p-ISSN : 2745-7141 e-ISSN : 2746-1920 Jurnal Pendidikan Indonesia Vol.
06 No.
Studi Eksperimental Sinergi Beton HSC dan Beton Normal Dengan Penambahan Pozzolan Abu Sekam Padi dan Serat Bambu Terhadap Perkuatan Lentur Balok Priaji Yudha Astomo1*.
Nursyamsi Nursyamsi2.
Johannes Tarigan3.
Ricky Bakara4.
Indra Jhon Fischer5 Universitas Sumatera Utara.
Indonesia1,2,3 Politeknik Negeri Medan.
Indonesia4,5 Email: priajiyudhaa@gmail.
com*, nursyamsi@usu.
id, johannes.
tarigan@usu.
rickybakara@polmed.
id, indrajhon@polmed.
Kata kunci:
beton berkekuatan tinggi, abu sekam padi, serat bambu, kuat lentur, balok komposit.
Keywords:
High strength concrete, rice husk ash, bamboo fiber, flexural strength, composite beam.
ABSTRAK
Penelitian ini menganalisis sinergi beton berkekuatan tinggi (High Strength Concrete/HSC) dan beton normal dengan penambahan abu sekam padi (ASP) sebagai pozzolan dan serat bambu sebagai penguat terhadap peningkatan kuat lentur balok komposit.
Abu sekam padi dengan kandungan silika tinggi .
Ae95%) menggantikan sebagian semen untuk meningkatkan kekuatan dan durabilitas, sedangkan serat bambu meningkatkan ketangguhan dan ketahanan retak.
Metode eksperimental dilakukan di Laboratorium Rekayasa dan Bahan Beton.
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dengan variasi lapisan HSC setebal 1 cm, 3 cm, dan 5 cm pada bagian atas balok beton normal.
Pengujian dilakukan terhadap beton segar .
lump flow.
T50.
V-funnel.
L-bo.
dan beton keras pada umur 28 hari .
uat tekan, kuat tarik, kuat lentu.
Hasil menunjukkan penambahan 10% abu sekam padi dan 1% serat bambu meningkatkan kuat tekan dan lentur secara signifikan.
Kuat lentur tertinggi diperoleh pada balok dengan lapisan HSC 3 cm, menunjukkan peningkatan kapasitas beban dan penurunan lendutan.
Analisis metode momen-area dan SAP 2000 memperkuat hasil laboratorium dengan selisih lendutan dalam batas Kombinasi HSC, abu sekam padi, dan serat bambu memberikan efek sinergis terhadap peningkatan performa mekanis beton dan mendukung pengembangan material konstruksi berkelanjutan.
ABSTRACT
This study analyzes the synergy between High Strength Concrete (HSC) and normal concrete with the addition of rice husk ash (RHA) as pozzolan and bamboo fiber as reinforcement to improve the flexural strength of composite Rice husk ash with high silica content .
Ae95%) replaces part of the cement to enhance strength and durability, while bamboo fiber increases toughness and crack resistance.
The experimental method was conducted at the Concrete Engineering and Materials Laboratory.
Faculty of Engineering.
University of Sumatera Utara, with HSC layer variations of 1 cm, 3 cm, and 5 cm thickness on top of normal concrete beams.
Tests were performed on fresh concrete .
lump flow.
T50.
V-funnel.
L-bo.
and hardened concrete at 28 days .
ompressive strength, tensile strength, flexural strengt.
Results showed that the addition of 10% rice husk ash and 1% bamboo fiber significantly increased compressive and flexural The highest flexural strength was obtained in beams with 3 cm HSC layer, showing increased load capacity and reduced deflection.
Analysis using the moment-area method and SAP 2000 reinforced laboratory results with deflection differences within tolerance limits.
The combination of HSC, rice husk ash, and bamboo fiber provides a synergistic Priaji Yudha Astomo*.
Nursyamsi Nursyamsi.
Johannes Tarigan.
Ricky Bakara.
Indra Jhon Fischer effect on improving concrete mechanical performance and supports sustainable construction material development.
PENDAHULUAN
Beton merupakan material konstruksi yang paling banyak digunakan di seluruh dunia karena ketersediaan bahan penyusunnya yang melimpah, kemudahan dalam pembentukan, serta kekuatan dan daya tahan yang tinggi (Zhang & Li, 2.
Dalam beberapa dekade terakhir, perkembangan teknologi beton telah menghasilkan jenis beton berkekuatan tinggi (High Strength Concrete atau HSC) yang memiliki kuat tekan melebihi 60 MPa (ACI Committee 363.
Penggunaan HSC memberikan keuntungan berupa peningkatan kapasitas beban struktur, efisiensi dimensi elemen, serta ketahanan yang lebih baik terhadap lingkungan agresif (Mehta & Monteiro, 2.
Selain itu, penggunaan HSC juga memungkinkan konstruksi dengan elemen yang lebih ramping dan lebih ringan, yang mengurangi biaya dan mempermudah proses konstruksi (Al-Mashhadani & Liew, 2.
