MIXED IN MAKING BRICK
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Batubara
2.4. Pemanfaatan fly ash dan bottom ash
Secara umum ukuran fly ash/bottom ash dapat langsung dimanfaatkan di pabrik semen sebagai substitusi batuan trass dengan memasukkannya pada cement
mill menggunakan udara tekan (pneumatic system). Disamping dimanfaatkan di
industri semen, fly/bottom ash dapat juga dimanfaatkan menjadi campuran asphalt (ready mix), campuran beton (concerete) dan dicetak menjadi paving bloc Dari suatu penelitian empiric untuk campuran sbb :
− Kapur : 40%
− Fly ash : 10%
− Pasir : 40%
− Semen : 10%
Pabrik semen juga memerlukan fly ash yang digunakan sebagai pengganti (substitusi) batuan trass yang bersifat pozzolanic untuk pembuatan semen tahan asam (PPC). Penggunaan fly ash di salah satu pabrik semen berkisar antara 4-6 % berat raw mill.
Jumlah Batubara (6300 kkal/kg) yg dibakar = 70 ton
Fly ash = 0.5 ton
Bottom ash = 10 -12 ton
Total ash = 10, 5 -12 ton (15-17% dari total batubara yang dibakar)
Bottom ash dapat digunakan kembali, nilai kalorinya = 3000 kkal/kg
Perbandingan bottom ash dgn batubara asli = 2 : 5 (http:/
Fly-ash atau abu terbang yang merupakan sisa-sisa pembakaran batu bara,
yang dialirkan dari ruang pembakaran melalui ketel berupa semburan asap, yang telah digunakan sebagai bahan campuran pada beton. Abu terbang sendiri tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen. Tetapi dengan kehadiran air dan ukuran partikelnya yang halus, oksida silika yang dikandung oleh abu terbang akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan mengikat.
Saat ini fly ash banyak dipakai untuk campuran beton, mengingat fly ash mengandung bahan pozzolan yaitu silikat dan aluminat serta sedikit unsur kalsium. Abu terbang sangat baik digunakan sebagai bahan pengikat pada campuran mortar karena bahan penyusun utamanya adalah Silikon dioksida (SiO2), alumunium (Al2O3) dan Ferrum Oksida (Fe2O3). Dengan menggunakan abu terbang sebanyak 20%-30% dari berat semen akan dapat meningkatkan kuat tekan beton. Dengan mengurangi penggunaan semen berarti dapat menurunkan biaya material beton. Beberapa kegunaan abu terbang yang lain adalah :
1. Penyusun beton untuk jalan dan bendungan 2. Penimbun lahan bekas pertambangan 3. Recovery magnetit, cenosphere, dan karbon
4. Bahan baku keramik, gelas, batu bata, dan refraktori 5. Bahan penggosok (polisher)
7. Pengganti dan bahan baku semen
8. Aditif dalam pengolahan limbah (waste stabilization) 9. Konversi menjadi zeolit dan adsorben (Sri Mulyasih,2010)
2.5. Batako
Penggunaan bata merah dan batako sebagai bahan bangunan pembuat dinding sudah populer dan menjadi pilihan utama masyarakat di Indonesia sampai dengan saat ini, namun dari bahan-bahan bangunan ini mempunyai kelemahan tersendiri yaitu berat per meter kubiknya yang cukup besar sehingga berpengaruh terhadap besarnya beban mati pada struktur bangunan. Menurut Wijanarko, W. 2008 yang dikutipnya dari Tjokrodimuljo, 1996. Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengurangi berat jenis beton atau membuat beton lebih ringan antara lain sebagai berikut:
1. Dengan membuat gelembung-gelembung gas/udara dalam adukan semen sehingga terjadi banyak pori-pori udara di dalam betonnya. Salah satu cara yang dapat digunakan adalah dengan menambah bubuk aluminium kedalam campuran adukan beton.
2. Dengan menggunakan agregat ringan, misalnya tanah liat, batu apung atau agregat buatan sehingga beton yang dihasilkan akan lebih ringan dari pada beton biasa.
3. Dengan cara membuat beton tanpa menggunakan butir-butir agregat halus atau pasir yang disebut beton non pasir. (Wijanarko.W, 2008).
Batako tergolong suatu komposit dengan matriks adalah perekat (semen) dan pengisinya (filler) adalah agregat (batu kecil atau pasir). Proses penguatan atau pengerasan pada batako sangat tergantung pada perbandingan (ratio berat) air : sekam padi, normalnya bervariasi dari 0,8 – 1,2. Batako dikualifikasikan menjadi dua golongan yaitu batako normal dan batako ringan. Sedangkan untuk batako ringan adalah batako yang memiliki densitas < 1,8 gr/cm3, begitu juga kekuatan mekaniknya
biasanya disesuaikan pada penggunaan dan pencampuran bahan bakunya (mix design). Jenis batako ringan terbagi menjadi dua bagian yaitu: batako ringan berpori ( aerated concrete) dan batako ringan non aerated.
