burr)
|
Ikatan pembuluh
23 %
Sklerenkim 41%
Parenkim 35%
P sel serabut 1180 µm
T dinding sel serabut 5,36 µm
|
Selulosa 50,86%
Lignin 22,39%
|
BJ- 0,39%
MOR 369
kg/cm²
Warna kuning mudah kusam
d 7-18mm
|
Pembuatan kerangka mebel
|
Sumber Standar Nasional Indonesia (SNI) 01-7208-2006
2.1.2.5
Kadar Air
Kadar air (KA) rotan adalah jumlah air yang terkandung dalam
rotan dengan berat rotan kering tanur dan dinyatakan dalam persen. Pada risalah
ini, kadar air yang digunakan adalah kadar air kering udara yang dihitung
berdasarkan perbandingan berat rotan pada kondisi kering udara dengan berat
kering tanur. Untuk menghitung kadar air secara teliti harus dilakukan di
laboratorium dengan menggunakan timbangan dan oven. Besarnya kadar air rotan
dihitung menurut rumus:
KA(%) = BKU – BKT
BKT
|
KETERANGAN
BKU: Berat Kering Udara
BKT : Berat Kering Tanur
2.1.2.6
Berat Jenis
BJ = Br / Vr
Ba / Va
BKT
|
KETERANGAN
Br : Berat Rotan
Vr : Volume Rotan
Ba : Berat Air
Va : Volume Air
2.1.2.7
Kuat Lentur (MOR)
Kuat
Lentur merupakan ukuran kemampuan suatu bahan menahan lentur (Beban) yang
bekerja tegak lurus sumbu memanjang serat di tengah-tengah bahan yang di tumpu
pada kedua ujungnya tanpa terjadi perubahan bentuk yang tetap. Kuat Lentur
dapat dibedakan menjadi 2 (dua) macam, yaitu kuat Lentur statik dan kuat Lentur
pukul. Kuat Lentur statik menunjukkan kekuatan rotan dalam menahan gaya yang
mengenainya perlahan-lahan, sedangkan kuat Lentur pukul adalah kekuatan rotan
dalam menahan gaya yang mengenainya secara mendadak. Balok rotan yang terletak
pada dua tumpuan atau lebih, bila menerima beban berlebihan akan melengkung /
melentur. Pada bagian sisi atas balok akan terjadi tegangan tekan dan pada sisi
bawah akan terjadi tegangan tarik yang besar.
Kekuatan Lentur Statis Rotan adalah ukuran kemampuan rotan
menahan beban yang menyebabkan terjadinya perubahan bentuk. Pada pengujian
lentur statis diperoleh besaran MOE dan MOR. Pengujian dilakukan dengan cara
memberikan beban statis di tengah bentang contoh uji dengan jarak sangga
tertentu menggunakan mesin uji UTM seperti pada Gambar a. Kedua besaran itu
diperoleh dari grafik hubungan tegangan dengan regangan atau hubungan beban
dengan defleksi seperti pada Gambar b
Gambar 2.
Pembebanan pada pengujian lentur statik (a)
Gambar 3.
Grafik hubungan beban dan kelengkungan (b)
MOE dan MOR dinyatakan
dalam kg/cm² dihitung menurut rumus dari ASTM D 143 – 94 yang telah
dimodifikasi (Rachman, 1996) sebagai berikut:
0,424 Pe³
MOE
= (kg/cm²)
D Fe
|
Pe
= Beban elastis (kg)
Fe
= Defleksi elasttis (cm)
P = Beban Maksimum (kg)
D
= Diameter Rotan (cm)
1,273 P L
MOR
= (kg/cm²)
D³
|
2.1.2.8 Kuat Tarik Sejajar Serat
Kekuatan tarik sejajar serat rotan adalah ketahanan batang rotan
dalam menahan beban tarik terutama pada rotan berdiameter kecil yang digunakan
sebagai komponen mebel yang mengalami tarikan seperti landasan tempat duduk,
sandaran, pengikat dan lain-lain.
Pengujian dilakukan dengan cara memberikan gaya tarik pada rotan
seperti pada gambar 4.
Gambar 4. Bentuk contoh uji kuat tarik sejajar serat
P
A
|
Kekuatan tarik
sejajar serat (kg/cm²) =
Keterangan
P = Beban Tarik Maksimum (kg);
A = Luas bidang Tarik = d.t (cm²);
t = Tebal bidang tarik = 3mm;
d = diameter Rotan (cm);
R = jari-jari Takik = 5d + 3mm
Data dan informasi sifat fisis dan mekanis rotan diperoleh dari
pengujian di laboratorium pustekolah dan informasi yang diperoleh dari hasil
penelitian yang telah dipublikasikan seperti Hadikusumo (1994), Rachman dan
Jasni (2008) dan Jasni et.al (2007,2010a, 2011b).