Beton dengan kekuatan tinggi juga menunjukkan ketahanan yang lebih baik terhadap retak dan korosi, sehingga meningkatkan umur layanan struktur (Baggio et al.
, 2.
Namun, meskipun memberikan banyak keuntungan.
HSC juga menuntut perencanaan yang lebih hati-hati dalam proses pembuatannya dan kontrol kualitas yang lebih ketat (Siddique et al.
, 2.
Namun demikian, produksi beton berkekuatan tinggi sering kali memerlukan jumlah semen yang lebih besar, yang berdampak pada peningkatan emisi karbon dioksida dan biaya produksi (Hossain et al.
, 2.
Oleh karena itu, berbagai penelitian telah diarahkan pada upaya substitusi sebagian semen dengan material pozzolan alami atau limbah industri yang bersifat ramah lingkungan (Li & Wang, 2.
Salah satu material tersebut adalah abu sekam padi (Rice Husk Ash atau RHA), yang memiliki kandungan silika amorf tinggi dan dapat bereaksi secara pozzolanik dengan kalsium hidroksida untuk membentuk kalsium silikat hidrat (C-S-H), sehingga meningkatkan kekuatan dan keawetan beton (Zain et al.
, 2010.
Chindaprasirt & Rukzon, 2.
Penggunaan RHA dalam beton juga dapat mengurangi dampak lingkungan yang dihasilkan dari produksi semen (Siddique & Lobo, 2.
Beberapa penelitian terbaru menunjukkan bahwa substitusi RHA dapat meningkatkan ketahanan beton terhadap serangan sulfat dan pengaruh lingkungan yang keras (Yang et al.
, 2.
Selain itu, penggunaan RHA dalam beton juga memberikan manfaat ekonomi, karena mengurangi ketergantungan pada semen yang lebih mahal (Setiyn et al.
, 2.
Selain peningkatan kekuatan, aspek ketangguhan .
beton juga menjadi perhatian penting, terutama pada beton berkekuatan tinggi yang cenderung bersifat getas (Sutarno, 2.
Penambahan serat alam, seperti serat bambu, telah diteliti sebagai salah satu solusi untuk meningkatkan ketahanan retak dan kapasitas lentur beton (Li et al.
, 2019.
Zhang et al.
, 2.
Serat bambu memiliki kekuatan tarik yang tinggi, ringan, serta mudah diperoleh, sehingga berpotensi sebagai bahan penguat alternatif yang ekonomis dan berkelanjutan (Tan et al.
, 2011.
Kumar et al.
, 2.
Selain itu, penggunaan serat bambu juga dapat mengurangi dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh material beton konvensional (Hossain et al.
, 2.
Penelitian terbaru juga menunjukkan bahwa serat bambu dapat meningkatkan daya tahan beton terhadap beban statis dan dinamis (Wang et al.
, 2.
Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Studi Eksperimental Sinergi Beton HSC dan Beton Normal Dengan Penambahan Pozzolan Abu Sekam Padi dan Serat Bambu Terhadap Perkuatan Lentur Balok Dengan demikian, kombinasi penggunaan abu sekam padi sebagai bahan substitusi semen dan serat bambu sebagai penguat pada beton berkekuatan tinggi diharapkan dapat menghasilkan material yang tidak hanya kuat dan tahan lama, tetapi juga ramah lingkungan serta ekonomis.
Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi pengaruh kombinasi kedua bahan tersebut terhadap sifat mekanik beton, baik pada beton normal maupun beton HSC, sehingga dapat memberikan kontribusi terhadap pengembangan material konstruksi berkelanjutan di masa Kebaruan penelitian ini terletak pada pendekatan sinergis yang mengintegrasikan tiga komponen inovatif: .
penggunaan HSC sebagai lapisan perkuatan dengan variasi ketebalan spesifik .
cm, 3 cm, 5 c.
substitusi semen dengan abu sekam padi 10% untuk meningkatkan ikatan matriks.
penambahan serat bambu 1% untuk meningkatkan Kombinasi ini belum banyak dieksplorasi dalam literatur, khususnya pada balok komposit dengan variasi ketebalan lapisan HSC yang sistematis.
Penelitian sebelumnya umumnya mengevaluasi HSC atau beton dengan serat secara terpisah, namun belum menganalisis efek sinergis ketiganya terhadap perilaku lentur balok komposit.
Urgensi penelitian ini didorong oleh kebutuhan industri konstruksi akan material berkinerja tinggi namun berkelanjutan.
Dengan memanfaatkan limbah pertanian .
bu sekam pad.
dan sumber daya alam terbarukan .
erat bamb.
