BAB I PENDAHULUAN. semen, agregat dan air serta bahan tambahan lainnya (additive). Saat ini, penggunaan

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN BAB I TINJAUAN PUSTAKA 1.1 Latar Belakang Beton merupakan bahan konstruksi yang terdiri dari campuran material seperti semen, agregat dan air serta bahan tambahan lainnya (additive). Saat ini, penggunaan beton semakin meningkat karena beton merupakan bahan konstruksi yang meliki beberapa kelebihan, seperti mudah dalam proses pengerjaannya dan harga material penyusunnya relatif murah serta mudah didapatkan. Selain itu, beton segar dapat diangkut dengan mudah dan dapat dibentuk sesuai dengan ukuran yang dikehendaki, mempunyai sifat tahan terhadap aus, api (kebakaran), kedap air, karat dan busuk karena faktor lingkungannya, serta beton dapat menerima kuat tekan dengan baik. Penggunaan beton sebagai bahan konstruksi seringkali ditemukan masalah seperti retak pada struktur beton. Hal ini menarik perhatian beberapa peneliti untuk melakukan penelitian terhadap pemulihan retak pada struktur beton tersebut. Seperti dalam penelitian ini, dengan mencoba mengaplikasikan Bacillus cereus sebagai alternatif pemulihan retak pada beton (self healing concrete). Penelitian ini merupakan gabungan penelitian yang dilakukan oleh Meilani (2014), dengan metode penelitian yang sama. Akan tetapi, digunakan bakteri dengan spesies yang berbeda. Dalam penelitian ini digunakan bakteri Bacillus cereus sedangkan dalam penelitian yang dilakukan oleh Meilani menggunnakan bakteri Bacillus subtilis. 1

2 Pemilihan Bacillus cereus dikarenakan bakteri jenis ini merupakan salah satu bakteri tanah yang memiliki membran sel luar yang sangat tebal sehingga mampu bertahan hidup pada lingkungan dengan kondisi basa yang cukup tinggi dan dapat membentuk spora. Selain itu, penelitian ini didasarkan pada penelitian sebelumnya yang telah dilakukan oleh Rao dkk (2013), wang (2013) dan Halinnan (2010) dengan menggunakan bakteri yang seringkali ditemukan di tanah. Sehingga, dengan penambahan Hidrogel Bacillus cereus pada campuran marterial beton diharapakan dapat menjadi alternatif pemulihan retak pada beton (Self healing concrete). Karena hidrogel bakteri ini diharapkan akan mampu menutup retakan pada beton. 1.2 Rumusan Masalah Masalah yang ditemukan dilapangan adalah beton beton seringkali mengalai retak yang terkadang perbaikan retak tersebut akan memakan biaya dan wakytu yang lama. Sehingga, diperlukan alternatif pemulihan retak pada struktur beton yang dapat bekerja dengan sendirinya dengan menggunakan bakteri Bacillus cereus sebagai alternatif pemulihan retak beton (self healing concrete). Struktur beton merupakan bahan konstruksi yang sangat rentan terhadap terjadinya suatu retakan, hal ini memungkinkan masuknya bahan-bahan kimia dan air kedalam struktur beton melalui retakan tersebut. Retak pada struktur beton dapat berpengaruh terhadap kinerja struktur. Selain itu, retak pada lapisan permukaan beton dapat mengurangi daya tahan beton, karena dalam retakan tersebut dapat terjadi proses transportasi cairan dan gas yang berpotensi mengandung zat yang merusak terhadap struktur beton dan korosi tulangan. Hal ini menuntut adanya alternatif pemulihan retak terhadap beton (self healing concrete) dengan 2

3 menggunakan bakteri yang dapat mengendapkan mineral kalsit yang diharapkan dapat memperbaiki retakan pada struktur beton. Sepertihalnya penelitian yang dilakukan oleh Rao dkk (2013) dengan menggunakan bakteri Bacillus subtilis sebagai alternatif pemulihan retak pada beton. Beberapa penelitian dengan menggunakan bakteri dengan Genus Bacillus sebagai alternatif self healing concrete adalah penelitian yang telah dilakukan oleh Halinnan (2010) dengan menggunakan Bacilla Filla yang hamper mirip dengan bakteri dengan Genus Bacillus. Selain itu, Penelitian lainn juga telah dilakkukan oleh wang (2013) dengan menggunakan Bacillus sphaericus, serta Ramakhrisnan (2001) dengan menggunakan Bacillus pasteuri dan bakteri sporosarsina. Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian-penelitian sebelumnya akan tetapi, dalam penelitian ini mencoba menggunakan hidrogel sebagai tempat penyimpanan bakteri Bacillus cereus. Hidrogel bakteri ini diharapkan dapat menyimpan dan melindungi bakteri pada saat bakteri Bacillus cereus ditambahkan kedalam campuran beton. Ketika beton mengalami retak, hidrogel ini akan pecah sehingga, udara yang ada pada sekitar retakan tersebut akan mengaktifkan bakteri Bacillus cereus untuk menutup retakan beton. Metode penambahan bakteri dalam campuran beton dalam penelitian ini yaitu digunakan penambahan bakteri dengan metode persen hidrogel bakteri dan metode butir hidrogel bakteri. Metode penambahan persen hidrogel bakteri dilakukan terhadap sampel kubus sebesar 1%, 2%, 3%, 4% dan 5% dari berat pasir serta penambahan terhadap sampel balok yaitu sebesar 2%, 4% dan 6% dari berat pasir. Sampel dengan penambahan bakteri dengan metode butir bakteri terhadap sampel 3