2.2.PENELITIAN YANG RELEVAN
Ada beberapa hasil penelitian yang relefan
dengan penelitian yang dilaksanakan. Hasil penelitian ini dapat digunakan untuk pengembangan terhadap
penelitian yang dilaksanakan.
Penelitian Darius, (2004) dari hasil penelitian yang telah dilakukan bahwa balok yang
menggunakan tulangan rotan memiliki
nilai kuat lentur sebagai berikut; rotan bagian pangkal dengan Ø 12mm memiliki
nilai kuat lentur rata-rata terjadi pada umur 28 hari sebesar 125 kg/cm², rotan
pada bagian tengah memiliki nilai kuat lentur pada umur 28 hari sebesar 113
kg/cm², dan perbandingannya dengan besi beton ialah memiliki kuat lentur
rata-rata pada umur 28 hari sebesar 155 kg/cm², dan dinyatakan bahwa semua
kelenturannya memenuhi syarat.
Penelitian Victor Harison
tentang Karakteristik Pull-Out Resistance
Tulangan Rotan Sebagai Perkuatan pada tanah pasir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji
seberapa besar tahanan cabut rotan sebagai perkuatan dalam struktur tanah
bertulang pada berbagai tingkat perubahan kadar air, dan gaya normal yang
diberikan diatasnya. dan hasilnya
adalah sebagai berikut;
Berdasarkan
hasil pengujian standar Proctor didapat nilai kadar air optimum (w) pada 15%
dengan nilai berat volume kering maksimum (γdmaks) sebesar 1,695 gr/cm. Jika perkuatan longitudinal ditinjau terhadap
penambahan tegangan normal yang bekerja saat dilakukan pengujian, maka tahanan
gesek tulangan rotan akan bernilai semakin tinggi saat kadar air tanah pasir berada pada
kondisi optimum (15%) dengan catatan bahwa penambahan tegangan normal telah mencapai 0,05 kg/cm2 ketika dilakukan pengujian
dilaboratorium. Jika perkuatan
longitudinal ditinjau terhadap perubahan kadar air pada tanah pasir saat dilakukan pengujian, maka tahanan
gesek tulangan rotan akan bernilai semakin t inggi saat penambahan tegangan normal telah mencapai
0,05 kg/cm 2 yang hanya
terjadi pada saat kondisi kadar
air tanah pasir optimum (15%). Pada pengujian perkuatan transversal didapat
nilai tahanan dukung maksimum per satuan luas tulangan rotan dengan kondisi kadar air
tanah pasir 13%, 15%, dan 16,5% berturut turut sebesar 4,59 kg/cm2 (Δsv = 0,025 kg/cm2 ; tulangan patah); 4,795 kg/cm2 (Δs = 0,05 kg/cm2 ; tulangan patah); dan 4,241 kg/cm2 (Δsv = 0,025 kg/cm2 ; tulangan patah) dengan regangan yang terjadi berturut-turut
sebesar 0,5%; 11,2%; dan 16,2%. Jika nilai tahanan
dukung maksimum per satuan luas tulangan rotan ditinjau terhadap penambahan tegangan normal yang
bekerja saat dilakukan pengujian, maka tahanan dukung per satuan luas tulangan rotan akan
bernilai paling tinggi saat kadar air tanah pasir berada pada kondisi sisi basah optimum
(16,5%) dengan pertimbangan mengambil nilai paling maksimum dimana tulangan rotan tidak mengalami patah sebesar
3,422 kg/cm2.
Rencana peneliatian dari Peneliti (2015)
tentang “Perilaku Mekanik Balok Dengan Tulangan Rotan Pada Pengujian Lentur
Beton bertulang” diameter besi dan rotan yang akan digunakan adalah Ø10mm, hal ini terjadi karena diameter rotan
yang ada dan akan digunakan tidak ada yang lebih kecil dari Ø10mm. Disini
peneliti akan melakukan pengujian dengan 3 benda uji masing-masing benda uji
akan dicetak 3 buah. Yaitu sebagai berikut: melakukan uji kuat lentur dengan
menggunakan (100% tulangan besi baja), (50% tulangan besi baja; 50% tulangan
rotan), (25% tulangan besi baja; 75% tulangan rotan), dan hasilnya akan
dilampirkan setelah peneliti melakukan pengujian.
2.3.LANDASAN
TEORI
1.
