PEMANFAATAN LIMBAH (OIL SLUDGE) SEBAGAI
BAHAN UTAMA DALAM PEMBUATAN BATA
KONSTRUKSI PAVING BLOCK
TESIS
Oleh
RUT MARIA BR. GINTING
077026023/FIS
S
EK O L A H
P A
S C
A S A R JA
NA
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMANFAATAN LIMBAH (OIL SLUDGE) SEBAGAI
BAHAN UTAMA DALAM PEMBUATAN BATA
KONSTRUKSI PAVING BLOCK
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Fisika pada Sekolah Pascasarjana
Universitas Sumatera Utara
Oleh
RUT MARIA BR. GINTING
077026023/FIS
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul Tesis : PEMANFAATAN LIMBAH (OIL SLUDGE) SEBAGAI BAHAN UTAMA DALAM PEMBUATAN BATA KONSTRUKSI PAVING BLOCK
Nama Mahasiswa : Rut Maria Br. Ginting Nomor Pokok : 077026023
Program Studi : Fisika
Menyetujui Komisi Pembimbing
(Prof. Drs. Eddy Marlianto, M.Sc, Ph.D) Ketua
(Drs. Anwar Dharma Sembiring, M.S) Anggota
Ketua Program Studi
(Prof. Drs. Eddy Marlianto, M.Sc, Ph.D)
Direktur
(Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B. M.Sc)
Telah diuji pada Tanggal 9 Juni 2009
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Drs. Eddy Marlianto, M.Sc, Ph.D Anggota : 1. Drs. Anwar Dharma Sembiring, MS 2. Prof. Drs. Muhammad Syukur, M.S
3. Dr. Marhaposan Situmorang
ABSTRAK
Pembuatan Paving Block telah dilakukan di mana materialnya berasal dari limbah PT Pertamina Pangkalan Susu yang terdiri dari aggregat oil sludge. Semen dan water glass secukupnya sebagai material perekat. Perbandingan antara semen dan water glass adalah 1 : 1 disebut bahan A sementara itu, perbandingan antara sludge dan pasir adalah 4 : 1 disebut bahan B.
Bentuk sampel adalah silinder yang diameternya 2,5 cm dan ketebalan 3,5 cm. Setelah 28 hari, sampel tersebut diuji mengetahui porositas, daya serap air, tekanan, dan kekerasan, Sampel uji yang berukuran panjang 8 cm, lebar 2 cm, tinggi 2 cm parameter pengujiannya untuk uji impak. Sementara itu, sampel berukuran 16 x 4 x 4 cm³ digunakan untuk menguji bendingstrength.
Berdasarkan pengujian tersebut, komposisi terbaik paving block terdiri dari sludge
60%, pasir 15%, semen 12,5% dan water glass 12,5%. Komposisi ini akan menghasilkan karekteristik paving block dengan densitas 2,00 gr/cm³, porositas 6,66%, daya serap air 3,36%. Sedangkan pengujian mekanik diperoleh tekanan 17,15 MPa, bending strength 5,10 MPa, impak 11,90 Joule dan kekerasan 121 MPa.
Kata Kunci: Paving Block Densitas, Porositas, Daya Serap Air, Tekanan, Bending Strength Impak dan Kekerasan.
ABSTRACT
Fabrication of Paving Block had been done using strict materials of aggregate, oil sludge of PT Pertamina Pangkalan Susu, in which cements and water glasses were used as addesive materials as well as sufficient water. The ratio between cements and water glass is 1:1, called A samples. Mean while the ratio between sludge and water is 4:1, called B samples.
The shape of sample is cylindric sahape with diameter of 2,5 cm and thickness of 3,5 cm, after 28 days, those samples were tested to characterize their porosity, water absorption, pressure and hardnesss. The sample test of 8 cm length, 2 cm width, and 2 cm height the parameter of testing for impact. On the other hand, the samples of 16 x 4 x 4 cm³ in dimension were used to performe their bending strength. Based on the tests, the best composition of paving blok consists of sludge 60%, sand 15%, cement 12,5%, and water glasses 12,5%. These composition resulted a Paving Blok having characteristics as following: density : 2,00 gr/cm³; porosity 6,66%; water absorption 3,36%. Mechanical test for this sample gives pressure of 17,15 MPa, bending strength 5,10 MPa, impact 11,90 Joule and hardness 121 MPa.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena kemurahan dan kasih karuniaNya penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
Kemudian penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada Rektor Universitas Sumatera Prof. Chairuddin P Lubis, DTM&H, Sp.A(K), Direktur Sekolah Pascasarjana Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, M.Sc. Beserta Staf yang telah memfasilitasi proses pendidikan di kampus ini.
Kemudian penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada Pemprovsu, Kepala Dinas Pendidikan Tk.I dan Kepala Dinas Pendidikan Tk.II yang telah memberikan kesempatan dan beasiswa kepada penulis.
Seterusnya penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak. Drs. Salmi Effendi MPd selaku Kepala Sekolah SMA Negeri 8 Medan, Bapak/Ibu Guru dan staf tata usaha SMA Negeri 8 Medan, serta siswa-siswi SMA Negeri 8 Medan yang telah memberikan kesempatan, dorongan, dukungan serta doanya.
Ketua Program Studi Magister Fisika, Prof. Drs. Eddy Marlianto, M.Sc, Ph.D Sekretaris Program Studi Magister Fisika, Drs. Nasir Saleh, M.Eng.Sc beserta seluruh staf edukatif dan administratif pada Program Studi Magister Fisika Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
Pembimbing Utama, Prof. Drs. Eddy Marlianto, M.Sc, Ph.D dan Pembimbing Lapangan Drs. Anwar Darma Sembiring, M.Si yang telah memberikan arahan dan motivasi yang sangat berarti bagi penulis untuk menyelesaikan penelitian ini.
