Bata beton atau sering juga disebut batako, dibuat dari bahan dasar semen, pasir dan air. Pada penelitian ini dimana semen disubstitusi dengan abu batubara dan kulit kerang mulai dari 0 - 25 %, sedangkan pasir disubstitusi dengan sekam padi mulai dari 0 – 50 %. Perlakuan sampel uji dari batako yang telah dicetak hanya dilakukan dengan proses pengeringan secara alami pada suhu kamar (room temperature) selama 28 hari, tetapi untuk massa kering pada pengukuran serapan air sampel uji dikeringkan di dalam dapur pengeringan (oven) pada suhu 105 ± 5
0
Cdengan ditahan selama 1 jam. Untuk mengetahui karakteristik beton tersebut maka perlu dilakukan pengukuran atau pengujian besaran-besaran fisis dan mekanis, antara lain: densitas, serapan air, kuat tekan, kuat patah dan impak. Hasil-hasil pengujian yang meliputi pengujian fisis dan mekanis batako, masing-masing akan dibahas secara rinci sebagai beriku:
4.1. Densitas (Density)
Hasil pengukuran densitas dari sampel uji batako pada beberapa variasi komposisi semen yang disubstitusi dengan abu batubara dan kulit kerang mulai dari 0 – 25 % dari volume perekat dan pasir yang disubstitusi dengan abu sekam padi mulai dari 0 – 50 % dari volume agregat dapat dilihat pada gambar 4.1 dan gambar 4.2. Dari gambar 4.1 terlihat bahwa nilai densitas terhadap perubahan abu sekam padi berkisar antara 1729,760 – 2042,649 kg/m3 dan cenderung menurun. Penurunan ini terjadi disebabkan oleh densitas dari abu sekam padi lebih kecil dari pada pasir yang disubstitusinya, sehingga pada grafik dapat terlihat penurunan nilai densitas dari setiap komposisi. Komposisi pada gambar 4.2 perbandingan antara densitas dengan perubahan abu batubara (fly ash) ditambah dengan kulit kerang juga diambil dari data pada lampiran A. Misalnya pada
komposisi abu sekam padi 0 %, maka datanya diambil dari A1, B1, C1, D1, E1 dan F1 begitu seterusnya untuk komposisi abu sekam padi yang lainnya.
1700 1800 1900 2000 2100 0 10 20 30 40 50
Abu Sekam Padi (%)
D en si tas ( k g/ m ³)
Fly Ash + Kulit Kerang 0 % Fly Ash + Kulit Kerang 5 % Fly Ash + Kulit Kerang 10 %
Fly Ash + Kulit Kerang 15 % Fly Ash + Kulit Kerang 20 % Fly Ash + Kulit Kerang 25 %
Gambar 4.1 : Grafik hubungan antara densitas dengan penambahan persentase abu sekam padi pada pasir dengan substitusi semen dari 0 – 25 %.
Pada gambar 4.2 terlihat bahwa nilai densitas terhadap perubahan abu batubara ditambah dengan kulit kerang berkisar antara 1729,760 – 2042,649 kg/m3 dan cenderung menurun. Penurunan ini terjadi disebabkan oleh densitas dari abu batubara yang mensubstitusi semen nilai lebih kecil dari semen itu sendiri, sehingga pada grafik dapat terlihat penurunan nilai densitas dari setiap komposisi.
Berdasarkan densitasnya beton dapat diklasifikasikan, antara lain: beton ringan dengan densitas <1,75 gr/cm3, medium dengan densitas 1,75 – 2,016 gr/cm3, dan beton normal dengan densitas > 2,016 gr/cm3 (Carolyn Schierhorn, 2008). Sedangkan untuk beton konvensional, nilai densitasnya berkisar 2,4 gr/cm3 (Van Vlack, 2004). Secara umum batas berat satuan beton yang dapat dianggap sebagai beton ringan adalah kurang dari 1800 kg/m3 (Imam Satyarno, 2006). Menurut Dedy S., dan kawan-kawan (2009) berat jenis batako sekam komposit variasi
ketebalan 5 mm, 10 mm, dan 15 mm tanpa kawat ayam yang dihasilkan berturut-turut 929,01 kg/m3, 1149,62 kg/m3, dan 1307,62 kg/m3. Sedangkan menggunakan kawat ayam yang dihasilkan berturut-turut 1072,32 kg/m3, 1260,55 kg/m3, 1417,54 kg/m3. Sedangkan menurut Ahmad W., dan kawan-kawan (2008) berat beton styrofoam pada umur 28 hari adalah sebesar 683.30 kg/m3. Menurut Dobrowolski (1998) beton dengan berat jenis ≤ 1900 kg/m3 digolongkan dalam beton ringan sedangkan menurut Neville and Brooks (1987) beton dengan berat jenis ≤ 1800 kg/m3 digolongkan sebagai beton ringan (Besty Nursuci Rochanita, 2007). Penelitian sebelumnya berat isi dari beton keras dengan agregat kasar ringan dari lempung bekah berkisar antara 1750 – 1850 kg/m3, sehingga beton tersebut dapat dikatakan beton ringan (Hanock Tanudjaja, 1997). Penelitian beton yang menggunakan fly ash dan styrofoam dihasilkan beton dengan densitas maksimum 0,87 t/m3 (870 kg/m3) (Yuliawan Suciarsa, 2006).