, penelitian ini berkontribusi pada pengembangan teknologi beton hijau yang mengurangi ketergantungan pada semen Portland sekaligus meningkatkan performa struktural.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dan membandingkan karakteristik mekanik beton normal dan High Strength Concrete (HSC) dengan penambahan serat bambu serta abu sekam padi (ASP) sebagai bahan pozzolan, meliputi kuat tekan, kuat tarik langsung, dan kuat lentur beton, serta pengaruhnya terhadap mikrostruktur dan deformasi maksimum yang dianalisis menggunakan metode momen-area dengan bantuan perangkat lunak SAP 2000 dan dibandingkan dengan hasil pengujian laboratorium.
Rumusan masalah difokuskan pada besarnya nilai kuat tekan, kuat tarik langsung, dampak penggunaan serat bambu terhadap mikrostruktur beton, serta perilaku deformasi maksimum beton yang diuji.
Penelitian ini dibatasi pada pengujian yang dilakukan di Laboratorium Rekayasa dan Bahan Beton Program Studi Teknik Sipil USU dengan mutu beton normal fAoc 20Ae40 MPa dan HSC minimum 50 MPa, menggunakan benda uji silinder, dog bone specimen, dan balok lentur dengan variasi dimensi dan bentang tertentu, material substitusi berupa ASP dan serat bambu, semen OPC, superplasticizer Tancem 60 RA, serta umur beton 28 hari.
Manfaat penelitian ini adalah menambah wawasan dan pengetahuan mengenai pemanfaatan limbah pertanian dan serat alami sebagai bahan tambah beton ramah lingkungan, serta menjadi referensi bagi penelitian selanjutnya dalam pengembangan beton dengan kinerja mekanik yang lebih baik.
METODE PENELITIAN
Jenis Penelitian Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan fokus pada pemanfaatan abu sekam padi (Rice Husk Ash/RHA) sebagai bahan pozzolan dan serat bambu sebagai material penguat pada High Strength Concrete (HSC).
Pendekatan eksperimental dipilih untuk menganalisis secara langsung pengaruh kedua bahan tambahan tersebut terhadap peningkatan kuat lentur beton melalui serangkaian pengujian laboratorium yang terkontrol.
Penelitian Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Priaji Yudha Astomo*.
Nursyamsi Nursyamsi.
Johannes Tarigan.
Ricky Bakara.
Indra Jhon Fischer eksperimental ini memungkinkan pengukuran dan perbandingan kinerja beton dengan berbagai variasi komposisi, sehingga dapat ditentukan formula optimum yang menghasilkan kuat lentur Seluruh rangkaian eksperimen dilaksanakan di Laboratorium Bahan dan Rekayasa Beton serta Laboratorium Struktur.
Program Studi Teknik Sipil.
Universitas Sumatera Utara.
Populasi dan Sampel Populasi dalam penelitian ini adalah beton mutu tinggi (High Strength Concret.
dengan berbagai variasi komposisi bahan penyusun.
Sampel penelitian terdiri dari tiga jenis benda uji, yaitu silinder berukuran 20 cm x 10 cm sebanyak 6 buah .
sampel beton normal dan 3 sampel HSC).
Dog Bone Specimen sebanyak 6 buah .
sampel normal dan 3 sampel HSC), serta balok uji lentur dengan variasi ketebalan lapisan HSC sebanyak 12 buah.
Balok uji lentur dibuat dengan dimensi 15x15x60 cm untuk beton normal, 15x16x60 cm untuk komposit dengan lapisan HSC 1 cm, 15x18x60 cm untuk lapisan HSC 3 cm, dan 15x20x60 cm untuk lapisan HSC 5 cm, masing-masing sebanyak 3 sampel.
Total keseluruhan benda uji yang digunakan dalam penelitian ini adalah 24 sampel dengan komposisi campuran yang bervariasi sesuai dengan desain eksperimen.
Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data dalam penelitian ini menggunakan dua sumber, yaitu data primer dan data sekunder.
Data primer diperoleh secara langsung melalui hasil pengujian laboratorium yang meliputi pemeriksaan properties agregat .
nalisa saringan, berat jenis, absorpsi, berat isi, kadar lumpur, dan kadar ai.
, pengujian beton segar .
lump flow test dan Vfunnel tes.
, serta pengujian beton keras setelah perawatan 28 hari .
ji kuat tekan, kuat tarik, dan kuat lentu.
Setiap pengujian dilakukan dengan mengikuti standar yang berlaku seperti SNI dan ASTM untuk memastikan validitas dan reliabilitas data.
Data sekunder dikumpulkan dari berbagai referensi ilmiah berupa jurnal, buku, dan penelitian terdahulu yang relevan dengan topik abu sekam padi dan serat bambu sebagai material inovatif dalam pembuatan beton mutu tinggi.
Teknik Analisis Data Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis deskriptif kuantitatif dengan membandingkan hasil pengujian dari berbagai variasi campuran beton.
Data hasil pengujian laboratorium diolah untuk menentukan variasi optimum substitusi semen dengan abu sekam padi serta penambahan serat bambu terhadap peningkatan kuat lentur beton.
