pengembangan panel dinding dengan abu sekam padi

37
LAPORAN HIBAH PENELITIAN PEMULA PEMANFAATAN ABU SEKAM PADI UNTUK PEMBUATAN PANEL DINDING Oleh : Sumiyanto, ST., MT. Wahyu Widiyanto, S.T., M.T. Sugeng Waluyo, ST, M.Sc Dilaksanakan atas biaya DIPA Universitas Jenderal Soedirman Tahun Anggaran 2012, Nomor Kontrak : 1164.50/UN23.9/PN/2012 tanggal 1 Maret 2012 UNIVERSITAS JENDERAL SEODIRMAN LEMBAGA PENELITIAN FAKULTA SAINS DAN TEKNIK PURWOKERTO 2012

Upload: sumi-sumiyanto

Post on 13-Dec-2014

192 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Laporan penelitian dalam pengembangan panel dinding dengan bahan abu sekam padi.

TRANSCRIPT

Page 1: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

HALAMAN JUDUL

LAPORAN

HIBAH PENELITIAN PEMULA

PEMANFAATAN ABU SEKAM PADI UNTUK

PEMBUATAN PANEL DINDING

Oleh :

Sumiyanto, ST., MT.

Wahyu Widiyanto, S.T., M.T.

Sugeng Waluyo, ST, M.Sc

Dilaksanakan atas biaya DIPA Universitas Jenderal Soedirman Tahun Anggaran2012, Nomor Kontrak : 1164.50/UN23.9/PN/2012 tanggal 1 Maret 2012

UNIVERSITAS JENDERAL SEODIRMANLEMBAGA PENELITIAN

FAKULTA SAINS DAN TEKNIKPURWOKERTO

2012

Page 2: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

2

LEMBAR PENGESAHAN

1. a. Judul Penelitian : Pemanfaatan Abu Sekam Padi Untuk PembuatanPanel Dinding.

b. Bidang Ilmu : Teknik Sipil

2. a. Ketua Proyekb. Nama Lengkap : Sumiyanto, ST., MT.c. Jenis Kelamin : Laki-lakid. NIP : 19731117.200003.1.001e. Pangkat/Golongan : Penata/IIIcf. Fakultas/Jurusan : Fakultas Sains dan Teknik/Jurusan Teknikg. Universitas : Universitas Jenderal Soedirman

3. Jumlah Peneliti : 32 (tiga) orang

4. Lokasi Penelitian : Laboratorium Teknik Sipil

5. Jangka Waktu Penelitian : 4 (empat) bulan

6. Biaya yang Diperlukan : Rp. 10.000.000,00 (Sepuluh Juta Rupiah)

7. Sumber Dana : DIPA UNSOED 2011

Purwokerto, 29 Agustus 2012

Mengetahui, Ketua ProyekFakultas Sains dan Teknik UNSOEDDekan,

Ir. Purnama Sukardi, Ph.D. Sumiyanto, ST., MT. .NIP. 19561010 198410 1 0003 NIP. 19731117 200003 1 003

MenyetujuiKetua Lembaga PenelitianUniversitas Jenderal Soedirman

Prof. Ir. Totok Agung D.H., M.P., Ph.DNIP: 19630923 198803 1 001

Page 3: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

3

RESUME

As an agricultural country, Indonesia is one of the largest rice producing

country in the world. The impact of rice production is rice husks. At present rice

husk widely used for combustion processes brick red. Combustion will produce a

new form of waste rice husk ash. At present rice husk ash has not been widely

used so its existence disturb the environment. However, based on several

studies showed that rice husk ash has a high silica content, making it suitable to

be processed into a building material by mixed cement.

Demand for building materials in Indonesia is quite high, it is due to the

number and high population growth. The high demand for housing has led to

constantly develop alternative building materials instead of conventional building

materials that have been more limited. Based on the reasons requirement, the

rice husk ash tried to be developed as a wall of the house, with the process into a

wall panel.

Research utilization of rice husk ash as wall panels have an intention to

overcome the problems of waste and simultaneously develop alternative building

materials. In this study, the goal will be achieved is to get the right mix between

cement, rice husk ash and water as a mixture of constituent wall panels.

Compressive strength is a key indicator as a determinant of quality mixture. The

results of this study to get the optimum mix between cement, rice husk ash and

water is 1: 0.55: 0.45 (on condition SSD of husk ash), or 1: 0.39: 0.61, the

condition of dry husk ash. The mixture was 50% cement levels with FAS 0.45.

Compressive strength generated in the mixture is about 10 MPa.

Wall panels design with 3 cm thick and wire mesh reinforcement (tensile strenght

12 kN/m) generating the bending moment capacity of 0.241 kN.m. Based on the

capacity of the wall panel structure matching is at a distance of 1 m columns.

Page 4: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

4

RINGKASAN

Sebagai negara agraris, Indonesia merupakan salah satu negara

penghasil padi terbesar didunia. Dampak dari besarnya produksi padi tersebut

adalah limbah sekam yang dihasilkan juga tinggi. Saat ini sekam padi banyak

dimanfaatkan untuk proses pembakaran batu bata merah. Hasil pembakaran

tersebut akan menghasilkan limbah baru berupa abu sekam padi. Saat ini abu

sekam padi belum banyak digunakan sehingga keberadaanya mengganggu

lingkungan. Namun demikian, berdasarkan beberapa hasil penelitian

menunjukan bahwa abu sekam padi mempunyai kandungan silika yang tinggi,

sehingga cocok untuk diolah menjadi sebagai bahan bangunan dengan cara

dicampur semen.

Kebutuhan akan bahan bangunan di Indonesia cukup tinggi, hal ini

berkaitan dengan jumlah dan pertumbuhan penduduk yang tinggi. Tingginya

kebutuhan akan perumahan ini mendorong untuk selalu mengembangkan bahan

bangunan alternatif sebagai pengganti bahan bangunan konvensional yang

sudah semakin terbatas. Berdasarkan alasan kebutuhan tersebut, maka abu

sekam padi dicoba untuk dikembangkan sebagai bahan dinding rumah, dengan

mengolahnya menjadi panel dinding.

Penelitian pemanfaatan abu sekam padi sebagai panel dinding ini

mempunyai maksud untuk mengatasi permasalahan limbah dan sekaligus

mengembangkan bahan bangunan alternatif. Pada penelitian ini tujuan akan

dicapai adalah mendapatkan campuran yang tepat antara semen, abu sekam

dan air sebagai campuran penyusun panel dinding. Kuat tekan merupakan

indikator utama sebagai penentu kualitas campuran. Hasil penelitian ini

mendapatkan campuran yang optimun antara semen, abu sekam padi dan air

adalah 1 : 0,55 : 0,45 (pada kondisi abu sekam SSD), atau 1 : 0,39 : 0,61, pada

kondisi abu sekam kering. Pada campuran tersebut kadar semenya adalah 50%

dengan FAS 0,45. Kuat tekan yang dihasilkan pada campuran tersebut adalah

sekitar 10 MPa.