1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 0 5 10 15 20 25
Fly Ash + Kulit Kerang (%)
D en si tas ( k g/ m
³) Abu Sekam Padi 0%
Abu Sekam Padi 10 % Abu Sekam Padi 20 % Abu Sekam Padi 30 % Abu Sekam Padi 40 % Abu Sekam Padi 50 %
Gambar 4.2 : Grafik hubungan antara densitas dengan penambahan persentase abu batubara (fly ash) ditambah dengan kulit kerang dengan substitusi pasir dari 0 – 50 %.
Dari pembahasan diatas pada sampel dapat disimpulkan bahwa semakin banyak abu batubara, kulit kerang dan abu sekam padi yang ditambahkan pada sampel batako mengakibatkan densitas batako cenderung semakin kecil. Hasil pengukuran densitas batako tersebut berkisar antara 1729,760 – 2042,649 kg/m3
atau setara dengan 1,729 – 2,042 gr/cm3 dapat dilihat pada lampiran A. Sehingga batako tersebut dapat diklasifikasikan kedalam batako medium menurut Carolyn Schierhorn (2008) dan masih dapat digunakan sebagai batako pasangan dinding.
4.2. Serapan Air (Water Absorption)
Hasil pengukuran serapan air dari sampel uji batako pada beberapa variasi komposisi semen yang disubstitusi dengan abu batubara dan kulit kerang mulai dari 0 – 25 % dari volume perekat dan pasir yang disubstitusi dengan abu sekam padi mulai dari 0 – 50 % dari volume agregat dapat dilihat pada gambar 4.3 dan gambar 4.4. Dari gambar 4.3 terlihat bahwa nilai serapan air terhadap perubahan abu sekam padi berkisar antara 13,79 – 23,45 % dan cenderung naik.
10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 22,00 24,00 26,00 0 10 20 30 40 50
Abu Sekam Padi (%)
Se ra pan A ir ( % )
Fly Ash + Kulit Kerang 0 % Fly Ash + Kulit Kerang 5 % Fly Ash + Kulit Kerang 10 %
Fly Ash + Kulit Kerang 15 % Fly Ash + Kulit Kerang 20 % Fly Ash + Kulit Kerang 25 %
Gambar 4.3 : Grafik hubungan antara serapan air dengan penambahan persentase abu sekam padi pada pasir dengan substitusi semen 0 – 25 %.
Komposisi pada gambar 4.4 perbandingan antara densitas dengan perubahan abu batubara (fly ash) ditambah dengan kulit kerang juga diambil dari data pada lampiran B. Misalnya pada komposisi abu sekam padi 0 %, maka datanya diambil dari A1, B1, C1, D1, E1 dan F1 begitu seterusnya untuk komposisi abu sekam padi yang lainnya. Pada gambar 4.4 terlihat bahwa nilai serapan air terhadap
perubahan abu batubara ditambah dengan kulit kerang berkisar antara 13,79 – 23,45 % dan cenderung naik.
Berdasarkan SNI 03-0349-1989 besarnya serapan air batako maksimum sekitar 25 % untuk beton yang berfungsi sebagai pasangan dinding. Menurut Dedy S., dan kawan-kawan (2009) nilai serapan air lapisan luar diperoleh sebesar 2,01 % untuk perendaman selama 10 menit dan sebesar 7,06 % ntuk perendaman selama 24 jam. Hasil penelitian pembuatan batako yang menggunakan semen, pasir, lumpur lapindo dan 5 % fly ash menghasilkan penyerapan air di atas 20 %, sedangkan pada batako lumpur lapindo tersebut tanpa menggunakan 5 % fly ash memiliki penyerapan kurang dari 20 % (Rofikatul, 2010). Penyerapan air dari beton ringan menggunakan bahan baku batu apung yang dikeringkan secara alami adalah berkisar 17,8 % - 18,9 % (Iiker Bekir Topcu, 2006).
10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 0 5 10 15 20 25
Fly Ash + Kulit Kerang (%)
Se ra pa n A ir ( %
) Abu Sekam Padi 0 %
Abu Sekam Padi 10 % Abu Sekam Padi 20 % Abu Sekam Padi 30 % Abu Sekam Padi 40 % Abu Sekam Padi 50 %
Gambar 4.4 : Grafik hubungan antara serapan air dengan penambahan persentase abu batubara (fly ash) ditambah dengan kulit kerang dengan substitusi pasir dari 0 – 50 %.