Proses analisis meliputi perhitungan nilai kuat tekan, kuat tarik, dan kuat lentur dari setiap benda uji, kemudian dilakukan perbandingan kinerja antara beton normal dengan HSC yang mengandung 10% abu sekam padi dan 1% serat bambu.
Hasil analisis disajikan dalam bentuk tabel dan grafik untuk memudahkan interpretasi dan perbandingan, serta untuk menjawab rumusan masalah dan mencapai tujuan penelitian yang telah ditetapkan.
Analisis juga mencakup pengamatan visual terhadap pola kerusakan dan retakan yang terjadi pada benda uji untuk memahami perilaku mekanis beton komposit tersebut.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengujian Beton Segar Pengujian beton segar dalam penelitian ini dilakukan mengacu pada standar yang ditetapkan oleh EFNARC .
Jenis pengujian yang dilakukan meliputi uji slump flow.
T50.
V-Funnel, dan L-Box untuk menilai kemampuan alir serta kestabilan campuran beton.
Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Studi Eksperimental Sinergi Beton HSC dan Beton Normal Dengan Penambahan Pozzolan Abu Sekam Padi dan Serat Bambu Terhadap Perkuatan Lentur Balok Hasil Pengujian Slump Flow .
illing abilit.
pada beton dapat diketahui melalui pengujian slump flow.
Uji ini bertujuan untuk menilai sejauh mana beton mampu mengalir dan mengisi cetakan tanpa mengalami segregasi atau kehilangan homogenitas.
Berdasarkan standar EFNARC .
, nilai slump flow yang disyaratkan berada pada rentang 550 hingga 850 mm, yang menunjukkan tingkat kelecakan beton yang baik untuk aplikasi struktural.
Hasil pengujian slump flow pada penelitian ini ditampilkan pada Tabel 1, dan secara umum menunjukkan bahwa nilai yang diperoleh telah memenuhi kriteria tersebut.
Tabel 1.
Hasil Pengujian slump Flow
Variasi
HSC
Benda Uji
ASP
Serat
Slump Flow
Slump Flow
SF3
SF2
Hasil Pengujian T50 Berdasarkan ketentuan EFNARC .
, waktu pengujian T50 untuk Self Compacting Concrete (SCC) idealnya berada dalam kisaran 2 hingga 6 detik.
Pengujian ini dilakukan bersamaan dengan uji slump flow, dan berfungsi untuk menilai tingkat kelecakan serta kestabilan aliran beton segar.
Selain itu, uji T50 juga memberikan gambaran awal mengenai viskositas campuran, di mana waktu alir yang lebih cepat umumnya menunjukkan beton dengan viskositas rendah, sedangkan waktu yang lebih lama menandakan viskositas yang lebih Melalui pengujian ini, dapat pula diamati indikasi adanya segregasi atau bleeding yang mungkin terjadi selama proses aliran.
Penentuan viskositas beton dapat dilakukan baik dari waktu T50 pada uji slump flow, maupun dengan uji V-Funnel yang mengukur waktu keluarnya beton dari corong secara vertikal.
Hasil pengujian T50 yang diperoleh pada penelitian ini disajikan pada Tabel 2, dan secara umum menunjukkan bahwa nilai yang didapat telah sesuai dengan batasan standar EFNARC.
Tabel 1.
Hasil Pengujian T50
Variasi
HSC
Benda Uji
ASP
Serat T50 .
T50 classes SF3
SF2
Hasil Pengujian V-Funnel Uji V-Funnel digunakan untuk mengevaluasi kemampuan beton dalam mengisi ruang sempit serta menentukan waktu alir campuran melalui celah berbentuk corong.
Pengujian ini juga berfungsi untuk menilai tingkat viskositas dari Self Compacting Concrete (SCC), yaitu seberapa mudah beton dapat mengalir tanpa mengalami penyumbatan.
Berdasarkan pedoman EFNARC .
, waktu alir yang direkomendasikan tidak boleh melebihi 25 detik.
Proses pengukuran dimulai ketika pintu bawah corong V-Funnel dibuka dan dihentikan saat seluruh beton keluar sepenuhnya dari alat.
Nilai waktu yang diperoleh dari pengujian ini digunakan untuk menilai kestabilan campuran serta kecenderungan beton terhadap segregasi.
Seperti terlihat pada Tabel 3.
Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Priaji Yudha Astomo*.
Nursyamsi Nursyamsi.
Johannes Tarigan.
Ricky Bakara.
Indra Jhon Fischer Tabel 2.
Hasil Pengujian V-Funnel
Variasi
HSC
Benda Uji
ASP
Serat T50 .
T50 classes SF3
SF2
Hasil Pengujian L-Shape Box Pengujian L-Shape Box dilakukan untuk menilai kemampuan beton Self Compacting Concrete (SCC) dalam melewati celah sempit di antara tulangan baja, atau yang dikenal dengan istilah passing ability.
Tujuan dari pengujian ini adalah untuk memastikan bahwa beton segar mampu mengalir secara merata dan menembus daerah dengan kepadatan tulangan tinggi tanpa mengalami penyumbatan ataupun segregasi.