Beton dan beton bertulang
Beton
adalah campuran antara semen portland atau semen hidrolik yang lain, agregat
halus, agregat kasar dan air dengan atau tanpa bahan tambahan yang membentuk
masa padat (SK SNI 03-2847-2002). Sedangkan beton bertulang adalah beton yang
ditulangi dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum,
yang disyaratkan dengan atau tanpa prategang dan direncanakan berdasarkan
asumsi bahwa kedua material bekerja sama-sama dalam menahan gaya yang bekerja
sama-sama dalam menahan gaya yang bekerja (SK SNI 03-2847-2002). Kadang-kadang
dalam pencampuran ditambahkan bahan lain (additif)
yang masih plastis pada perbandingan tertentu sampai menjadi satu kesatuan yang
homogen. Kemudian dengan penambahan secukupnya bahan perekat semen dan air
sebagai bahan pembantu guna reaksi kimia selama proses pengerasan dan perawatan
beton bertulang berlangsung.
Beton
akan meningkat kekuatannya seiring dengan bertambahnya umur. Yang dimaksud
dengan umur disini dihitung sejak beton dibuat. Kenaikan beton mula-mula cepat
yaitu antara umur 1 hari sampai 28 hari akan tetapi semakin lama kenaikan
kekuatannya menjadi semakin lamban. Oleh karena itu sebagai standar kekuatan
beton dipakai kekuatan beton pada umur 28 hari.
Nilai
kuat tekan beton relatif tinggi dibandingkan dengan kuat teriknya. Nilai kuat
tarik beton hanya berkisar antara 9-15 % kuat tekannya. Pada penggunaannya sebagai
bahan bangunan, umumnya beton diperkuat dengan batang tulangan baja atau bahan
lain sebagai bahan yang dapat bekerja sama dengan mampu membantu kelemahan
beton yaitu pada bagian yang menahan gaya tarik. Beton keras yang baik adalah
beton yang kuat, tahan lama, kedap air, tahan aus, dan kembang susutnya kecil (
Tjokrodimulyo 1996; 2).
Beton bertulang boleh jadi
adalah bahan konstruksi yang paling penting. Beton bertulang digunakan dalam
berbagai bentuk untuk hampir struktur, besar maupun kecil – bangunan jembatan,
perkerasan jalan, bendungan, dinding penahan tanah, terowongan, jembatan yang
melintasi lembah (Viaduct) drainase
serta fasilitas irigasi, tangki, dan sebagainya.
Sebagai bahan konstruksi
beton juga memiliki kelebihan dan kekurangan (Tjokrodimulyo 1996;2) antara lain sebagai berikut:
a.
Kelebihan
Beton Sebagai bahan konstruksi adalah:
1)
Beton mampu
menahan gaya tekan dengan baik, serta mempunyai sifat tahan terhadap korosi dan
pembusukan oleh kondisi lingkungan.
2)
Beton segar
dapat dengan mudah dicetak sesuai dengan keinginan. Cetakan dapat pula dipakai
berulang kali sehingga lebih ekonomis.
3)
Beton
memiliki kuat tekan yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan kebanyakan
bahan lain.
4)
Beton
bertulang memiliki ketahanan yang tinggi terhadap api dan air, bahkan merupakan
bahan struktur terbaik untuk bangunan yang banyak bersentuhan dengan air. Pada
peristiwa kebakaran dengan intensitas rata-rata, batang-batanf struktur dengan
ketebalan pentup beton yang memadai sebagai pelindung tulangan hanya mengalami
kerusakan pada permukaannya saja tanpa mengalami keruntuhan.
5)
Struktur
beton bertulang sangat kokoh.
6)
Beton
bertulang tidak memerlukan biaya pemeliharaan yang tinggi.
7)
Dibandingkan
dengan bahan lain, beton memiliki usia layan yang sangat panjang dalam
kondisi-kondisi normal, struktur beton bertulang dapat digunakan sampai
kapanpun tanpa kehilangan kemampuannya untuk menahan beban. Ini dapat
dijelaskan dari kenyataannya bahwa kekuatan beton tidak berkurang dengan
berjalannya waktu bahkan semakin lama semakin bertambah dalam hitungan tahun
karna lamanya proses pemadatan pasata semen.
8)
Disebagian
besar daerah, beton terbuat dari bahan-bahan lokal yang murah (pasir, kerikil,
dan air) dan relatif hanya membutuhkan sedikit semen dan tulangan baja yang
mungkin saja harus didatangkan dari daerah lain.
9)
Keahlian
buruh yang dibutuhkan untuk membangun konstruksi beton bertulang lebih rendah
bila dibandingkan dengan bahan lain seperti struktur baja.
b.
Kekurangan
beton sebagai bahan konstruksi antara lain:
1)
Beton
dianggap tidak mampu menahan gaya tarik sehingga mudah retak oleh karena itu
perlu diberi baja tulangan atau bahan lain sebagai penahan gaya tarik.