Desain panel dinding tebal 3 cm dengan tulangan kawat jala dengan kuat

tarik 12 kN/m menghasilkan kapasitas momen lentur sebesar 0,241 kN.m.

Berdasarkan kapasitas tersebut struktur panel dinding yang cocok adalah

dengan jarak kolom praktis 1 m.

Page 5: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

5

PRAKATA

Pengembangan abu sekam padi sebagai bahan baku pembuatan panel

dinding merupakan upaya mengatasi permasalahan limbah dan sekaligus

meningkatkan ketersediaan bahan bangunan yang semakin lama semakin

terbatas. Pada tahap ini penelitian baru menyelesaikan permalahan campuran

yang optimum dalam pembuatan panel dinding. Peneltian lanjutan terkait dengan

kapasitas lentur dan sambungan masih memerlukan penelitian lanjutan. Namun

demikian penelitian ini merupakan langkah awal dan akan diteruskan untuk

mendapatkan hasil yang lebih baik dan siap untuk diaplikasikan dilapangan.

Selesainya laporan penelitian ini tidak lepas dari kontribusi beberapa

pihak yang mendukung baik secara langung maupun tidak langsung, untuk itu

ucapan terima kasih kapada:

a. Pimpinan Lembaga Penelitian dan jajarannya sebagai pihak

pengelola hibah penelitian ini,

b. Pimpinan FST dan semua pihak yang telah mendorong penelitian ini.

c. Pengelola Laboratorium Teknik Sipil beserta staf yang memfasilitasi

pengujian dalam penelitian ini.

d. Semua pihak yang tidak mungkin disebut satu persatu.

Penelitian ini tentunya masih membutuhkan masukan dan saran dari

semua pihak agar proses penelitian selanjutnya menjadi lebih baik.

Peneliti

Page 6: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

6

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... 2

RESUME ............................................................................................................. 3

RINGKASAN ....................................................................................................... 4

PRAKATA............................................................................................................ 5

DAFTAR ISI......................................................................................................... 6

DAFTAR GAMBAR.............................................................................................. 7

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 8

1.1 Latar Belakang ................................................................................... 8

1.1 Perumusan Masalah......................................................................... 10

1.2 Tujuan .............................................................................................. 11

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 12

BAB III METODE PENELITIAN.......................................................................... 18

3.1 Pembuatan Benda Uji....................................................................... 18

3.2 Uji Tekan Benda Uji.......................................................................... 19

3.3 Pengujian Kuat Tarik Kawat Jala ...................................................... 20

3.4 Penentuan Tebal Panel .................................................................... 21

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN.................................................................. 22

4.1 Pengujian Abu Sekam Padi .............................................................. 22

4.2 Perancangan Ulang.......................................................................... 23

4.3 Pembuatan Benda Uji Tekan............................................................ 24

4.4 Pengujian Benda Uji ......................................................................... 27

4.5 Pengujian Tarik Kawat Jala .............................................................. 30

4.6 Desain Konstruksi Penel Dinding...................................................... 30

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 35

5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 35

5.2 Saran ............................................................................................... 35

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 36

LAMPIRAN ........................................................................................................ 37

Page 7: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

7

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Proses pembakaran batu bata merah dengan sekam padi:(a) proses pembakaran, (b) batu bata hasil pembakaran, (c)sekam padi, dan (d) limbah abu sekam padi. ................................ 9

Gambar 1.2 Sketsa aplikasi panel beton abu sekam padi sebagai dindingrumah. ........................................................................................ 10

Gambar 2.1 Sketsa penulangan dengan kawat jala pada panel beton abusekam. ........................................................................................ 14

Gambar 2.2 Skema lentur pada pelat dengan beban merata.......................... 15

Gambar 2.3 Skema uji lentur pada balok. ....................................................... 16

Gambar 3.1 Cetakan sampel uji tekan............................................................ 19

Gambar 3.2 Alat uji tekan. ............................................................................. 20

Gambar 3.3 Sampel uji tarik kawat jala........................................................... 20

Gambar 4.1 Grafik gradasi abu sekam padi.................................................... 23

Gambar 4.2 Adukan semen, abu sekam padi dan air. .................................... 25

Gambar 4.3 Pencetakan sampel uji tekan. ..................................................... 25

Gambar 4.4 Sampel dengan kadar semen 20% sebagian rusak ketikacetakan dibuka............................................................................ 26

Gambar 4.5 (a) Sampel uji tekan yang siap untuk dilakukan perawatan(perendaman) dan (b) perawatan benda uji (perendaman). ........ 27

Gambar 4.6 Pengaruh kadar semen terhadap berat satuan benda uji. ........... 28

Gambar 4.7 Pengaruh kadar semen terhadap berat satuan benda uji. ........... 29

Gambar 4.8 Skema mekanika lentur pada penel dinding................................ 31

Gambar 4.9 Skema hasil desain panel dinding. .............................................. 34

Page 8: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

8

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pemanfaatan abu sekam padi merupakan upaya memanfaatkan limbah

dari pembakaran batu bata merah. Abu sekam padi merupakan material yang

melimpah di Indonesia dan belum banyak dimanfaatkan. Sebagai negara agraris,

Indonesia mampu menghasilan padi sekitar 64,4 juta ton pertahun (Anonim,

2010), sedangkan untuk Jawa Tengah produksinya sekitar 8,68 juta ton (Anonim,

2007). Pengolahan padi akan menghasilkan sekam sekitar 17% (Bantacut, 2006)

atau sekitar 9,2 juta ton. Saat ini sebagian besar sekam padi dimanfaatkan untuk

pembakaran batu bata dan menghasilkan limbah abu sekam padi sekitar 13% -

29% (Hartono, dkk., 1986). Berdasarkan kondisi tersebut akan dihasilkan abu

sekam padi yang cukup banyak setiap tahunnya (1,2 – 2,7 juta ton). Abu sekam

padi belum dimanfaatkan sehingga akan menjadi limbah yang dapat

mengganggu lingkungan Gambar 1.1

Selain ketersediaanya yang melimpah, abu sekam padi merupakan

material yang kandungan silika (SiO2) yang cukup besar yaitu sekitar 85%

(Bantacut, 2006). Berdasarkan tingginya kandungan silika tersebut, abu sekam

padi mempunyai potensi untuk material bahan bangunan terutama jika dicampur

dengan semen portland, sehingga akan menjadi material yang padat dank keras.

Pada sisi lain, kebutuhan akan bahan bangunan di Indonesia sangat

tinggi sehingga inovasi dan pengembangan bahan bangunan alternatif sangat

diperlukan. Jumlah penduduk Indonesia pada tahun 2005 adalah 218,8 juta jiwa

(Anonim-2, 2008), dan diperkirakan pada tahun 2025 adalah sekitar 273,7 juta

jiwa (Remi, 2007), atau dengan pertumbuhan sekitar 2,75 juta jiwa (1,3%)

pertahun. Berdasarkan data tersebut, dapat diperkirakan kebutuhan rumah baru

setiap tahunya adalah sekitar 1,38 juta unit.