Prosedur pengujian dilakukan dengan menuangkan campuran beton ke dalam alat berbentuk huruf AuLAy, kemudian diukur tinggi beton yang berhasil melewati susunan tulangan hingga mencapai ujung kotak.
Nilai perbandingan antara tinggi beton di ujung dan di awal aliran disebut sebagai passing ratio.
Berdasarkan panduan EFNARC .
, nilai passing ratio yang ideal untuk menunjukkan kemampuan alir yang baik adalah lebih dari 0,8.
Hasil pengujian L-Shape Box dalam penelitian ini ditampilkan pada Tabel 4, dan menunjukkan bahwa beton memenuhi kriteria yang dipersyaratkan tersebut.
Tabel 3.
Hasil Pengujian L_Shape Box
Variasi
HSC
Benda Uji ASP
Serat
Nilai Kelas PA2
PA2
Hasil Pengujian Kuat Tekan Pengujian kuat tekan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui besarnya kemampuan beton dalam menahan beban tekan pada setiap variasi campuran yang digunakan.
Melalui pengujian ini, dapat ditentukan sejauh mana pengaruh penambahan material tambahan terhadap peningkatan kekuatan beton.
Selain itu, hasil uji kuat tekan juga digunakan untuk mengidentifikasi variasi campuran yang menghasilkan performa paling optimal, yaitu dengan nilai kuat tekan tertinggi dan stabilitas struktur yang baik.
Data hasil pengujian kuat tekan secara lengkap disajikan pada tabel 5.
Tabel 4.
Hasil Pengujian Kuat Tekan Benda Uji ASP Serat Rata-rata Kuat Tekan (Mp.
BN 1
BN 2
BN 3
HSC 1
HSC 2
HSC 3
0% 0%
0% 0%
0% 0%
10% 1%
10% 1%
10% 1%
Rata - Rata Kuat Tekan Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Studi Eksperimental Sinergi Beton HSC dan Beton Normal Dengan Penambahan Pozzolan Abu Sekam Padi dan Serat Bambu Terhadap Perkuatan Lentur Balok Hasil Rata - Rata Uji Setiap Campuran Dan Normal (Kuat Teka.
81,45433333 30,89 Rata - Rata BN .
% 0%) 30,89 Rata - Rata HSC .
% 1%) 81,45433333 Gambar 1.
Grafik Perbandingan Beton Normal dan HSC.
Berdasarkan Gambar 1, diketahui bahwa kuat tekan beton normal rata-rata mencapai 89 MPa mencapai target dari kuat tekan yang diperkirakan.
Setelah dilakukan substitusi semen dengan abu sekam padi sebesar 10% dan penambahan serat bambu, dengan campuran mix desain yang sudah disesuaikan dengan spesifikasi beton HSC terjadi peningkatan rata-rata kuat tekan menjadi 81.
45 MPa.
Dari sini dapat dilihat perbandingan kuat tekan yang signifikan antara variasi beton normal dan beton HSC dengan campuran abu sekam padi dan serat bambu.
Hasil Pengujian Kuat Tarik Uji kuat tarik belah pada beton HSC dengan campuran 10% abu sekam padi dan 1% serat bambu dilakukan untuk mengamati pengaruhnya terhadap ketahanan tarik tidak langsung.
Hasil pengujian diharapkan menunjukkan peningkatan kemampuan beton dalam menahan retak awal serta perbaikan sifat keuletan dan ketahanan terhadap beban dinamis.
Dengan hasil pengujian kuat tarik dapat di lihat pada gambar 6 yang di tuangkan dalam bentuk grafiik.
Tabel 5.
Hasil kuat tarik
Benda
Uji
BN 1
BN 2
BN 3
HSC 1
HSC 2
HSC 3
Beban Rata-rata (N) Kuat Tarik (Mp.
Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Priaji Yudha Astomo*.
Nursyamsi Nursyamsi.
Johannes Tarigan.
Ricky Bakara.
Indra Jhon Fischer Kuat Tarik (Mp.
Hasil Kuat Tarik Setiap Campuran Dan Normal BN1 .
% 0%)
3,07
HSC 1 .
% 1%)
5,11
BN 2 .
% 0%)
2,91
HSC 2 .
% 1%)
5,78
BN 3 .
% 0%)
2,87
HSC 3 .
% 1%)
6,01
Variable Sempel BN1 .
% 0%)
HSC 1 .
% 1%)
BN 2 .
% 0%)
HSC 2 .
% 1%)
BN 3 .
% 0%)
HSC 3 .
% 1%)
Gambar 2.
Grafik kuat Tarik Tabel 6.
kuat tarik rata Ae rata Benda Uji Beban Rata- Kuat Tarik rata (N) (Mp.
BN 1
BN 2
BN 3
HSC 1
HSC 2
HSC 3
Rata-rata Kuat Tarik (Mp.
Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Studi Eksperimental Sinergi Beton HSC dan Beton Normal Dengan Penambahan Pozzolan Abu Sekam Padi dan Serat Bambu Terhadap Perkuatan Lentur Balok Hasil Kuat Tarik Rata - Rata Setiap Campuran Dan Normal Kuat Tarik (Mp.
BN .
% 0%) 2,95 HSC .
% 1%) 5,230 Variable Sempel BN .
% 0%)
HSC .
% 1%)
Gambar 3.
Grafik rata Ae rata kuat Tarik Berdasarkan hasil analisis kuat tarik yang membandingkan antara beton normal (BN = 0% 0%) dan beton campuran dengan penambahan abu sekam padi sebesar 10% serta serat bambu 1%, diperoleh rata-rata nilai kuat tarik pada beton normal sebesar 2,95 MPa, sedangkan pada beton mutu tinggi (HSC) sebesar 5.
230 MPa.
Hasil Pengujian Kuat Lentur Pengujian kuat lentur pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan spesimen berbentuk balok yang terdiri dari beton komposit, yaitu kombinasi antara Beton Normal dan Beton High Strength Concrete (HSC).
Setiap benda uji diuji pada umur 28 hari untuk memastikan bahwa beton telah mencapai kekuatan optimalnya sesuai standar pengujian Dalam penelitian ini, lapisan beton HSC diterapkan pada bagian bawah balok dengan variasi ketebalan yang berbeda, yakni 1 cm, 3 cm, dan 5 cm, guna mengetahui pengaruh tebal lapisan terhadap peningkatan kekuatan lentur keseluruhan.
Campuran beton HSC yang digunakan dalam penelitian ini juga dimodifikasi dengan penambahan abu sekam padi sebagai bahan pozzolan sebesar 10% dari berat semen, serta serat bambu sebanyak 1% dari total volume beton, yang berfungsi meningkatkan ikatan internal serta ketahanan terhadap retak akibat beban lentur.
Setiap variasi campuran dan ketebalan lapisan diuji untuk menilai respon beban terhadap deformasi yang terjadi pada saat pembebanan.
Hasil dari uji kuat lentur tersebut disajikan dalam bentuk grafik yang menggambarkan hubungan antara beban (N) dan perpindahan .
isplacement, m.
Setiap grafik merepresentasikan perilaku satu benda uji dari masing-masing variasi beton komposit, yang memperlihatkan perbedaan nilai beban maksimum dan pola deformasi sebelum terjadinya kegagalan struktur.
Dengan demikian, hasil ini memberikan gambaran menyeluruh mengenai kontribusi kombinasi Beton Normal dan HSC terhadap peningkatan kekuatan lentur balok.
Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Priaji Yudha Astomo*.
Nursyamsi Nursyamsi.
Johannes Tarigan.
Ricky Bakara.
Indra Jhon Fischer Hasil Grafik Hubungan Load dan Displacement BN Sampel 1- Sampel 3 Umur 28 Gambar 4.
Grafik Hubungan Load dan Displacement BN 1 Umur 28 hari Gambar 4.
Grafik Hubungan Load dan Displacement BN 2 Umur 28 hari Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Studi Eksperimental Sinergi Beton HSC dan Beton Normal Dengan Penambahan Pozzolan Abu Sekam Padi dan Serat Bambu Terhadap Perkuatan Lentur Balok Gambar 5.
Grafik Hubungan Load dan Displacement BN 3 Umur 28 hari.
Berdasarkan hasil gambar 4 - 6 grafik hubungan antara beban .
dan perpindahan .
pada sampel BN 1.
BN 2, dan BN 3 pada umur 28 hari secara umum menunjukkan pola respons yang khas untuk beton tanpa perkuatan yang bersifat getas.
Pada ketiga sampel, kurva awal pembebanan selalu menanjak secara bertahap, menandakan bahwa balok berada pada fase elastis dan belum mengalami kerusakan signifikan.
Setelah fase elastis, masing-masing sampel mencapai beban maksimum pada kisaran 20Ae21,5 kN, yaitu titik kapasitas lentur tertinggi sebelum terjadinya keruntuhan.
Sampel BN 1 mencapai beban puncak 21,5 kN dengan perpindahan sekitar Oe7 mm, sedangkan BN 2 mencapai 21,2 kN dengan perpindahan sekitar Oe15 mm.
Sementara itu.
BN 3 mencapai beban maksimum sekitar 20 kN yang menghasilkan kuat lentur sebesar 5,3 MPa.
Pada ketiga grafik, setelah melewati titik puncak, kurva menunjukkan penurunan beban yang sangat tajam, menandakan bahwa balok beton mengalami keruntuhan secara mendadak akibat terbentuknya retak lentur utama, tanpa adanya kemampuan mempertahankan beban setelah puncak terlampaui.
Pola ini menunjukkan bahwa seluruh sampel memiliki karakteristik keruntuhan getas dengan deformasi plastis yang sangat terbatas, sejalan dengan nilai kuat tekan beton yang rendah.
