Pilinan Bambu sebagai Alternatif Pengganti Tulangan Tarik pada Balok Beton

Pilinan Bambu sebagai Alternatif Pengganti Tulangan Tarik pada Balok Beton

ABSTRAK

Baja tulangan adalah produk olahan hasil tambang yang akan habis. Sebagai alternatif dicoba pemakaian tulangan bambu yang murah dan berkekuatan tinggi. Penelitian ini akan membandingkan kuat tarik Bambu Apus/Tali, Bambu Ori, dan Bambu Jawa/Kèlès yang sudah dipilin dengan tegangan leleh baja tulangan mutu U-22. Bambu akan diambil bagian kulitnya,  dengan  dimensi  1x3x750  mm.  Bagian  kulit  diambil  tiga  helai  dan  dipilin, kemudian 15 pilinan disatukan dengan kawat bendrat sepanjang pilinan bambu dengan jarak 20 mm. Lalu, dilakukan uji kuat tarik dengan acuan tegangan leleh baja tulangan mutu U-22 pada PBBI 1971. Pilinan bambu jenis yang paling kuat akan diaplikasikan pada balok beton fc-22,5 dengan dimensi 20x40x100 cm. Dari hasil evaluasi ternyata kuat tarik pilinan bambu tidak dapat melebihi tegangan leleh baja tulangan mutu U-22. Kuat tarik

2

pilinan bambu rata-rata terbesar adalah 1.989,97 kg/cm , lebih kecil 9,55 % dari baja mutu

U-22, yaitu dari bambu jenis Apus. Gaya lentur yang dihasilkan dari balok bertulangan pilinan bambu apus lebih besar 75,49 % dari hasil perhitungan balok normal secara teoritis menggunakan tegangan baja.

Kata kunci : bambu, kuat tarik, balok, gaya lentur

1.             PENDAHULUAN

Konstruksi beton bertulang bambu mengikuti desain, proporsi campuran yang sama dan teknik konstruksi sebagaimana menggunakan baja sebagai penguat. Hanya tulangan baja yang diganti dengan tulangan bambu.

Meski keberadaan bambu sudah ditemukan berabad-abad, penggunaan bambu sebagai bahan penguat merupakan inovasi di bidang konstruksi teknik sipil. Inovasi ini didasarkan pada studi Clemson yang telah dilakukan di Clemson Agricultural College.

Bambu bersifat biodegradable dan terbarukan. Ia hemat energi karena berasal dari alam dan ramah lingkungan. Atas dasar sifat – sifat tersebut menjadikan bambu digunakan dalam bidang konstruksi selama berabad-abad.

2.             Metode dan analisis data

Prosedur   pelaksanaan  penelitian   dimulai dari persiapan pengambilan bahan baku antara lain:  Bambu Ori, Bambu Apus  dan Bambu Jawa, pasir, kerikil, Semen Portland dan air PDAM. Selanjutnya dilakukan uji fisik Pasir, Kerikil dan Semen Portland [4], kemudian dilakukan pengambilan kulit bambu tebal 1cm lebar 3 cm dan panjang 75 cm lalu dipilin dan pilinan bambu tersebut dikeringkan dipanas matahari selama 7 hari.

Dibuat masing-masing 3 tulangan dari 5 pilinan bambu Ori, Apus dan Jawa dengan diikat  memakai  kawat  bendrat  lalu dilakukan test tarik untuk menentukan jenis pilinan bambu yang mana yang paling kuat. Kemudian dibuat balok beton dengan tulangan bambu untuk dilakukan test lentur [3] dan hasilnya dibandingkan dengan balok beton teoritis. Secara singkat dapat dilihat pada bagan alur dibawah ini :

Gambar 2. Bagan Alur Pembuatan Balok Beton dengan Tulangan Bambu

3.             Hasil dan pembahasan

Penggunaan baja sebagai bahan penguat merupakan permintaan yang meningkat dari hari ke hari di sebagian besar negara berkembang. Bahkan ada kalanya dihadapkan pada situasi ketika produksi baja tidak dapat mencukupi permintaan.

Oleh karena itu penting untuk memiliki bahan alternatif lain yang setidaknya memiliki nilai sebanding dengan baja. Bambu mudah didapatkan dan memiliki kekuatan, sehingga ia bisa memenuhi permintaan sebagai bahan penguat dan menjadi pengganti baja yang ideal.