2)
Beton keras
menyusut dan mengembang apabila terjadi perubahan suhu sehingga perlu dibuat
dilatasi (expansion joint) untuk
mencegah terjadinya retakan-retakan akibat terjadinya perubahan suhu.
3)
Untuk
mendapatkan beton kedap air secara sempurna, harus dilakukan dengan pengerjaan
yang teliti.
4)
Beton bersifat
getas ( tidak daktail) sehingga harus dihitung dengan teliti secara seksama.
2.
Kuat Tekan Beton
Kuat tekan suatu material
merupakan kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai
terjadinya kegagalan (failiure)
persamaan untuk kuat tekan adalah sebagai berikut:
Kuat tekan (P) =
.............. N/mm² (SNI 03-1974-1990)
Dimana: F= Beban Maximum (kg)
A= Luas bidang
permukaan (cm)
Beton harus dirancang
proporsi campurannya dengan baik agar menghasilkan suatu kuat tekan rata-rata
yang diisyaratkan. Beton yang baik adalah bila beton itu memiliki kuat tekan
tinggi. Dengan kata lain mutu beton ditinjau hanya dari kuat tekannya saja (Tjokrodimulyo,
1996:39), kuat hancur antara 20 sampai dengan 50 N/mm² pada umur 28 hari bias
diperoleh dilapangan bila pengawasan pekerjaan baik.
Ada beberapa faktor air
semen yang mempengaruhi kekuatan beton yaitu:
a.
Faktor Air
Semen (FAS) dan kepadatan
Fungsi dari FAS yaitu:
-
Memungkinkan
reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan
-
Sebagai
pelicin campuran kerikil, pasir, semen agar lebih muadah dalam pencetakan beton
b.
Umur Beton
Kuat tekan beton akan
bertambah sesuai dengan bertambahnya umur beton tersebut (perbandingan kuat
tekan pada berbagai umur, PBI 1971)
c.
Jenis dan jumlah
semen
Jenis semen berpengaruh
terhadapm kuat tekan beton sesuai dengan tujuan pengguanaannya. Jenis-jenis
semen dapat sesuai dengan SK SNI M- 106-1990-03 tentang “metode pengujian berat
jenis semen portland”.
d.
Sifat Agregat
Pada agregat dengan permukaan
kasar akan terjadi ikatan yanmg baik antara pasta semen dengan agregat
tersebut. Kekerasan agregat kasar dan gradasi agregat yang baik dapat
menghasilkan beton yang baik pula.
3.
Kuat Lentur Beton
Kuat lentur beton
merupakan suatu syarat perencanaan dalam suatu konstruksi, kekuatan lentur
beton dapat ditentukan dengan rumus menurut departemrn pekerjaan umum (DPU),
2003:
3.P.L
Fit
= = kg/cm²
2.b.d²
|
Dimana : F
ʺ= kuat lentur beton (kg/cm²)
P = Beban yang bekerja pada balok (kg)
L = panjang
bentangan (cm)
b = lebar balok
(cm)
d = tinggi balok
(cm)
Menurut PBI’ 1971 Beton dibagi dalam kelas dan
mutu pada tabel sebagai berikut:
Tabel
... Kelas dan Mutu Beton
Kelas Beton
|
Mutu Beton
|
Kuat Tekan beton (kgf/cm²
|
Tujuan
Pemakaian Beton
|
I
|
Bo
|
50-80
|
Non Struktural
|
II
|
Bi
K125
K175
K225
|
100
125
175
225
|
Rumah tinggal
Perumahan
Perumahan
Perumahan dan bendungan
|
III
|
K>225
|
>225
|
Jembatan
Bangunan tinggi terowongan kereta api
|
1.
Bahan-bahan penyusun beton bertulang
a.
Semen
Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digukanakan dalam pembangunan
fisik disektor konstruksi sipil. Jika ditambah air, semen, akan menjadi pasta
semen, akan menjadi mortar, sedangkan jika digabungkan dengan agregat kasar dan
menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras
(hardened concrete).
Semen
semen berfngsi untuk mengikat agregat
halus, agregat kasar dan air menjadi satu kesatuan atau dengan kata lain semen
berfungsi sebagai perekat bahan susun beton. Dalam hal ini semen yang dipakai
adalah semen Portland yang berfungsi
sebagai bahan pengikat hidrolis yang artinya semen akan berfungsi atau mengeras
bila telah bereaksi dengan air. Menurut standar industri indonesia, defenisi
semen Portland adalah semen hidrolis
yang dihasilkan dengan cara menghaluskan Klinker
yang terutama terdiri dari silikat-silikat kalium yang bersifat hidrolis,
dimana di dalamnya juga telah dicampurkan gipsum dalam takaran (dosis) tertentu. Variasi dan komposisi dari
komponen karakteristik bahan semen akan menentukan type semen.