Penelitian pembuatan beton semen polimer berbasis rumah tangga menghasilkan beton dengan penyerapan air 26,7 % (Ety Jumiati, 2009). Pada penelitian batako sekam padi komposit mortar semen, setelah perndaman 24 jam nilai penyerapan
air lapisan luar diperoleh sebesar 7,06 % (Dedy Sumaryanto, dkk, 2009).Dari pembahasan di atas pada sampel dapat disimpulkan bahwa semakin banyak abu batubara, kulit kerang dan abu sekam padi yang ditambahkan pada sampel batako mengakibatkan serapan air batako cenderung semakin besar. Hasil pengukuran serapan air batako dengan sampel jenuh direndam selama 24 jam dan sampel kering yang telah di keringkan di dalam dapur pengeringan (oven) pada suhu 105 ± 5 0C dengan ditahan selama 1 jam tersebut berkisar antara 13,79 – 23,45 % dapat dilihat pada lampiran B. Sehingga batako tersebut memenuhi standart untuk digunakan sebagai pasangan dinding dan dapat digolongkan kedalam batako tipe I berdasarkan SNI 03-0349-1989.
4.3. Kuat Tekan (Compressive Strength)
Hasil pengujian kuat tekan dari sampel uji batako pada beberapa variasi komposisi semen yang disubstitusi dengan abu batubara dan kulit kerang mulai dari 0 – 25 % dari volume perekat dan pasir yang disubstitusi dengan abu sekam padi mulai dari 0 – 50 % dari volume agregat dapat dilihat pada gambar 4.5 dan gambar 4.6. Dari gambar 4.5 terlihat bahwa nilai kuat tekan terhadap perubahan abu sekam padi berkisar antara 3,99 – 8,53 MPa dan cenderung turun. Penurunan terbesar terjadi ketika abu sekam padi yang disubstitusikan kepasir diatas 30 % pada substitusi semen 0 % dan juga pada substitusi semen 25 %.
Komposisi pada gambar 4.6 di bawah perbandingan antara kuat tekan dengan perubahan abu batubara (fly ash) ditambah dengan kulit kerang juga diambil dari data pada lampiran C. Misalnya pada komposisi abu sekam padi 0 %, maka datanya diambil dari A1, B1, C1, D1, E1 dan F1 begitu seterusnya untuk komposisi abu sekam padi yang lainnya. Pada gambar 4.6 terlihat bahwa nilai kuat tekan terhadap perubahan abu batubara ditambah dengan kulit kerang berkisar antara 3,99 – 8,53 MPa. Terjadi kenaikan hingga semen yang disubstitusi sebesar 20 % tetapi terjadi penurunan grafik setelah semen disubstitusi lebih dari 20 %. Lain halnya dengan dua grafik terakhir, dimana pasir yang disubstitusi dengan abu sekam padi 40 % dan 50 % terjadi penurunan sejak semen disubstitusi
lebih dari 15 %. Tetapi terjadi penurunan yang tajam pada semen yang disubstitusi lebih dari 20 %. 3,000 4,000 5,000 6,000 7,000 8,000 9,000 0 10 20 30 40 50
Abu Se kam Padi (%)
Ku a t T ek a n ( M P a )
Fly Ash + Kulit Kerang 0 % Fly Ash + Kulit Kerang 5 % Fly Ash + Kulit Kerang 10 %
Fly Ash + Kulit Kerang 15 % Fly Ash + Kulit Kerang 20 % Fly Ash + Kulit Kerang 25 %
Gambar 4.5 : Grafik hubungan antara kuat tekan dengan penambahan persentase abu sekam padi pada pasir dengan substitusi semen 0 – 25 %.
Berdasarkan SNI 03-0349-1989 besarnya kuat tekan batako sekitar 100 kg/cm2 (9,8 MPa) untuk bata beton yang berfungsi sebagai pasangan dinding. Menurut Dedy S., dan kawan-kawan (2009) kuat tekan batako sekam komposit untuk variasi ketebalan 5 mm, 10 mm, dan 15 mm tanpa kawat ayam, berturut-turut adalah 1,68 MPa, 5,16 MPa, dan 6,51 MPa. Sedangkan menggunakan kawat ayam, berturut-turut adalah 1,97 MPa, 5,72 MPa, dan 6,70 MPa. Dan menurut Ahmad W., dan kawan-kawan (2008) kuat tekan rerata beton styrofoam yang diperoleh sebesar 0.67 MPa. Untuk membatasi kuat tekan agar tidak kurang dari 2,5 MPa yang merupakan kuat tekan minimum untuk bata dan batako, maka penggunaan serutan karet yang digunakan harus dibatasi tidak lebih dari 60 % (Imam Satyarno, 2006).