Batako yang baik adalah setiap batako permukaannya rata dan saling tegak lurus serta mempunyai kuat tekan yang tinggi. Persyaratan batako menurut PUBI- (1982) pasal 6 antara lain adalah “permukaan batako harus mulus, berumur minimal satu bulan, waktu pemasangan harus sudah kering, berukuran panjang ±400 mm, lebar ±200 mm, tebal 100 – 200 mm, kadar air 25 – 35% dari berat, dengan kuat tekan 2 – 7 MPa (PUBI, 1982).
2.6. Semen
Semen adalah bahan-bahan yang memperlihatkan sifat-sifat karakteristik mengenai pengikatan serta pengerasannya jika dicampur dengan air, sehingga terbentuk pasta semen. Tujuan dari penggunaan semen adalah mencampurkan butir- butir batu sedemikian sehingga menjadi massa yang padat. Penggunaannya antara lain adalah untuk pembuatan beton, adukan untuk beton dan barang-barang lain.
Fungsi semen secara umum adalah untuk merekatkan butiran-butiran agregat agar terjadi suatu massa yang padat. Kandungan silikat dan aluminat pada semen merupakan unsur utama pembentuk semen yang mana apabila bereaksi dengan air akan menjadi media perekat. Media perekat ini kemudian akan memadat dan membentuk massa yang keras (Tjokrodimuljo, 1996).
Semen yang beredar di pasaran harus memenuhi standar tertentu untuk menjamin konsistensi mutu dan kualifikasi produk. SNI merupakan standar yang wajib dijadikan acuan untuk semen yang dipasarkan di seluruh wilayah Indonesia. Jenis semen yang beredar di pasaran meliputi semen Portland Putih, semen Portland mengacu pada SNI 15-2049-2004, semen Portland Komposit mengacu pada SNI 15- 7064-2004 dan semen Portland Pozolan mengacu pada SNI 15-0302-2004 (Tri
Mulyono,2005).Standar Nasional Indonesia membagi semen Portland menjadi 5 jenis
(Syarif Hidayat, 2009), yaitu :
1. Jenis I, yaitu semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan persyaratan-persyaratan khusus.
2. Jenis II, yaitu semen Portland yang penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat atau kalor hidrasi sedang.
3. Jenis III, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan tinggi pada tahap permulaan setelah pengikatan terjadi.
4. Jenis IV, semen Porland yang dalam penggunaannya memerlukan kalor hidrasi rendah.
5. Jenis V. Semen Porland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan tinggi terhadap sulfat.
Semen dapat dibedakan menjadi 2 kelompok (Shinroku Saito, 1985), yaitu :
1. Semen non-hidrolik , tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air akan tetapi dapat mengikat dan mengeras di udara. Contoh : kapur tohor, aspal, gypsum. 2. Semen hidrolik, mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di dalam
air. Contoh : semen Portland, semen Terak, semen alam. Semen yang digunakan untuk campuran beton ini adalah semen Portland yang merupakan campuran Silikat Kalsium dan Almunium Kalsium yang dapat berhidrasi bila terdapat air (semen tidak mengeras karena pengeringan tetapi oleh reaksi hidrasi kimia yang melepaskan panas).
Reaksi hidrasi kimia :
Aluminium Kalsium : Ca3Al2O6 + 6H2O → Ca3Al2(OH) Silikat Kalsium : Ca
12
2SiO4 + x H2O → Ca2SiO4 . x H2
Material semen adalah material yang mempunyai sifat-sifat adhesif dan kohesif yang diperlukan untuk mengikat agregat-agregat menjadi suatu massa yang padat yang mempunyai kekuatan yang cukup. Apabila semen dicampur dengan air
O (Ferdinan L.S and
dan membentuk suatu adukan yang halus, bahan tersebut lambat laun akan mengeras sampai menjadi padat. Proses ini dikenal sebagai proses pemadatan dan pengerasan. Semen dikatakan telah memadat apabila telah mencapai kekakuan yang cukup untuk memikul suatu tekan tertentu yang diberikan, setelah itu ia akan berproses terus untuk suatu jangka waktu yang cukup lama hingga mengeras, yaitu untuk mendapatkan kekuatan yang lebih besar. Air didalam adukan melarutkan material pada permukaan butir-butir semen dan membentuk suatu koloida yang secara berangsur-angsur bertambah volume dan kekakuannya.