Page 9: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

9

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 1.1 Proses pembakaran batu bata merah dengan sekam padi: (a)proses pembakaran, (b) batu bata hasil pembakaran, (c) sekam padi, dan (d)

limbah abu sekam padi.

Salah satu bagian rumah yang membutuhkan material cukup besar

adalah dinding. Besarnya kebutuhan material ini memberikan peluang yang

tinggi terhadap inovasi pengolahan abu sekam padi menjadi material dinding.

Dengan memanfaatkan kandungan silikanya, maka pengolahan abu sekam padi

cock dilakukan dengan mencampurkan seman portland sebagai bahan pengikat,

sehingga akan menjadi material yang keras. Dengan sifatnya yang keras

tersebut, maka dinding yang dibuat dari abu sekam tidak perlu tebal sehingga

lebih tepat dibuat dalam bentuk panel dinding (papan). Untuk mengatasi sifatnya

yang getas, maka panel tersebut perlu diperkuat dengan tulangan berupa kawat

jala (wire mesh). Berdasarkan alur tesebut maka abu sekam padi sangat

berpotensi dikembangkan sebagai bahan baku pembuatan panel dinding,

dengan ilustrasi disajikan dalam Gambar 1.2

Page 10: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

10

Gambar 1.2 Sketsa aplikasi panel beton abu sekam padi sebagai dinding rumah.

1.1 Perumusan Masalah

Pemanfaatan abu sekam padi untuk panel dinding merupakan upaya

memanfaatkan limbah yang sekaligus merupakan inovasi pengembangan bahan

bangunan alternatif. Sebagai material dinding, penel ini harus mampu menahan

beban horisontal sebesar 100 kg/m, dengan ketinggian beban 1 meter dari lantai.

Permasalahan yang muncul adalah desain panel dinding yang mampu menahan

beban tersebut.

Akibat beban horisontal pada dinding akan menghasilkan momen lentur,

dan panel ini harus mampu menahan. Permasalahan yang harus diselesaikan

menentukan tebal panel yang ekonomis namun mampu menahan momen lentur

tersebut, dengan faktor yang berpengaruh adalah:

a. kuat tekan material mortar abu sekan padi, dan

b. kuat tarik kawat jala.

kolom praktis

ring balk

dinding panel

1,00

3,00

Page 11: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

11

Kuat tekan mortar abu sekam padi sangat dipengaruhi oleh komposisi

penyusunnya (abu sekam padi, semen dan air), sehingga perlu dicari komposisi

yang tepat untuk menghasilkan kuat tekan optimum. Sedangkan kuat tarik dapat

langsung diketahui dari pengujian tarik.

1.2 Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan desain yang tepat untuk

pembuatan panel dinding dari abu sekam padi. Parameter yang akan dicari untuk

keperluan tersebut adalah:

a) campuran yang tepat antara abu sekam padi, semen dan air,

b) kuat tekan mortar abu sekam padi, dan

c) tebal panel.

Page 12: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

12

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Pemanfaatan abu sekam padi sebagai panel dinding dilakukan dengan

mencampur abu sekam padi dengan semen portland. Disini semen portland

berfungsi sebagai perekat agregat, dengan unsur utamanya adalah trikalsium

aluminat (3CaO.Al2O2) dan dikalsium silikat (2CaO.SiO2) (Gambhir, 1986). Selain

itu semen juga diperlukan sebagai bahan pengisi rongga antar agregat. Terkait

dengan fungsi semen dalam beton, penggunaan semen yang terlalu banyak

akan memudahkan pengerjaannya namun ini merupakan pemborosan yang tidak

diikuti dengan peningkatan kuat tekannya (Murdock dan Brooke, 1979). Namun

demikian penggunaan semen yang terlalu sedikit akan menyebabkan beton

keropos dan kuat tekannya rendah, hal ini terkait dengan kesulitan saat

pemadatan (Sumiyanto, 1997). Berdasarkan alasan tersebut, kadar semen yang

tepat dalam beton perlu dicari sehingga mendapatkan mutu beton yang tepat.

Semen merupakan bahan ikan yang dalam reaksinya memerlukan air

yang jumlahnya hanyalah sekitar 25% berat semen (Murdock dan Brooke, 1979).

Dalam kenyataanya air juga diperlukan sebagai bahan pengencer, sehingga

kalau factor air semen (fas) kurang 0,35 akan sulit dipadatkan. Namun demikian

penggunaan air yang terlalu banyak akan menyebabkan kuat tekan beton yang

dihasilkan rendah walaupun akan mudah dikerjakan. Berdasarkan alasan

tersebut perlu dicari kadar air yang tepat untuk mendapatkan mutu beton

tertentu.

Pada beton, kuat tekanya jauh lebih besar dari kuat tariknya, sehingga

aplikasinya memerlukan tulangan tarik. Kualitas atau mutu beton (fc’) ditentukan

berdasarkan kuat tekanya, yang pengujiannya dilakukan dengan uji tekan pada

beton silinder ataupun kubus. Mutu beton (fc’) hasil pengujian dengan beban

maksimum P dapat dituliskan seperti pada Persamaan 1 (Tjokrodimuljo, 1995).

Material panel dinding dengan abu sekam padi tentunya mempunyai kerakteristik

yang tidak jauh dari beton, dimana kuat tekanya akan lebih tinggi dari kuat

tariknya. Kualitas material tentunya dapat ditentukan seperti pada beton, yaitu

dengan melihat dari kuat tekanya.

Page 13: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

13

A

Pf c ' ………………………………………..……………………( 1 )

dengan,

fc’ = kuat tekan beton, (MPa),

P = beban maksimum saat pengujian, (MN),

A = las tampang benda uji, (m2).

Abu sekam padi sebagai bahan utama (pengisi) pada pembuatan panel

dinding. Kadar silika abu sekam padi yang tinggi yaitu sekitar 86% (Bantacut ,

2006). Penelitian lain menyebutkan kandungan silika pada abu sekam padi pada

pembakaran adalah sekitar 500oC adalah sebesar 88,61% (Sabuni, 1995), suhu

ini tidak jauh berbeda dengan pembakaran pada batu bata merah yaitu sekitar

600oC (Prahardian, 2008). Terkait dengan tingginya kandungan silica tersebut,

abu sekam padi sangatlah potensial untuk dikembangkan sebagai bahan

bangunan terutama untuk dicampur dengan semen Portland.

