BAB I PENDAHULUAN BAB I TINJAUAN PUSTAKA 1.1

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
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
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
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
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
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