4 kubus yaitu sebesar 1 butir, 2 butir, 3 butir, 4 butir, 5 butr, 6 butir dan 7 butir. Serta terhada sampel balok yaitu sebesar 10 butir, 20 butir dan 30 butir. 1.3 Batasan Masalah Penelitian ini dibatasi pada pembuatan campuran beton dengan menggunakan campuran semen, air, agregat dan penambahan Bacillus cereus yang disimpan pada media hidrogel dengan bahan dasar CMC yang diselaputi dengan resin akrilik tipe SC-1 dengan konsentrasi bakteri tersebut adalah sebagai berikut: a. Digunakan benda uji dengan bentuk kubus dengan ukuran 5x5x5 cm dan bentuk balok dengan dimensi 4x4x16 cm, dilakukan penambahan bakteri dengan menggunakan metode penambahan persen hidrogel dan butir hidrogel. b. Hanya menggunakan faktor air semen sebesar 0,6. c. Dilakukan uji SEM (Scanning Electron Microscope) untuk mengetahui pertumbuhan bakteri didalam beton. 1.4 Tujuan Penelitian Beberapa hal yang menjadi tujuan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Untuk mengetahui pengaruh penambahan Bacillus cereus terhadap pemulihan retak beton (self healing concrete). b. Untuk mengetahui langkah-langkah pembuatan beton dengan penambahan Hidrogel Bacillus cereus dengan metode penambahan hidrogel bakteri menggunakan metode persentase hidrogel dan butir hidrogel dengan variasi komposisi hidrogel bakteri yang berbeda. 4

5 1.5 Manfaat Penelitian Beberapa manfaat dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Dengan penambahan hidrogel bakteri Bacillus cereus pada material penyusun beton dapat digunakan sebagai alternatif pemulihan retak beton (self healing concrete). b. Mengetahui pengaruh penambahan Bacillus cereus terhadap pemulihan retak beton (self healing concrete). 1.6 Keaslian Penelitian Dari jurnal penelitian Rao dkk (2013) bahwa bakteri Bacillus cereus biasanya diaplikasikan sebagai alternatif self healing terhadap mortar. Akan tetapi, dalam penelitin ini mencoba mengaplikasikan bakteri Bacillus cereus sebagai alternatif self healing concrete. Penelitian ini mencoba menggunakan metode yang berbeda dengan penelitian sebelumnya yaitu menggunkan metode enkapsulasi hidrogel bakteri Bacillus cereus yang diselaputi dengan menggunkana resin akrilik. Hidrogel bakteri ini dibuat dengan mencampurkan tepung CMC (Carboxy Meythl Cellullose) dan nutrisi cair bakteri (campuran Nutrient Broth dan air aquadest), untuk selanjutnya hidrogel bakteri diberi selaput. Penggunaan resin akrilik sebagai selaput pada hidrogel bakteri bertujuan untuk melindungi bakteri pada saat bakteri ditambahkan kedalam campuran beton sehingga bakteri tidak rusak dan mati pada saat proses pencampuran terhadap beton segar. Digunakan CMC (Carboxy Meythl Cellullose) jenis teknik sebagai bahan dasar pembuatan hidrogel dan Nutrient Broth sebagai nutrisi cair bakteri. Pemilihan Nutrient Broth sebagai nutrisi cair bakteri karena Nutrient Broth dapat digunakan 5

6 sebagai nutrisi untuk semua jenis bakteri. Selain itu, digunakan juga resin akrilik tipe SC-1, tipe SC-1 menunjukan bahwa resin akrilik tersebut merupakan akrilik dengan warna yang paling putih. Komposisi penambahan hidrogel bakteri terhadap campuran beton menggunakan dua metode yaitu, metode penambahan dengan persen hidrogel bakteri dan metode jumlah butir bakteri. Benda uji dalam penelitian ini digunakan benda uji dengan bentuk kubus dengan ukuran 5x5x5 cm dan benda uji bentuk balok dengan ukuran 4x4x16 cm. 6