Perbandingan yang tepat antara semen, abu sekam padi dan air akan

menghasilkan mutu beton yang sesuai target dan ekonomis. Untuk mendapatkan

perbandingan campuran yang tepat dapat dilakukan dengan percobaan

campuran dengan variasi kadar semen dan kadar air (fas). Beton hasil

percobaan campuran diuji tekannya, sehingga akan didapatkan dua hubungan

yaitu:

1. hubungan antara mutu beton dan kadar semen,

2. hubungan antara mutu beton dan kadar air.

Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung tahun 1983,

dinding harus diperhitungkan untuk mendukung beban hidup horizontal yang

besarnya adalah 5 % – 10% beban lantai. Beban ini akan menimbulkan momen

lentur pada dinding, sehingga akan timbul tegangan desak dan tarik. Panel beton

abu sekam padi mempunyai kuat tekan yang cukup tinggi, namun kuat tariknya

rendah. Untuk mengatasi tegangan tarik tersebut maka perlu dipasang tulangan

yang berupa kawat jala (Gambar 2.1 ).

Page 14: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

14

Gambar 2.1 Sketsa penulangan dengan kawat jala pada panel beton abu sekam.

Perilaku lentur pada dinding panel beton abu sekam padi dapat dianalisis

sebagai pelat lentur dua arah (Gambar 2.2 . Pendekatan analisis pelat lentur

yang mendukung beban merata dapat dilakukan dengan pendekatan lentur satu

arah (Szilard, 1974). Metode analisis tersebut diilustrasikan pada Gambar 4.

Beban merata po pada pelat akan menghasilkan lendutan dipusat pelat pelat

sebesar w. Lendutan tersebut harus sama dengan lendutan pada balok panjang

Lx dengan lebar 1 satuan dengan beban merata sebesar px, dan juga pada balok

dengan panjang Ly dengan lebar 1 satuan dengan beban marat py. Dalam

analisis ini nilai px dan py merupakan beban ekuivalen yang menghasilkan

lendutan sebesar w pada pelat lentur satu arah. Besarnya nilai px dan py dihitung

dengan Persamaan 2a dan 2b (Szilard, 1974).

panel abu sekam

Tulangan kawat jala

3 cm

Page 15: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

15

Gambar 2.2 Skema lentur pada pelat dengan beban merata.

o

yx

y

x pLL

Lp

44

4

……………………………………………… ( 2a )

o

yx

xy p

LL

Lp

44

4

……………………………………………… ( 2b )

Pengujian lentur pelat dengan beban merata px, dapat dilakukan dengan

menggunakan metode pengujian balok dengan beban titik P (Gambar 2.3 ).

Besarnya beban P merupakan ekuivalensi dari beban merata px yang

menghasilkan momen sama. Besarnya beban P dapat dihitung dengan

Persamaan 3a.

1

1Lx

Lx

px

py

Page 16: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

16

BL

MP

.4 ………………..……………………………… ( 3a)

dengan,

P = beban pengujian, (kg),

M = momen untuk beban merata px

B = lebar balok, (m),

L = Panjang balok (pelat uji lentur).

Gambar 2.3 Skema uji lentur pada balok.

Momen (M) pada Persamaan 3a besarnya sama dengan momen akibat

beban merata pada pelat lajur (px), dari Persamaan 2a atau 2b, sehingga

Persamaan 3a dapat ditulis sebagai Persamaan 3b.

BL

LpP

xx

2

.2

…………………………………………….… (3b)

Berdasarkan pengujian balok lentur tersebut maka akan didapatkan

besarnya beban P maksimum (Pmax). Dari nilai tersebut maka besarnya momen

dapat dihitung dengan Persamaan 4.

LPM .4

1maxmax ………………………………………..( 4 )

Lx

P

t

Page 17: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

17

dengan,

Mmax = momen maksimum pada balok,

P max = beban maksimum pengujian,

L = panjang balok (jarak antar tumpuan).

Jika balok dianggap bahan dianggap isotropic, maka besarnya tegangan

maksimum dapat ditulis dengan Persamaan 5.

2

max

.

.6

tB

Mmak ……………………….………………………( 5 )

dengan,

mak = tegangan maksimum,

M max = momen maksimum,

B = lebar balok,

t = tebal balok.

Page 18: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

18

BAB IIIMETODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan paremeter desai panel

dinding, yaitu kuat tekan mortar abu sekam padi, kuat tarik kawat jala, dan tebal

panel. Berdasarkan ketiga parameter tersebut metode penelitian dilakukan dalam

tiga tahapan utama.

3.1 Pembuatan Benda Uji

Pada awalnya, direncanakan campuran yang dipakai dalam penelitian ini

adalah dengan kadar semen 10% sampai dengan 20% dan variasi FAS antara

0,35 sampai dengan 0,45. Desain awal ini menggunakan acuan perancangan

adukan beton normal. Namun berdasarkan percobaan pendahuluan memberikan

hasil bahwa kadar semen kurang dari 20% campuran belum dapat dicetak

sehingga dilakukan revisi campuran yaitu dengan kadar semen 20% sampai

dengan 60% dan FAS dari 0,35 sampai dengan 0,50. Hasil revisi rancangan

adukan adalah seperti pada Tabel 4.1.

Perancangan adukan dilakukan dengan asumsi abu sekam padi pada

kondisi jenuh kering muka (SSD). Kenyataan abu sekam padi yang digunakan

kondisinya tidak SSD, maka perlu dilakukan koreksi kadar air berdasarkan selisih

kadar air SSD dan kadar air lapangan. Koreksi ini kadar air ini akan merubah

banyaknya air yang diperlukan untuk campuran.

Sampel uji tekan dirancang dengan bentuk kubus dengan ukuran 5 cm x

5 cm x 5 cm. Untuk keperluan tersebut, maka cetakan dibuat dengan ukuran

tersebut. Pada penelitian ini cetakan dibuat dari kayu kasau (Gambar 3.1).

Page 19: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

19

Gambar 3.1 Cetakan sampel uji tekan.

Tabel 3.1 Perancangan campuran (perbandingan berat)

No KodeKadar

SemenFAS Semen

Abu

SekamAir

1 C20.35 0,20 0,35 1 3,65 0,35

2 C20.40 0,20 0,40 1 3,60 0,40

3 C20.45 0,20 0,45 1 3,55 0,45

4 C20.50 0,20 0,50 1 3,50 0,50

5 C30.35 0,30 0,35 1 1,98 0,35

6 C30.40 0,30 0,40 1 1,93 0,40

7 C30.45 0,30 0,45 1 1,88 0,45

8 C30.50 0,30 0,50 1 1,83 0,50

9 C40.35 0,40 0,35 1 1,15 0,35

10 C40.40 0,40 0,40 1 1,10 0,40

11 C40.45 0,40 0,45 1 1,05 0,45

12 C40.50 0,40 0,50 1 1,00 0,50

13 C50.35 0,50 0,35 1 0,65 0,35

14 C50.40 0,50 0,40 1 0,60 0,40

15 C50.45 0,50 0,45 1 0,55 0,45

16 C50.50 0,50 0,50 1 0,50 0,50

17 C60.35 0,60 0,35 1 0,32 0,35

18 C60.40 0,60 0,40 1 0,27 0,40

19 C60.45 0,60 0,45 1 0,22 0,45

20 C60.50 0,60 0,50 1 0,17 0,50

DASAR DESAINPERBANDINGAN CAMPURAN

SSD

3.2 Uji Tekan Benda Uji

Uji tekan pada sampel dilakukan dengan menggunakan alat uji tekan

mortar (Gambar 3.2 ) Berdasarkan hasil uji tekan akan didapatkan gaya

maksimum untuk meruntuhkan sampel, sehingga akan dapat dihitung kuat

tekanya. Data lain dari sapel yang perlu diambil adalah ukuran benda uji dan

berat benda uji, sehingga akan dapat dihitung berat satuan benda uji.