Fungsi semen ialah untukmengikat
butir-butir agregat hingga membentuk suatu massa padat dan mengisi
rongga-rongga udara di antara butiran agregat atau dengan kata lain semen
berfungsi sebagai bahan perekat susunan beton.
Menurut SNI 15-2049-1994
semen portland diklasifikasikan menjadi 5 jenis yaitu:
Ø Tipe I, Semen portland yang dalam penggunaannya
tidak memerlukan persyratkan khusus seperti jenis-jenis lainnya. Digunakan
untuk bangunan-bangunan umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus.
Ø Tipe II, Semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan katahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Digunakan untuk
konstruksi bangunan dan beton yang terus-menerus berhubungan dengan air kotor
atau air tanah atau untuk pondasi yang bertahan didalam tanah yang mengandung
air agresif (garam-garam sulfat) dan saluran air buangan atau bangunan yang
berhubungan langsung dengan rawa.
Ø Tipe III, Semen portland yang dalam penggunaannya
memerlukan kekuatan awal yang tinggi dalam fase permulaan setelahb pengikatan
terjadi. Semen jenis ini digunakan pada daerah yang bertemperatur rendah,
terutama pada daerah yang mempunyai musim dingin (winter
season).
Ø Tipe IV, Semen Portland yang dalam penggunaannya
memerlukan panas hidrasi yang rendah, digunakan untuk pekerjaan-pekerjaan yang
besar dan masif, umpamanya untuk pekerjaan bendung, pondasi berukuran besar
atau pekerjaan besar lainnya.
Ø Tipe V, Semen Portland yang dalam penggunaannya
memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Digunakan unbtuk bangunan
yang berhvungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang terkena
pengaruh gas atau uap kimia yang agresif serta untuk bangunan yang berhubungan
dengan air tanah yang mengandung sulfat dalam presentase yang tinggi.
b.
Agregat
Dalam SK SNI
03-2847-2002 agregat didefenisikan sebagai material granuler, misalnya pasir,
kerikil, batu pecah, dan kerak tungku pijar yang dipakai bersama-sama dengan
media pengikat untuk membentuk suatu beton atau adukan semen hidraulik.
Kandungan agregat dalam campuran beton
biasanya sangat tinggi, yaitu berkisar 70%-75% dari volume beton. Untuk
mencapai kuat beton yang baik perlu diperhatikan kepadatan dan kekerasan
massanya karena umumnya semakin padat dan keras massa agregat akan makin tinggi
kekuatan dan Durabiility-nya ( daya
tahan terhadap penurunan mutu akibat pengaruh cuaca).
Untuk membentuk
massa padat diperlukan susunan garadasi butiran agregat yang baik. Disamping
bahan agregat harus mempunyai cukup kekerasan, sifat kekal, tidak bersifat
reaktif terhadap alkali, dan tidak mengandung bagian-bagian kecil (<70
micron) atau lumpur. Nilai kuat beton
yang dicapai sangat ditentukan oleh
mutu agregat ini. Indeks yang dipakai untuk ukuran kehalusan dan
kekasaran butir agregat ditetapkan dengan modulus halus butir.
1.
Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus adalah hasil
alam sebagai hasil disintegrasi ‘alami’
batuan atau pasir yang dihasilkan oleh industri pemecah batu daan mempunyai
ukuran butir terbesar 5.0 mm atau lolos saringan nomor 4 dan tertahan pada
saringan nomor 200. Pasir tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5 %, maka
pasirnya harus dicuci. Lumpur pada pasir dapat menghalangi ikatan dengan pasta
semen. Selain itu agregat halus ini tidak boleh mengandung zat-zat organik yang
merusak beton. Kegunaannya adalah untuk mengisi ruangan antara butir agregat
kasar dan merupakan kelecakan.
Pasir yang disyaratkan
menurut SK SNI 04-1989-F adalah sebagai berikut:
Ø Butirannya tajam, kuat dan keras
Ø Bersifat kekal, tidak pecah, dan hancur karna
pengaruh cuaca.
Ø Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5
% apabila lebih dari 5% maka harus
dicuci
Ø Harus mempunyai variasi besar butir (gradasi) yang
baik, sehingga rongganya sedikit.
Ø Tidak boleh mengandung garam
2.
Agregat
kasar (kerikil)
Agregat
kasar (kerikil/batu pecah) berasal dari deintegrasi ‘alami’ dari batuan alam atau
berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu (stone crusher) dengan ukuran butiran
antara 5mm – 40 mm. Agregat kasar dinamakan kerikil kricak, batu pecah atau split.