Sifat kekuatan tarik yang merupakan kebutuhan utama bahan penguat terlihat cukup berarti pada bambu, dibandingkan dengan bahan lain termasuk baja. Struktur bambu secara alamiah memberikan sifat – sifat ini.

Struktur tubular berongga yang menyebabkan bambu memiliki ketahanan tinggi terhadap kekuatan angin saat berada di habitat alam. Upaya dalam mengatasi kelemahan bambu dan menghadirkan inovasi bambu sebagai struktural pengganti baja, akan menjadi alternatif yang menarik.

Bambu sebagai Penguat untuk Konstruksi Beton

Bahan yang digunakan sebagai penguat pada beton harus memiliki semua sifat penting untuk membuat elemen aktif secara struktural di bawah beban. Dalam kasus baja, kita memproduksinya sesuai proporsi yang diinginkan dan menguji nilai kekuatan dasar sebagai pengecekan kualitasnya.

Begitu pula proses yang harus dilakukan terhadap bambu. Bambu ditemukan di alam, mereka memiliki spesies yang berbeda. Setiap spesies berbeda karakteristik, tekstur, ketebalan dan kekuatannya. Oleh karena itu, penting untuk mengetahui spesies mana yang terbaik untuk memperkuat dan mana yang tidak.

Pemilihan Bambu untuk Konstruksi Beton Bertulang

Pemilihan bambu untuk penguatan bisa dilakukan berdasarkan faktor-faktor dan beberapa pertimbangan berikut:

·         Warna dan Umur – Menggunakan bambu yang memiliki warna coklat terang. Ini menunjukkan umur bambu minimal 3 tahun.

·         Diameter – Gunakan salah satu bambu dengan ruas yang besar dan panjang

·         Waktu – Cobalah untuk menghindari bambu yang dipanen pada musim panas.

·         Spesies – Di antara 1500 jenis bambu, yang terbaik harus diperiksa, diuji untuk memenuhi kebutuhan sebagai bahan penguat.

Sifat Material Bambu untuk Beton Bertulang

Bambu berasal dari bahan orthotropik. Memiliki serat di dalamnya. Ia memperoleh kekuatan tertinggi di sepanjang serat dan kekuatan rendah pada arah melintang.

Bambu memiliki struktur bahan komposit dengan serat selulosa yang sejajar dengan panjangnya. Ia memiliki serat tebal yang tinggi di sepanjang bagian luar bambu, yang merupakan alasan utama mengapa bambu mampu melawan kekuatan angin yang sangat besar.

Properti Penyerapan Air Pada Bambu

Kebutuhan utama bambu saat digunakan dalam penguatan adalah kekhawatiran penyerapan air. Kapasitas penyerapan air dipelajari pada berbagai jenis bambu. Di antaranya Dendrocalamus giganteus, yang dikenal sebagai DG dan Bambusa vulgaris keras, BVS adalah bambu yang kurang menyerap air. Namun, tiTingkat Penyerapan Air dari berbagai jenis bambu dengan waktu

Untuk meningkatkan efektivitasnya dalam impermeabilitas, upaya tertentu perlu dilakukan. Zat perawatan yang akan dipaparkan pada bahan bambu harus mempertimbangkan tiga faktor utama:

1.      Sifat adhesi bahan terhadap bambu dan beton

2.      Pembentukan permukaan kasar pada bambu untuk ikatan sempurna

3.      Sifat penolakan air dari zat pengobatan yang digunakan

4.      Kekuatan Bambu terhadap Bonding

Seperti pada kasus rebar baja dengan beberapa rusuk di dalamnya, yang memudahkan ikatan dengan beton, bambu juga harus memiliki adhesi yang sesuai dengan beton.

Kekuatan ikatan didasarkan pada sifat semen perekat dan kekuatan tekan yang terbentuk pada permukaan batang penguat. Bambu yang tidak diolah atau memperoleh perlakuan, mempengaruhi kekuatan ikatan dengan cara berikut:

a) Dengan mendorong beton menjauh, dengan pembengkakan bahan bambu

b) Dengan pembentukan void di dalam beton

c) Dengan pembentukan retakan sebagai produk formasi void

Daya Tahan Bambu

Propertinya sebagai produk alami membuatnya lebih mudah terpapar perantara lingkungan dan serangga. Salah satu upaya untuk mengatasi hal ini adalah dengan melakukan pengawetan pada bambu.

Proses pengawetan memungkinkan perawatan kandungan kelembaban dan zat pati di dalamnya, yang menjadi alasan utama daya tarik serangga. Pengobatannya efektif hanya jika bambu yang dipilih itu benar. Seperti yang disebutkan dalam seleksi bambu.