Page 20: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

20

Gambar 3.2 Alat uji tekan.

3.3 Pengujian Kuat Tarik Kawat Jala

Pengujian kuat tarik kawat jala dilakukan dengan menggunakan universal

testing machine (UTM). Benda uji untuk keperluan pengujian ini dibuat dari kawat

jala yang ada dipasaran dengan ukuran lebar 5 cm (dua lapis) dan panjang 10

cm. Kuat tarik ditentukan berdasarkan gaya maksimum dari pengujian.

Gambar 3.3 Sampel uji tarik kawat jala

Page 21: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

21

3.4 Penentuan Tebal Panel

Tebal panel dihitung berdasarkan kapasitas panel dalam mendukung

momen lentur. Momen yang digunakan dalam hitungan ini adalah momen dari

beban horizontal sebesar 100kg/m yang bekerja pada dinding pada ketinggian 1

m dari lantai. Asumsi tumpuan ada dinding adalah sendi dan rol dengan bentang

3,00 m. Berdasarkan kondisi tersebut maka dihitung besarnya momen lentur

yang bekerja pada dinding.

Kapasitas lentur dari panel dihitung dengan mangacu pelat beton.

Kapsitas lentur dihasilkan dari gaya kopel antara kuat tarik kawat jala dan kuat

desak dari mortar abu sekam padi. Berdasarkan analisis hitungan ini akan

didapatkan tebal panel yang tepat (memenuhi syarat teknis dan ekonomis).

Page 22: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

22

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengujian Abu Sekam Padi

Berdasarkan pengujian bahan, abu sekam padi dapat dikatakan sebagai

meterial yang ringan. Hasil pengujian menunjukan berat jenis abu sekam padi

sebesar 1,92, yang berarti lebih rendah dari pasir dan tanah. Pengamatan dari

berat satuanya menunjukan nilai yang sangat rendah yaitu 0,198 gr/cm3 pada

kondisi tidak dipadatkan dan 0,297 gr/cm3 pada kondisi dipadatkan. Nilai berat

satuan tersebut didapatkan pada kondisi abu sekam dilapangan tanpa terkena

air hujan yang mempunyai kadar air sebesar 17,54%.

Perancangan adukan digunakan abu sekam pada kondisi jenuh kering

muka (SSD). Hasil percobaan menunjukan bahwa dari kondisi lapangan

diperlukan tambahan air sebesar 40,18% untuk menjadikan abu sekam padi

menjadi SSD. Jika dilakukan perhitungan maka kadar air SSD adalah sebesar

64,77% dari kondidi keringnya. Kondisi ini mengindikasikan bahwa serapan abu

sekam padi cukup besar.

Berdasarkan uji gradasi (Gambar 4.1 )nampak bahwa abu sekam padi

mempunyai butiran antara halus dan kasar dengan perbandingan 49% dan 51%.

Jika dibandingkan dengan pasir, gradasi ini lebih halus kondisinya antara pasir

dan lanau.

Page 23: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

23

Gambar 4.1 Grafik gradasi abu sekam padi.

4.2 Perancangan Ulang

Berdasarkan percobaan pendahuluan pada pembuatan benda uji tekan

menunjukan bahwa kadar semen pada rancangan awal terlalu rendah. Hal ini

diakibatkan oleh asumsi rancangan awal menggunakan beton normal, padahal

abu sekam padi berat satuanya sangat rendah jika dibandingkan agregat beton

normal. Berdasarkan hasil percobaan tersebut dilakukan perancangan ulang.

Kadar semen hasil perancangan ulang diubah dari range 10% - 20%, menjadi

20% - 60%.

Pada awalnya, perancangan campuran dilakukan dengan berat satuan

campuran 2 gr/cm3. Nilai ini ternyata terlalu tinggi dibandingkan dengan berat

satuan hasil percobaan yaitu sebesar 0,598 gr/cm3 untuk kadar semen 20%.

Dengan data tersebut, maka dilakukan rancangan ulang dengan berat satuan

desain yang dikoreksi menjadi 0,60 gr/cm3 untuk kadar semen 20% sampai

dengan 1,20 gr/cm3 untuk kadar semen 60%.

Campuran adukan dilakukan koreksi terhadap kadar air nyata dari abu

sekam padi. Koreksi ini dilakukan untuk mendapatkan kondisi abu sekam padi

SSD. Berdasarkan kadar air SSD abu sekam padi dan kadar air lapangan abu

sekam padi maka dilakukan koreksi campuran adukan dan hasilnya disajikan

dalam Tabel 4.1.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,0010,010,11

Per

cent

Fin

er,

%

Grain Diameter, mm

Page 24: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

24

Tabel 4.1Tabel rancangan campuran

No KodeKadar

SemenFAS Semen

Abu

SekamAir

1 C20.35 0,20 0,35 1 2,60 1,40

2 C20.40 0,20 0,40 1 2,57 1,43

3 C20.45 0,20 0,45 1 2,53 1,47

4 C20.50 0,20 0,50 1 2,50 1,50

5 C30.35 0,30 0,35 1 1,41 0,92

6 C30.40 0,30 0,40 1 1,38 0,95

7 C30.45 0,30 0,45 1 1,34 0,99

8 C30.50 0,30 0,50 1 1,31 1,03

9 C30.35 0,40 0,35 1 0,82 0,68

10 C30.40 0,40 0,40 1 0,78 0,72

11 C30.45 0,40 0,45 1 0,75 0,75

12 C30.50 0,40 0,50 1 0,71 0,79

13 C30.35 0,50 0,35 1 0,46 0,54

14 C30.40 0,50 0,40 1 0,43 0,57

15 C30.45 0,50 0,45 1 0,39 0,61

16 C30.50 0,50 0,50 1 0,36 0,64

17 C30.35 0,60 0,35 1 0,23 0,44

18 C30.40 0,60 0,40 1 0,19 0,48

19 C30.45 0,60 0,45 1 0,15 0,51

20 C30.50 0,60 0,50 1 0,12 0,55

PERBANDINGAN CAMPURAN

(DALAM BERAT)DASAR DESAIN

4.3 Pembuatan Benda Uji Tekan

Pembuatan sampel untuk uji tekan dilakukan dengan mencampurkan

semen, abu sekam dan air sesuai dengan hasil rancangan. Rancangan

campuran dilakukan dengan asumsi kondisi abu sekam padi SSD. Sedangkan

material yang digunakan mempunyai kadar air sebesar 17,54%. Untuk

mendapatkan kondisi SSD untuk abu sekam maka perlu dilakukan koreksi

sehingga didapatkan kadar air sebsar 64,77%. Setelah kadar air dilakukan

koreksi maka semua bahan dicampur dan diaduk sampai merata, dan

selanjutnya siap dicetak (Gambar 4.2 ).