Secara keseluruhan, ketiga grafik menggambarkan bahwa balok hanya mampu menahan beban hingga batas tertentu sebelum mengalami kehilangan kapasitas dukung yang cepat setelah titik maksimum tercapai.
Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Priaji Yudha Astomo*.
Nursyamsi Nursyamsi.
Johannes Tarigan.
Ricky Bakara.
Indra Jhon Fischer Hasil Grafik Hubungan Load dan Displacement HSC Ketebalan 1cm Sampel 1Sampel 3 Umur 28 hari.
Gambar 6.
Grafik Hubungan Load dan Displacement HSC ketebalan 1 cm Sampel 1 Umur 28 hari Gambar 7.
Grafik Hubungan Load dan Displacement HSC ketebalan 1 cm Sampel 2 Umur 28 hari Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Studi Eksperimental Sinergi Beton HSC dan Beton Normal Dengan Penambahan Pozzolan Abu Sekam Padi dan Serat Bambu Terhadap Perkuatan Lentur Balok Gambar 8.
Grafik Hubungan Load dan Displacement HSC ketebalan 1 cm Sampel 3 Umur 28 hari Berdasarkan hasil Gambar 7 Ae 9 pada sampel HSC dengan ketebalan 1 cm dan umur 28 hari, masing-masing grafik hubungan antara beban .
dan perpindahan .
menunjukkan perilaku khas beton berkekuatan tinggi yang bersifat getas.
Pada sampel pertama, kurva pembebanan memperlihatkan peningkatan beban secara bertahap sejak awal pengujian, menandakan bahwa material masih berada dalam kondisi elastis.
Beban terus meningkat hingga mencapai nilai maksimum sebesar 20,0 kN, setelah itu grafik menurun tajam sebagai tanda terjadinya keruntuhan mendadak akibat retak lentur utama.
Pola ini menunjukkan bahwa deformasi plastis yang terjadi sangat terbatas sebelum beton kehilangan kapasitas dukungnya.
Hasil grafik pada sampel kedua juga menunjukkan kecenderungan yang sama, di mana beban meningkat secara bertahap sejak awal pembebanan.
Kurva kemudian mencapai titik puncak pada beban maksimum sebesar 23,5 kN.
Setelah mencapai nilai tersebut, terjadi penurunan beban yang sangat cepat, yang menunjukkan bahwa keruntuhan terjadi secara tibatiba saat retakan utama mulai berkembang.
Hal ini memperlihatkan bahwa beton pada sampel ini bersifat getas dengan kemampuan deformasi yang terbatas.
Sampel ketiga memperlihatkan pola pembebanan yang serupa.
Pada fase awal, kurva menunjukkan peningkatan beban yang stabil hingga mencapai nilai maksimum sebesar 25,6 Setelah titik puncak tercapai, kurva kembali menurun tajam, yang mengindikasikan hilangnya kapasitas dukung secara cepat akibat retak lentur.
Grafik ini menunjukkan bahwa material mengalami keruntuhan getas dengan deformasi yang relatif kecil sebelum titik maksimum pembebanan.
Tabel 7.
Hasil Pengujian Kuat Tarik Benda Uji Beban Tekan .
N) BN 1 Jarak Tumpuan Ke Beban .
Tinggi Efektif Panjang balok (L) Kuat Lentur Ratarata Kuat Tarik h .
(Mp.
(Mp.
Dimensi .
Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Priaji Yudha Astomo*.
Nursyamsi Nursyamsi.
Johannes Tarigan.
Ricky Bakara.
Indra Jhon
Fischer
BN 2
BN 3
HSC 1 .
= 1 c.
HSC 1 .
= 3 c.
HSC 1 .
= 5 c.
HSC 2 .
= 1 c.
HSC 2 .
= 3 c.
HSC 2 .
= 5 c.
HSC 3 .
= 1 c.
HSC 3 .
= 3 c.
HSC 3 .
= 5 c.
Kuat Tarik (Mp.
Hasil Kuat Lentur Setiap Campuran Dan Normal
BN1
3,07
BN2
6,49
BN3
4,69
HSC1 .
=1 c.
7,38 HSC1 .
= 3 c.
7,19 HSC1 .
= 5 c.
6,00 HSC2 .
= 1 c.
15,20 HSC2 .
= 3 c.
12,28 HSC2 .
= 5 c.
7,97 HSC3 .
= 1 c.
8,41 HSC3 .
= 3 cm
10,44
HSC3 .
= 5 c.
Variable Sempel Gambar 9 Perbandingan Kuat Lentur Sampel Rata-rata Tabel 8.
Hasil Pengujian Kuat Lentur Benda Uji Beban Tekan Jarak Tumpuan Ke Beban .
Tinggi Efektif Panjang balok (L) Kuat Lentur Ratarata Kuat Tarik (Mp.
(Mp.
Dimensi
BN 1
BN 2
BN 3
HSC 1 .
= 1 c.
HSC 1 .