Agregat kasar harus
terdiri dari butir-butiran yang keras, dan tidak berpori. Agregat kasar yang
mengandung butir-butir pipih hanya boleh dipakai apabila jumlah butir-butir
pipih tersebut tidak lebih dari 20% dari agregat seluruhnya. Agregat harus
memenuhi syarat kebersihat yaitu, tidak mengandung lumpur lebih dari 1%, dan tidak
mengandung zat-zat organik yang dapat merusak beton.
Beberapa faktor dalam
menentukan jenisagregat kasar yang akan dipakai:
Ø Gradasi mempengaruhi kekuatan
Ø Kadar air, mempengaruhi perbandingan air semen
Ø Kebersihan mempengaruhi kekuatan dan keawetan.
Agregat yang digunakan dalam campuran beton
biasanya berukuran lebih kecil dari 40 mm. Agregat yang ukurannya lebih besar
dari 40 mm digunakan untuk pekerjaan sipil lainnya, misalnya untuk pekerjaan
jalan, tanggul-tanggul penahan tanah, bronjong atau bendungan dan lainnya.
c.
Air
Air merupakan ,bahan dasar pembuat beton yang sangat penting. Didalam
campuran beton air mempunyai dua buah fungsi, yang pertama, untuk memungkinkan
reaksi kimia yang menyebabkan pengikatan dan berlangsungnya pengerasan, dan
yang kedua, sebagai bahan pelumas antar butir-butir agregat agar mudah dan
dapat dipadatkan.
Dalam pemakaian air untuk beton
sebaiknya air memenuhi syarat sesuai dengan SK SNI 03 – 2847 – 2002 yaitu
sebagai berikut :
1.
Air yang digunakan pada
campuran beton harus bersih dan bebas dari bahan-bahan merusak yang mengandung
oli, asam, alkali, garam, bahan organik, atau bahan-bahan lainnya yang
merugikan terhadap beton atau tulangan.
2.
Air pencampur yang digunakan
pada beton prategang atau pada beton yang di dalamnya tertanam logam aluminium,
termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat, tidak boleh mengandung ion
klorida dalam jumlah yang membahayakan.
3.
Air yang tidak dapat diminum
tidak boleh digunakan pada beton, kecuali ketentuan berikut terpenuhi:
a)
Pemilihan proporsi campuran
beton harus didasarkan pada campuran beton yang menggunakan air dari sumber
yang sama.
b)
Hasil pengujian pada umur 7 dan
28 hari pada kubus uji mortar yang dibuat dari adukan dengan air yang tidak
dapat diminum harus mempunyai kekuatan sekurang-kurangnya sama dengan 90% dari
kekuatan benda uji yang dibuat dengan air yang dapat diminum.
d.
Rotan Pelah/ Bulu Rusa (Daemonorops rubra)
Pada eksperimen
kali ini rotan yang akan digunakan sebagai bahan untuk komposit balok rotan
beton adalah rotan yang berasal dari desa Bijeli, kecamatn Noemuti kabupaten
TTU yaitu Rotan pelah/ bulu rusa (daemonorops
rubra). Rotan pelah atau bulu rusa termasuk dalam rotan yang tumbuh
berumpun.
Rotan tumbuh berumpun, memanjat sampai ± 11m
tingginya. Diameter batang dengan pelepah 3,5 cm. Pelepah daun warna hijau
ditutupi duri pipih berwarna hijau muda kekuningan, panjang duri ± 5 cm,
tersusun seperti sisir. Panjang daun mencapai 3,5 m, tangkai daun sampai 85 cm.
Anak daun berukuran 40-53cm x 2-4 cm, tersusun menyirip tak teratur. Rotan
dapat dilihat pada gambar berikut.
A
|
B
|
C
|
(Foto tumbuhan rotan yang berada di
desa Bijeli, kec. Noemuti, Kab.TTU )
Diambil Tanggal 07-06-2015
Gambar 5 . A.Pohon Rotan, B. Pelepah, C. Daun Rotan Pelah
Foto Bentuk batang rotan pelah Diambil Tanggal 07-06-2015
Gambar 6 . Bentuk batang rotan pelah
2.4.HIPOTESIS
PENELITIAN
Adapun hipotesis atau
perkiraan sementara dari peneliti tentang Perilaku Mekanik Balok Dengan
Tulangan Rotan Pada Pengujian Lentur Beton Bertulang” adalah
Tulangan beton menggunakan
rotan berdiameter 12mm akan memiliki nilai kuat lentur yang tinggi, karena Rotan memiliki momen kelembaban tinggi, oleh sebab itu Rotan baik untuk
memikul momen lentur. Ditambah dengan sifat Rotan yang elastis, struktur Rotan mempunyai ketahanan
yang tinggi baik terhadap angin maupun gempa. Dan apabila diikat oleh campuran beton
maka kekuatannya tidak kalah jauh dari tulangan yang menggunakan besi beton.