Page 25: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

25

Gambar 4.2 Adukan semen, abu sekam padi dan air.

Pencetakan untuk uji tekan dilakukan dengan cetakan yang telah

disiapkan. Ukuran cetakan berbentuk kubus dengan ukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm

yang dibuat dari kayu (Gambar 4.3 ). Pada saat pencetakan adukan perlu

ditumbuk agar menjadi padat. Pada penelitian ini pemadatan masih

menggunakan metode manual. Untuk campuran dengan kadar semen dan FAS

rendah akan memerlukan pemadatan yang lebih besar. Sedangkan untuk

campuran dengan kadar semen besar dan FAS besar kondisi campuran cukup

basah sehingga pemadatanya mudah.

Gambar 4.3 Pencetakan sampel uji tekan.

Page 26: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

26

Sampel yang dibuat tanggal 17 Mei 2012 dbuka pada tanggal 18 Mei

2012, dengan umur 1 hari. Sampel tersebut merupakan sampel dengan kadar

semen 20% (sampel no 1 sampai no 4). Setelah cetakan dibuka, nampak bahwa

sampel no 3 dan no 4 utuh, namun sampel no 1 dan no 2 hancur (Gambar 4.4 ).

Hal ini mengindikasikan kadar semen 20% kurang dari kebutuhan campuran.

Untuk sampel lainya (kadar semen > 20%), semua sampel kondisinya utuh pada

saat dibuka.

Gambar 4.4 Sampel dengan kadar semen 20% sebagian rusak ketika cetakandibuka.

Sampel yang telah dicetak dibuka pada hari ke dua. Setelah sampel

dibuka dari cetakan maka dilakukan perawatan dengan merendam dalam air

sampai umurnya mencapai 28 hari untuk siap diuji (Gambar 4.5 ). Selama

perendaman selalu dikontrol agar benda uji selalu terendam air sehingga proses

hidrasi berjalan dengan sempurna. Dua hari sebelum pengujian benda uji diambil

dari bak peremdaman untuk ditiriskan.

Page 27: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

27

Gambar 4.5 (a) Sampel uji tekan yang siap untuk dilakukan perawatan(perendaman) dan (b) perawatan benda uji (perendaman).

4.4 Pengujian Benda Uji

Abu sekam padi pada penelitian ini akan digunakan sebagai bahan utama

penyusun panel dinding. Abu sekam ini akan dicampur dengan semen dan air,

sehingga nantinya akan membentuk meterial keras seperti mortar. Karakteristik

dari papan panel ini diharapkan akan menyerupai material beton atau mortar.

Sifat mekanik yang akan digunakan dalam pengembangan panel dinding dari

material ini adalah kuat tekannya. Berdasarkan maksud tersebut pembuatan

benda uji dimaksudkan untuk mendapatkan campuran yang tepat dengan kuat

tekan yang diharapkan yaitu minimal 50 kg/cm2.

Pengujian utama benda uji adalah untuk mendapatkan nilai kuat

tekannya. Berdasarkan pengujian kuat tekan tersebut nantinya akan digunakan

untuk menentukan komposisi yang tepat antara abu sekam pada, seman dan air

yang digunakan untuk membuat campuran. Selain kuat tekan, dilakukan

pengujian berat satuan benda uji untuk mendapatkan pengaruh komposisi

campuran terhadap kekompakan dari benda uji.

4.4.1 Pengaruh Komposisi Campuran Terhadap Berat Satuan

Berat satuan benda uji dianalisis berdasarkan data berat benda uji dan

volumenya. Berat diukur dengan menimbang benda uji, sedangkan volume

Page 28: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

28

dihitung berdasarkan dimensi benda uji yaitu lebar, panjang dan tingginya. Berat

satuan dihitung berdasarkan perbandingan berat dengan volume benda uji.

Berdasarkan hasil analisis data pengujian menunjukan bahwa berat

satuan benda uji sebanding dengan besarnya kadar semen (Gambar 4.6 ). Hal

ini terkait dengan berat satuan abu sekam padi yang rendah jika dibandingkan

dengan semen, sehingga penambahan semen akan meningkatkan berat benda

uji. Peningkatan berat benda uji tersebut tentunya akan meningkatkan berat

satuannya.

Pengaruh FAS pada berat satuan kurang begitu berarti. Hal ini nampak

dari Gambar 4.7 , dimana titik-titik data yang dihasilkan pada FAS yang berbeda

mengumpul untuk kadar semen yang sama. Hal ini menunjukan bahwa FAS

tidak banyak berpengaruh pada kekompakan benda uji dan yang lebih

berpengaruh adalah kadar semen.

Gambar 4.6 Pengaruh kadar semen terhadap berat satuan benda uji.

4.4.2 Pengaruh FAS pada Kuat Tekan Benda Uji

Hasil pengujian kuat tekan menunjukan bahwa peningkatan FAS akan

berpengaruh pada peningkatan kuat tekan benda uji untuk benda uji dengan

kadar semen rendah (kurang dari 40%). Penambahan pada benda uji berarti

jumlah air yang digunakan dalam campuran lebih besar. Kondisi ini menunjukan

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

Be

rat

Satu

an(t

on

/m3

)

Kadar Semen (%)

Page 29: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

29

pada kadar semen rendah (kurang dari 40%), jumlah air yang digunakan terlalu

sedikit (campuran kering). Penambahan FAS pada kondisi ini punya konsekuensi

menambah air akan meningkatkan kuat tekan. Kondisi pada kadar semen rendah

(kurang dari 40%), kuat tekan yang didapatkan sangat rendah (kurang dari 30

kg/cm2) sehingga campuran dengan kadar semen kurang dari 40% tidak akan

dikaji lebih lanjut.

Pada kadar semen tinggi (lebih dari 50%), peningkatan FAS akan

meningkatkan kuat tekan namun setelah melewati kondisi optimum akan turun

kembali. Untuk campuran dengan kadar semen 50%, nilai optimum didapatkan

pada FAS = 0,45, sedangkan untuk kadar semen 60% nilai optimum pada FAS =

0,40. Berdasarkan data kuat tekan dari kedua kadar semen ini nilai cukup besar,

sehingga akan dikaji lebih lanjut untuk mendapatkan campuran optimumnya.