= 3 c.
N) Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Studi Eksperimental Sinergi Beton HSC dan Beton Normal Dengan Penambahan Pozzolan Abu Sekam Padi dan Serat Bambu Terhadap Perkuatan Lentur Balok HSC 1 .
= 5 c.
HSC 2 .
= 1 c.
HSC 2 .
= 3 c.
HSC 2 .
= 5 c.
HSC 3 .
= 1 c.
HSC 3 .
= 3 c.
HSC 3 .
= 5 c.
Hasil Kuat Lentur Rata - Rata Setiap Campuran Dan Normal
12,00
Kuat Lentur (Mp.
10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 6,27 HSC-1
6,859
HSC-2
11,813
HSC-3
9,386
Variable Sempel Gambar 10.
Perbandingan Kuat Lentur Sampel Rata-rata Berdasarkan hasil pengujian kuat lentur pada beton komposit yang menggabungkan lapisan High Strength Concrete (HSC) dan beton normal dengan ketebalan variasi 1 cm, 3 cm, dan 5 cm, diperoleh bahwa nilai kuat lentur pada variasi lapisan HSC 1 cm dan 5 cm menunjukkan hasil yang lebih rendah dibandingkan dengan beton lapisan HSC 3 cm.
Fenomena ini menunjukkan bahwa peningkatan lapisan HSC tidak selalu berbanding lurus dengan peningkatan kekuatan lentur balok.
Beberapa faktor penyebab yang memengaruhi terjadinya penurunan nilai kuat lentur tersebut.
Lapisan HSC dengan ketebalan 1 cm tergolong terlalu tipis untuk memberikan kontribusi yang signifikan terhadap daya tahan lentur balok.
Pada kondisi pembebanan, lapisan tersebut berada pada zona tarik yang mengalami regangan maksimum.
Ketebalan yang sangat kecil menyebabkan tegangan tarik tidak dapat terdistribusi secara merata, sehingga lapisan mudah mengalami retak awal .
atau bahkan terlepas dari beton normal di atasnya Jurnal Pendidikan Indonesia.
Vol.
6 No.
12 December 2025 Priaji Yudha Astomo*.
Nursyamsi Nursyamsi.
Johannes Tarigan.
Ricky Bakara.
Indra Jhon Fischer akibat tegangan geser di bidang antarmuka.
Oleh sebab itu, lapisan HSC setebal 1 cm dianggap tidak efektif dalam meningkatkan kapasitas lentur beton komposit.
Sebaliknya, pada variasi dengan ketebalan 5 cm, penurunan kuat lentur juga terjadi meskipun volume lapisan HSC lebih besar.
Hal ini dapat disebabkan oleh adanya perbedaan modulus elastisitas dan sifat deformasi antara HSC dan beton normal.
HSC memiliki kekakuan yang lebih tinggi, sehingga saat beban lentur bekerja, distribusi regangan antar lapisan menjadi tidak seimbang.
Kondisi ini menyebabkan timbulnya tegangan geser tinggi pada bidang kontak yang berpotensi menimbulkan slip atau delaminasi antara kedua lapisan.
Dengan demikian, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tidak semua variasi ketebalan lapisan HSC memberikan peningkatan kekuatan lentur.
Kondisi optimum kemungkinan dicapai pada ketebalan lapisan menengah, yaitu sekitar 3 cm, di mana keseimbangan antara ikatan antarmuka, distribusi tegangan, dan kontribusi lapisan HSC terhadap daya tahan lentur dapat tercapai dengan baik.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian mengenai pengaruh abu sekam padi (ASP) sebagai bahan pozzolan dan serat bambu sebagai material penguat pada beton normal dan High Strength Concrete (HSC), dapat disimpulkan bahwa penggunaan ASP sebagai substitusi parsial semen mampu meningkatkan kekuatan tekan dan durabilitas beton secara signifikan hingga mencapai kadar optimum akibat tingginya kandungan silika yang bersifat pozzolanik, sementara penambahan serat bambu sebesar 1% terbukti meningkatkan ketangguhan dan kuat lentur beton melalui mekanisme pengendalian retak mikro.
Selain itu, variasi ketebalan lapisan HSC memberikan pengaruh nyata terhadap perilaku lentur balok beton komposit, di mana ketebalan optimum 3 cm menunjukkan keseimbangan terbaik antara distribusi tegangan, kekakuan, dan kekuatan lentur dibandingkan ketebalan 1 cm yang kurang efektif dan 5 cm yang menimbulkan perbedaan kekakuan antarlapisan.
Hasil analisis deformasi juga menunjukkan kesesuaian yang baik antara data pengujian laboratorium dan pemodelan numerik menggunakan perangkat lunak SAP2000, sehingga menegaskan validitas hasil penelitian serta menunjukkan bahwa kombinasi ASP dan serat bambu berpotensi meningkatkan performa mekanik beton sekaligus mendukung penerapan material ramah lingkungan dalam industri konstruksi.
REFERENSI