2.5.Alur Penelitian
Mulai
|
Perawatan Benda Uji
Balok beton
berukuran 100x150x600 mm
|
Pengujian kapasitas lentur balok
|
Persiapan Bahan
-
Material beton
-
Material Rotan
|
Pengujian Bahan
-
Pengujian agregat halus
-
Pengujian agregat kasar
|
Pembuatan Benda Uji
Balok
beton berukuran 100x150x600 mm
|
Data hasil uji
|
Selesai
|
Analisis hasil uji
|
Kesimpulan
|
Gambar 6. Alur Penelitian
BAB
III
METODELOGI
PENELITIAN
3.1
Tujuan
Penelitian
Tujuan
yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah
untuk mengetahui seberapa besar kuat lentur balok beton bertulang dari
rotan jika dibandingkan dengan beton bertulang baja.
3.2
Jenis
Penelitian
Jenis
penelitian yamg digunakan adalah penelitian kuantitatif menggunakan desain
eksperimen yaitu jenis desain yang dipakai untuk mencari tahu perlakuan
tertentu yang hasil pengjiaannya disajikan dalam bentuk tabel dan grafik.
3.3 Waktu Dan Tempat Penelitian
3.3.1
Waktu
Penelitian
Penelitian ini akan berlangsung selama 1 setengah bulan dimulai
dari bulan juli sampai dengan agustus 2015
3.3.2
Tempat
Penelitian
a. Tempat
pembuatan benda uji
Proses pembuatan
benda uji dilakukan dilingkungan Laboratorium Pekerjaan Umum Propinsi NTT, pada
daerah yang terlindung dari sinar matahari langsung.
b. Tempat
Pengujian
Proses
pengujian akan dilaksanakan Laboratorium Pekerjaan Umum Propinsi NTT.
3.4 Variabel Penelitian
Variabel dalam suatu
penelitian dapat diartikan sebagai suatu objek penelitian atau apa saja yang
menjadi pusat perhatian suatu penelitian” (Riduwan 2011). Variabel yang menjadi
objek dalam penelitian ini terdiri dari dua buah variabel yang mengindikasikan
adanya hubungan atau pengaruh antara dua buah variabel yaitu :
Variabel Bebas : Pengunaan tulangan Rotan dan tulangan baja
Variabel Terikat : Kuat Lentur balok beton bertulang
3.5 Metode Penelitian
Jenis
penelitian yang dilakukan ialah penelitian kuantitatif menggunakan desain
eksperimen yaitu jenis desain yang dipakai untuk mencari tahu pengaruh
perlakuan tertentu yang hasil pengujiannya disajikan dalam bentuk tabel dan
grafik.
3.6 Benda Uji Penelitian
150 mm
|
100
mm
|
Gambar 7 penampang balok
3.6.1
Bahan
yang digunakan
1. Agregat
halus yang digunakan ialah pasir yang diambil dari Takari kabupaten Kupang
2. Semen
Kupang Kemasan 40 kg/ zak
3. Air
dari tempat PDAM kota Kupang
4. Agregat
kasar yang digunakan adalah kerikil yang dibawa dari Sumlili kecamatan kupang
timur kabupaten Kupang.
5. Rotan
yang digunakan berasal dari desa Bijeli kecamatan Noemuti kabupaten TTU
3.6.2
Prosedur
Pengujian
3.6.2.1
Perencanaan
pencampuran beton
Campuran
beton direncanakan sedemikian rupa berdasarkan standar yang telah ditetapkan
untuk mendapatkan komposisi komponen (unsur) beton basah dengan ketentuan
kekuatan tekan karakteristik dan slump rencana.
Rencana
benda uji kuat lentur beton dengan menggunakan rotan dan besi beton dalam
penelitian ini adalah balok beton bertulang hasil cetak dengan menggunakan empat
benda uji yaitu; (100% tulangann besi beton), (50% tulangan besi boton 50%
tulangan rotan), (25% tulangan besi beton 75% tulangan rotan). Dengan ukuran isi 100 mm x 150 mm x 60 cm. Untuk
pengujian kuat lentur beton akan dibuat sampel sebanyak 9 buah dengan tiga
perlakuan dan masing- masing perlakuan diulang sebanyak 3 kali dengan
perbandingan sebagai berikut:
Tabel
7. Rancangan Benda Uji kuat lentur beton dengan menggunakan rotan dan besi
beton.