Gambar 4.7 Pengaruh kadar semen terhadap berat satuan benda uji.

Target kuat tekan dari campuran yang diharapkan adalah sebesar 50

kg/cm2. Nilai tersebut dapat dipenuhi untuk semua semua kondisi FAS pada

kadar semen 60%, dengan kuat tekan 100 kg/cm2 – 200 kg/cm2. Target kuat

0

50

100

150

200

250

0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60

Ku

atTe

kan

(kg/

cm2

)

FAS

Kadar semen = 60%

Kadar semen = 50%

Kadar semen = 40%

Kadar semen = 30%Kadar semen = 20%

Page 30: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

30

tekan juga dapat dipenuhi untuk campuran dengan kadar semen 50%, dengan

FAS antara 0,45 sampai 0,50. Dengan mempertimbangkan sisi ekonomis maka

dipilih kadar semen yang lebih rendah, sehingga pilihan jatuh pada kadar semen

50%. Berdasarkan data kuat tekan pada kadar semen 50%, selanjutnya dipilih

FAS yang lebih menguntungkan. Berdasarkan hasil pengujian pada FAS = 0,45

kuat tekan akan mencapai maksimum, sehingga dipilih FAS sebesar 0,45.

Berdasar hasil evaluasi tersebut maka campuran yang diusulkan adalah kadar

semen 50% dan FAS 0,45.

Berdasarkan evaluasi tersebut ditentukan campuran yang optimum

adalah dengan FAS = 0,45 dan kadar semen 50%, dengan kondisi abu sekam

SSD. Perbandingan campuran pada kondisi abu sekam SSD antara semen, abu

sekam dan air dalam berat adalah 1 : 0,55 : 0,45. Jika kondisi abu sekam yang

digunakan pada kondisi kering, perbandingan antara abu sekam, semen dan air

menjadi 1 : 0,39 : 0,61.

4.5 Pengujian Tarik Kawat Jala

Kawat jala akan digunakan sebagai tulangan pada pembuatan panel

dinding abu sekam padi ini. Karakteristik papan panel yang mempunyai kuat

tekan tinggi namun kuat tariknya rendah akan memerlukan tulangan jika harus

mendukung momen. Dengan maksud sebagai tulangan tarik maka kawat jala

perlu dilakukan uji tarik untuk mendapatkan nilai kuat tariknya.

Kawat jala yang digunakan adalah kawat jala yang ada dipasaran dengan

spasi 1,5 cm dan diameter kawat adalah 0,6 mm. Pengujian dilakukan dengan

sampel ukuran lebar 10 cm (dilipat menjadi 5 cm). Hasil pengujian kuat tarik

mengasilkan kuat tarik sebesar 1,2 kN untuk lebar kawat jalan 10 cm atau

sebesar 12 kN/m. Berdasarkan data kuat tarik tersebut selanjutnya akan

digunakan sebagai dasar analisis penulangan panel diding abu sekam padi.

4.6 Desain Konstruksi Penel Dinding

Desain pada prinsipnya membandingkan antara kapasitas dan beban

yang bekerja. Pada desain panel dinding ini beban yang bekerja merupakan

beban hidup horisontal sebesar 100 kg/m, dengan posisi 1 m dari lantai.

Berdasarkan beban yang bekerja tersebut maka akan timbul momen lentur pada

Page 31: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

31

dinding, sehingga dinding harus didesain mampu mendukung momen tersebut.

Sedangkan kapasitas dalam menahan momen lentur didapatkan dari momen

kopel dari kapasitas tarik tulangan dan desak pada panel.

4.6.1 Kapasitas Momen Lentur

Analisis kapasitas lentur pada panel dinding dilakukan dengan

menghitung momen kopel dari kapasitas tarik tulangan dan desak pada panel

dinding. Penentuan kapasitas momen panel dinding ini didasarkan pada

beberapa asumsi berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan. Asumsi-asumsi

tersebut antara lain:

a. Tebal panel dining adalah 3 cm.

b. Kuat tekan panel abu sekam padi adalah 5 MPa.

c. Tulangan yang dipakai adalah kawat jala denga kuat tarik 12 kN/m.

Kapasitas lentur panel dihitung menggunakan prinsip momen kopel antara

tegangan desak pada panel dan tarik pada tulangan (kawat jala). Skema

hitungan disajikan dalam skema pada Gambar 4.8 .

Gambar 4.8 Skema mekanika lentur pada penel dinding.

D

T

t

c

s

z

0,85.fc

Page 32: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

32

Tahapan hitungan kapasitas momen lentur panel dinding adalah sebagai berikut

ini.

a. Kapasitas tarik (T) ditentukan berdasarkan kuat tarik kawat jala.

Berdasarkan hasil pengujian didapatkan kuat tarik kawat jala adalah 12

kN/m. Untuk panel dinding dengan lebar 1 meter, maka kapasitas

tariknya adalah 12 kN.

b. Kapasitas desak (D) dihitung berdasarkan keseimbangan gaya

horisontal, dimana T = D. Dengan demikian maka besarnya kapasitas

desak (D) sama dengan 12 kN.Kedalaman bagian desak dihitung

dengan menggunakan skema pada beton, dimana tegangan desak

dianggap merata sedalam c. Tegangan desak rata-rata adalah 0,85 kali

kuat desaknya. Selanjutnya nilai c dihitung dengan persamaan

c =

,଼ହ..dan besarnya nilai c adalah 0,003 m atau 0,3 cm.

a. Selanjunta dengan data nilai c dihitung nilai z yang merupakan jarak

antara T dan D, dengan selimut tulangan kawat jala (s) sebesar 0,5 cm.

Nilai z dihitung dengan persamaan z = t – s – 0,5.c. Hasil hitungan nilai z

adalah sebesar 0,024 m atau 2,4 cm.

b. Kapasitas momen (Mn) dihitung dengan mengalikan nilai D dan z, atau T

dan z. Hasil hitungan kapasitas momen adalah sebesar 0,241 kN.m.

4.6.2 Analisis Momen pada Dinding

Pada umumnya dinding rumah berukuran 3 m x 3 m. Ukuran tersebut

didasarkan pada jarak antar kolom praktis yaitu 3 meter dan tinggi dinding 3 m.

Asumsi panel dinding dicetak dengan ukuran 1 m x 3 m, sehingga ada dua

kemungkinan pemasangan yaitu vertikal dan horisontal. Pada pemasangan

vertikal maka skema lentur yang terjadi adalah seperti pada balok vertikal

panjang 3 mater dengan beban titik sebesar 100 kg dan dengan posisi beban 1

meter dari bawah. Sedangkan jika dipasang horisontal maka skema lentur akan

seperti balok panjang 3 meter dengan beban merata dengan beban 100 kg/m.