Proses hidrasi akan terus berlangsung lebih dalam ke dalam butir-butir semen, dengan kecepatan yang makin lama makin berkurang, sesuai dengan berlangsungnya proses pengakuan dan pengerasan dari massa tersebut. Supaya terjadi proses hidrasi secara lengkap pada sejumlah semen, menurut H. Rusch, secara kimiawi diperlukan jumlah air yang beratnya kurang lebih 25 % dari berat semen tersebut. Proses kimiawi yang terjadi pada proses pemadatan dan pengerasan akan melepaskan panas, yang dikenal sebagai panas dari hidrasi.
Batu kapur merupakan elemen utama untuk semua jenis semen. Jenis semen dengan berbagai mutu diperoleh dengan mengatur komposisi kapur atau dengan mengatur kapur dengan komponen-komponen lain dari semen.
Dengan membakar bahan mentah yang bersangkutan maka bahan tersebut akan kehilangan air dan karbon dioksida, bahan baru hasil pembakaran mempunyai kemampuan untuk menyerap air lagi apabila digiling halus, sehingga setelah itu bila dicampur dengan air bahan halus tersebut dapat membentuk dirinya kembali menjadi batu.
Waktu perawatan berlangsung sejak air dibubuhkan pada semen sampai pengikatan awal dari pasta semen permulaan serta lamanya proses perawatan bergantung pada jenis semen yang digunakan dan cara pengerjaannya. Selama waktu perawatan bahan yang bersangkutan tidak boleh dipengaruhi oleh getaran mekanis,
guncangan atau panas, sebab kekuatannya dapat berkurang sehingga tidak sesuai lagi dengan persyaratan
Proses pengerasan berlangsung sejak tercapainya pengikatan awal. Lamanya proses pengerasan serta penambahan kekuatan berlangsung untuk jangka waktu yang lama. Bahan yang bersangkutan memerlukan perlakuan yang hati-hati dan tidak boleh dipengaruhi oleh perlakuan-perlakuan kasar dari luar.
2.7. Air
Secara umum air yang digunakan untuk campuran beton harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam alkali, zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton. Sebaiknya dipakai air tawar yang dapat diminum. Air yang digunakan dalam pembuatan beton pra-tekan dan beton yang akan ditanami logam aluminium (termasuk air bebas yang terkandung dalam agregat ) tidak boleh mengandung ionklorida dalam jumlah yang membahayakan ( Mulyono, T., 2005 ).
2.8. Agregat
Agregat adalah bahan pengisi yang berfungsi sebagai penguat. Biasanya, Agregat berkisar 60 % sampai 80 % total volume beton (Thornton, 1985). Agregat merupakan bahan yang bersifat kaku dan memiliki stabilitas volume dan durabilitas yang baik dari pada semen.
Untuk menghasilkan beton yang baik, agregat halus maupun agregat kasar harus memiliki gradasi atau komposisi ukuran yang proporsional. Selain itu, tekstur permukaan agregat yang kasar akan menghasilkan kuat lekat yang lebih baik bila berinteraksi dengan pasta semen. Permukaan agregat harus bersih dan bebas dari lumpur dan tanah liat, serta tidak mengandung bahan yang bersifat organik maupun non organik yang dapat menyebabkan terjadinya pelapukan beton. Selain itu pasir
juga berpengaruh terhadap sifat tahan susut dan keretakan pada produk bahan bangunan campuran semen (Van Vlack, 2004).
Agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4,80 mm (4,75 mm) dan agregat halus adalah batuan yang lebih kecil dari 4,80 mm (4,74 mm). Agregat dengan ukuran lebih besar dari 4,80 mm dibagi lagi menjadi dua : yang berdiameter antara 4,80 – 40 mm disebut kerikil beton dan yang lebih dari 40 mm disebut kerikil kasar. (Mulyono T, 2005).
2.9. Sludge
Sludge merupakan padatan hasil pengolahan limbah cair yang berasal dari bak sedimentasi yang perlu dilakukan penangannya atau tempat penyimpanan. Sludge ini selain mengandung berbagai jenis mikroorganisme juga mengandung berbagai jenis senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Lumpur yang dibiarkan di tempat terbuka tanpa penanganan lebih lanjut berpotensi sebagai sumber pencemar.
Pemanfaatan lumpur sebagai pupuk tanaman merupakan salah satu alternatif yang dapat dilakukan sebagai upaya untuk pengelolaan lingkungan. Limbah sludge ini dapat dimanfaatkan sebagai pupuk tanaman karena mangadung kadar zink yang tinggi. Pemanfaatan limbah lumpur sebagai pupuk juga harus memperhatikan kondisi yang mendukung aktivitas mikroorganisme dalam proses melepaskan nutrien yang dapat dimanfaatkan untuk tanaman, yaitu kondisi lembab dan hangat, serta kecukupan bahan makanannya. Meski berpotensi sebagai pupuk, namun ”sludge” mempunyai berbagai sifat yang kurang baik yaitu : tekstur yang halus, unsur hara.
2.10. Karakteristik Batako