N
o
|
Benda
Uji
|
Panjang Bentang (cm)
|
lebar
(cm)
|
Tinggi (cm)
|
Jlh
|
Ø
|
Perbandingan
benda uji
|
1
|
60
|
10
|
15
|
3
|
10
|
100%
tulangan baja
|
|
2
|
60
|
10
|
15
|
3
|
10
|
50%
tulangan baja
50%
tulangan Rotan
|
|
3
|
60
|
10
|
15
|
3
|
10
|
25%
tulangan baja
75%
tulangan rotan
|
3.6.3
Pembuatan
Benda Uji Balok
Setelah campuran
beton disiapkan maka campuran campuran beton tadi dituangkan ke cetakan balok
yang telah disiapkan. Campuran dituangkan 1/3 bagian pertama, kemudian
ditusuk-tusuk agar tidak terjadi pemisahan agregat (segregasi). Kemudian dituangkan lagi 1/3 bagian kedua dan
ditusuk-tusuk. Lalu tuangkan lagi bagian terakhir dan ditusuk - tusuk. Kemudian
permukaannya diratakan.
3.6.4
Setting
up pengujian lentur balok
Alat yang digunakan untuk pengujian
kuat lentur adalah Floxural Testing Machine (FTM). Pengujian dilakukan
dengan meletakan benda uji pada dua tumpuan, kemudian diberi beban terpusat
tegak lurus terhadap sumbu balok, jarak beban terpusat ini sebesar L/3 dari masing-masing
tumpuan. Kemudian jalankan mesin uji dengan kecepatan pembebanan konstan
sebesar 35 kg/det. Pencatatan dilakukan pada beban maksimum hingga balok
runtuh.
3.6.5
Pengujian
3.6.6
Pengujian
Kuat Lentur
Pemeriksaan ini
dilakukan berdasarkan SNI 03-4154-1996. Metode pengujian kuat lentur beton dengan
balok uji Sederhana yang dibebani terpusat langsung, sebagai
berikut:
a. Ambil
benda uji yang akan ditentukan kuat lenturnya dari bak perendam kemudian bersihkan
dari kotoran yang menempel.
b. Tentukan
berat dan ukurlah luas benda uji.
c. Balok uji diletakan simetris di atas kedua balok tumpuan
dengan kedua sisi samping bidang bekas cetakan sebagai bidang atas dan bidang
bawah.
d. Balok bebam diletakan tepat di tengah-tengah antara kedua balok
tumpuan pada posisi sejajar.
e. Balok beban diturunkan perlahan-lahan sampai menempel pada bidang
atas balok dan memberikan beban sebesar 3 % sampai dengan 6% beban maksimum
yang diperkirakan dapat dicapai
f.
3.P.L
Fit = =
kg/cm²
2.b.d²
|
Dimana;
Fit =
Kuat Lentur beton (Mpa)
P =
Beban yang bekerja pada balok (kg)
L =
Panjang Bentangan (cm)
b =
Lebar Balok (cm)
d =
Tinggi Balok (cm)
3.7 Jenis Data
1.
Data
Primer
Data
primer untuk penelitian ini di peroleh dari hasil pengujian di laboraturium,
seperti kuat lentur beton bertulang dan pola kehancuran
2.
Data
Sekunder
Data
sekunder untuk penelitian ini diambil dari literatur-literatur yang berhubungan
dengan penelitian ini berupa pedoman pengujian alat dan 7 bahan serta buku-buku
pedoman lainnya.
3.8 Teknik Pengumpulan data
Teknik pengumpulan data dalam
penelitian ini adalah:
3.8.1
Dokumentasi
bahan dan alat
Dokumentasi
dipakai untuk memperoleh data-data dalam bentuk foto atau gambar yang mendukung
penelitian ini, berupa bentuk, karakter, kekerasan atau kekuatan, penyusunan
dan kondisi agregat halus, agregat kasar, benda uji beton selama proses
pengujian dan peralatan-peralatan yang dipakai dalam pengujian.
3.8.2
Teknik
Observasi
Teknik
pengambilan data melalui pengamatan secara langsung dan data objek ini berupa
material dan proses pembuatan campuran beton.
3.8.2.1
Uji
Persyaratan Data
a.
Pemeriksaan
Bahan
Persiapan
dan pemeriksaan bahan penyusun beton bertulang rotan dilakukan di Laboraturium Dinas Pekerjaan Umum
Propinsi NTT. Pemeriksaan meliputi :
- Semen
- Agregat
Halus
- Agregat
Kasar
- Air
- Rotan
3.8.2.2
Teknik
Analisis Data
Teknik
analisis data untuk menjawab masalah yang ada adalah menggunakan teknik
analisis T, yaitu untuk
menguji apakah ada perbedaan kuat lentur suatu balok yang menggunakan tulangan rotan
dibandingkan dengan balok yang menggunakan tulangan baja..
Tidak ada komentar:
Posting Komentar