Hitungan momen pada kedua tipe pemasangan adalah sebagai berikut:

Page 33: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

33

a. Pemasangan panel vertikal menghasilkan momen lentur maksimum

sebesar 0,67 kN.m,

b. Pemasangan panel horisontal menghasilkan momen lentur

maksimum sebesar 1,12 kN.m.

Berdasarkan kedua tipe pemasangan tersebut maka pemasangan vertikal akan

lebih efetktif, karena menghasilkan momen lebih kecil. Namun demikian, momen

yang dihasilkan masih jauh lebih besar dari kapasitasnya, sehingga desain

dengan ukuran dinding 3 m x 3 m belum bisa digunakan.

Modifikasi perlu dilakukan dengan memperkecil jarak antar kolom praktis.

Dicoba jarak antar kolom praktis 2 m dan tinggi balok juga 2 meter. Pada kondisi

ini momen yang dihasilkan baik pada pemasangan vertikal maupun horisontal

sama yaitu 0,5 kN.m. Besarnya momen yang terjadi masih lebih besar dari pada

kapasitasnya, sehingga tipe ini juga belum bisa digunakan.

Modifikasi dilakukan lagi dengan jarak antar kolom praktis 1 m dan tinggi

balok 3 m. Pada tipe ini panel dengan ukuran 1 m x 3 m dijepit dengan kolom

praktis dan balok. Momen lentur maksimum yang terjadi pada bentang 1 meter,

yang besarnya adalah 0,125 kN.m. Besarnya momen lentur ini lebih kecil dari

kapasitanya, sehingga layak untuk digunakan sebagai dinding.

Page 34: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

34

Gambar 4.9 Skema hasil desain panel dinding.

kolom praktis

ring balk

dinding panel

1,00

Page 35: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

35

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan tujuan penelitian dan hasil kajian yang tekah dilakukan

maka dapat ditarik beberapa kesimpulan, antara lain:

a. Campuran antara semen, abu sekam dan air yang paling optmimum

adalah 1 : 0,55 : 0,45 (pada kondisi abu sekam SSD), atau 1 : 0,39 :

0,61, pada kondisi abu sekam kering. Pada campuran tersebut kadar

semenya adalah 50% dengan FAS 0,45.

a. Kuat tekan pada campuran optimum adalah sekitar 10 MPa, dan

untuk keperluan perancangan diambil nilai 5 MPa.

b. Tebal papan panel yang diusulkan adalah 3 cm dengan tulangan

kawat jala dengan kuat tarik 12 kN/m. Posisi tulangan pada

kedalaman 0,5 cm. Kapasitas momen yang dihasilkan adalah 0,241

kN.m.

c. Untuk dapat menahan momen yang bekerja, pemasangan panel

dinding dengan tebal 3 cm, dilakukan dengan kolom praktis pada

jarak 1 m

5.2 Saran

Penelitian ini dilakukan untuk membuat desain awal. Pada penelitian ini

kapasitas lentur dikaji dengan skema mekanik dengan analogi pada beton.

Pengujian lentur pada benda uji berupa panel dinding perlu dilakukan untuk

verifikasi dan koreksi jika diperlukan. Momen lentur dianalisis dengan

mengabaikan kondisi jepitan pada kolom praktis. Penelitian masih perlu

dilakukan untuk meneliti faktor jepitan tersebut.

Page 36: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

36

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2010, Produksi Padi, Jagung dan Kedelai (Angka Tetap tahun 2009 danAngka Ramalan II Tahun 2010), Berita Resmi Statistik Badan PusatStatistik No. 43/07/XIII 1 juli 2010, http://www.bps.go.id/brs_file/aram-01jul10.pdf, 4 juli 2010 jam 18.20 WIB.

Anonim, 2007, Sumber Daya Alam Jawa Tengah,http://www.indonesia.go.id/id/index.php?option=com_content&task=view&id=3522&Itemid=1946 akses tanggal 26 Maret 2008 jam 13:07 WIB.

Anonim, 2008, Jumlah Penduduk menurut ProvinsiJumlah Penduduk menurutProvinsi, http://www.datastatistik-indonesia.com/component/option,com_tabel/kat,1/Itemid,165/, aksestanggal 26 Maret 2008 jam 13:45 WIB

Bantacut, T, 2006, Teknologi Pengolahan Padi Terintegrasi BerwawasanLingkungan, Lokakarya Nasional ”Peningkatan Dayasaing BerasMelalui Perbaikan Kualitas” Gedung Pertemuan Oryza Bulog, Jakarta,13 September 2006.

Gambhir, M.L., 1986, Concrete Technology, Tata Mc. Graw-Hill PublishingCompany Limited, New Delhi.

Hartono, Y.M.V., Wirdad, B dan Suparta, 1986, Pembuatan Sic Dari Sekam Padi,Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Industri Keramik,Departemen Perindustrian dan Perdagangan, Bandung.

Murdock, L.J. and Brooke, K.M., 1979, Concrete Material and Practice, EdwardArnold, New York.

Prahardian, G., 2008, Perbandingan Warna Hasil Pembakaran Terhadap KuatTekan Batu Bata Merah Pejal Asal Sokaraja, Jurusan Teknik FakultasSains dan Teknik Unsoed, Purwokerto.

Remi, S.S., 2007, Implikasi Proyeksi Penduduk Indonesia Tahun 2000-2025Terhadap Pembangunan Berkelanjutan Bidang Ekon,http://pustaka.bkkbn.go.id/index.php?option=com_content&task=view&id=95&Itemid=9 diakses pada tanggal 26 Maret 2009 jam13.10

Sabuni, E., 1995, Reaserch into Potentialities of Rice Husk ash Cement forAplication in Rural Tanzania, Faculty of Engineering, Delf University ofTechnology.

Sumiyanto, 1997, Rasio Agregat Semen Terhadap Kuat Tekan Beton, JTS FTUGM, Yogyakarta

Szilard, R., 1974, Teori dan Analisis Pelat Metode Klasik dan Numerik, alihbahasa oleh Ir. Wira, MSCE, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Tjokrodimuljo, K., 1995, Teknologi Beton, JTS FT UGM, Yogyakarta.

Page 37: Pengembangan Panel Dinding dengan Abu Sekam Padi

37

LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil pengujian kadar air abu sekam padi.

1 Can no. 1 2

2 Mass of can M1 gram 4,6 9,1

3 Mass of wet soil + can M2 gram 11,80 19,4

4 Mass of dry soil + can M3 gram 10,7 17,90

5 Mass of moisture (M2-M3) gram 1,1 1,5

6 Mass of dry soil (M3-M1) gram 6,1 8,8

7 Water content, w [(M2-M3)/(M3-M1)]x100% 18,03 17,05

8 Average water content, w 17,54

Lampiran 2 Hasil pengujian gradasi abu sekam padi

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,0010,010,11

Per

cent

Fin

er,

%

Grain Diameter, mm