Pengawetan bambu bisa dilakukan baik dengan cara:

·             Pengawetan di tempat

·             Perendaman

·             Pemanasan atau pengeringan

·             Pengasapan

Perlakuan harus dilakukan saat bambu dalam kondisi kering sehingga penetrasi terjadi dengan cara yang tepat. Perlakuan pengawetan yang dilakukan pada bambu untuk menjaga faktor daya tahan seharusnya tidak berpengaruh pada komposisi kimia. Perlakuan itu sendiri harus bertahan, tanpa terkena oleh air atau dalam kondisi lembab jika perlu.

Daya tahan menjadi perhatian utama bahan bambu. Sifat fisik dan kimia dari bambu ditemukan tinggi dengan kadar kelembaban rendah di dalamnya. Kandungan kelembaban yang rendah ini akan menghindarkan berbagai jamur bersarang di bambu.

Penguatan bambu ditemukan lebih tahan lama dibanding baja jika sudah menjalani perawatan yang tepat.

Prinsip Desain Beton Bertulang Bambu

Desain beton bertulang bambu ini mirip dengan desain beton bertulang baja. Sifat mekanik tulangan bambu yang digunakan untuk disain dapat diasumsikan sesuai tabel di bawah ini.

Tabel : Sifat Mekanis Penguatan Bambu

Sifat Mekanis	Lambang	Nilai (psi)
Kekuatan tekan maksimal	-	8.000
Tegangan tekan yang diijinkan	s	4.000
Kekuatan tekanan maksimum	-	18.000
Tegangan tarik yang diijinkan	s	4.000
Tegangan ikatan yang diijinkan	u	50
Modulus elastisitas	E	2.5×106

sumber : The constructor
ikons.id

Prosedur dan persamaan untuk perancangan beton bertulang baja dapat digunakan untuk desain beton bertulang bambu dengan menggunakan sifat mekanik tulangan bambu sebagai pengganti tulangan baja dalam sebuah perhitungan.

Bambu terkait kelenturan sebagaimana balok dan papan menghasilkan beberapa retak pada beban servis normal karena modulus elastisitasnya yang rendah. Jika retakan pada bambu tidak dapat ditolerir untuk anggota struktur, maka disain struktur dapat dilakukan disain baja bertulang atau desain berdasarkan bagian yang tidak memerlukan penguat.

Ikatan antara beton dan bambu sebagai penguat harus dilakukan untuk desain. Bambu yang sudah dibelah memberikan ikatan yang lebih baik dengan beton daripada bambu utuh saat digunakan sebagai penguat. Bambu harus dipecah dan asalkan lebih rapat di lapisan penguat untuk ikatan yang lebih baik dengan beton.

Proporsi Campuran Beton untuk Beton Bertulang Bambu

Rasio semen-air memegang peranan penting dalam kekuatan dan daya tahan beton bertulang. Bambu yang menjadi bahan bangunan alami memiliki khasiat menyerap air seperti yang telah dibahas sebelumnya. Penyerapan air menyebabkan pembengkakan bambu.

Dengan demikian, proporsi campuran beton untuk beton bertulang bambu harus memiliki rasio air semen serendah mungkin. Hal ini juga harus dipertimbangkan untuk menggunakan beton dengan kekuatan semen awal yang tinggi untuk meminimalkan retakan akibat pembengkakan bambu.

Desain campuran beton dapat disesuaikan dengan kebutuhan kekuatan untuk struktur, sebagaimana desain struktural. Karena penggunaan penguat tidak berpengaruh terhadap kebutuhan kekuatan tekan beton, proporsi campuran beton bertulang bambu dapat sama dengan desain campuran beton bertulang baja.

4.            Kesimpulan

Metode yang digunakan untuk konstruksi beton bertulang baja dapat digunakan untuk beton bertulang bambu. Ini hanya penggantian baja dengan tulangan bambu. Semua proses lain untuk konstruksi beton bertulang bambu tetap sama seperti konstruksi beton konvensional.

5.            Daftar Pustaka

https://www.ikons.id/penggunaan-bambu-sebagai-alternatif-pengganti-baja-pada-beton-bertulang/

https://www.ikons.id/penggunaan-bambu-sebagai-alternatif-pengganti-baja-pada-beton-bertulang/

www.iptek.its.ac.id/index.php/jats/article/download/2729/2079