Kepada Jakaria Purba, suami saya tercinta yang mendorong turut dalam pencarian bahan penelitian, serta banyak memberi keleluasaan demi terlaksananya penelitian ini. Dan kepada Ananda Ria Injunia Br. Purba dan Tri Maya Sari Br. Purba yang dengan penuh pengertian menanti selesainya penelitian ini dan dukungan dan dorongan serta tidak putus-putusnya mendoakan penulis.
Penulis menyadari tulisan ini masih jauh dari sempurna sehingga sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dalam penyempurnaannya. Dan akhirnya semoga tesis ini bermanfaat bagi pembaca khususnya untuk Sekolah Pascasarjana Program Studi Magister Fisika Universitas Sumatera Utara. Akhirnya ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan, yang telah penulis dapatkan dapat berguna bagi nusa, bangsa, agama dan negara
Penulis
RIWAYAT HIDUP
Nama lengkap berikut gelar : Rut Maria Br. Ginting Spd. Tempat dan Tanggal Lahir : Karo, 27 Juni 1967
Alamat Rumah : Jl. Pala Raya No. 32B Perumnas Simalingkar. Medan Kode Pos 20141.
Telepon : (061) 8365113
Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 8 Medan
Alamat Kantor : Jl. Sampali No. 23 Medan Kode Pos 20211
Telepon : (061) 4530343
DATA PENDIDIKAN
SD : SD 040462 Berastagi Tamat : 1980
SMP : SMP Negeri 1 Berastagi Tamat : 1983
SMA : SMA Negeri 1 Berastagi Tamat : 1986
Diploma III : Universitas Sumatera Utara Tamat : 1990
Strata I : FMIPA IKIP Medan Tamat : 1997
DAFTAR ISI BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5
2.1. Limbah... 2.1.1. Pengertian Limbah... 2.1.2. Limbah Pertamina (Oil Sludge)... 2.1.3. Unsur-unsur yang Terkandung pada Oil Sludge... 2.2. Paving Block... 2.3. Water Glass (Sodium Silikat)... 2.4. Pasir... BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 24
3.3.2. Parameter... 3.4. Prosedur Pembuatan Sampel Paving Block...
3.4.1. Diagram Alir Penelitian... 3.4.2. Pembuatan Sampel... 3.5. Pengujian Sampel Paving Block...
3.5.1. Pengukuran Densitas... 3.5.2. Pengukuran Porositas... 3.5.3. Pengukuran Daya Serap... 3.5.4. Pengujian Tekanan... 3.5.5. Bending Strenght (Uji Kuat Patah)... 3.5.6. Pengujian Impak... BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 36
4.1. Hasil Pengukuran Densitas... 4.2. Hasil Pengukuran Porositas... 4.3. Hasil Pengukuran Daya Serap... 4.4. Hasil Pengujian Kuat Tekan... 4.5. Bending Strenght...
4.6. Hasil Uji Impak... 4.7. Hasil Uji Kekerasan... 4.8. Prospek Nilai Ekonomis dari Pemanfaatan Limbah Pertamina
Menjadi (Paving Block)... BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 49
5.1. Kesimpulan... 5.2. Saran...
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman 2.1 Komposisi Unsur-unsur Logam Berat Sampel Limbah
Pertamina... 9
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
A Data Pengukuran Densitas... 54
B Data Pengukuran Porositas... 55
C Data Pengukuran Daya Serap... 56
D Data Pengukuran Tekanan... 57
E Data Pengukuran Bending Strenght... 58
F Data Pengukuran Uji Impak... 59
G Data Pengukuran Kekerasan... 60
H Analisa Kimia Logam Berat Sampel Limbah Sludge ... 61
I Tabel Korelasi Nilai Kekerasan Brinell dan Vickers... 63
J Foto-foto Alat dan Sampel Saat Pembebanan dan Uji... 64
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pembangunan dewasa ini semakin meningkat sehingga bahan bangunan juga semakin meningkat yang dibutuhkan. Bahan bangunan yang digunakan yang untuk lantai adalah salah satu paving block biasanya digunakan untuk car-park, jalan setapak, trotoar, halaman parkir, dan pada jalan komplek perumahan. Dalam masa pembangunan ini tentu saja bahan sangat banyak dibutuhkan jumlahnya perlu dilakukan upaya untuk menyediakan bahan bangunan yang berbahan baku lain sebagai alternatif. Untuk mengatasi hal tersebut bahan bangunan yang jumlahnya besar dapat memberikan suatu alternatif untuk memanfaatkan limbah. Limbah industri adalah semua jenis bahan sisa atau bahan buangan yang berasal dari hasil suatu proses industri. Sedangkan limbah padat dari suatu industri merupakan semua bahan sisa atau bahan buangan yang sudah tak berguna yang berbentuk padat.
sehingga dapat menimbulkan pencemaran lingkungan. Apabila keadaan ini dibiarkan terus menerus maka semakin lama pabrik akan kekurangan lahan penimbunan. Pencemaran yang dapat ditimbulkan oleh limbah padat pertamina bermacam-macam bentuk karena limbah pertamina merupakan B3 (bahan bahaya beracun). Pencemaran air laut, bahaya jika tertelan. Iritasi pada kulit dan mudah terbakar karena limbah mengandung minyak sehingga Pertamina masih sangat menimbulkan masalah bagi penduduk setempat. Oleh karena itu, limbah perlu ditangani dengan perlakuan khusus mengingat bahaya dan resiko yang mungkin ditimbulkan apabila limbah menyebar ke lingkungan termasuk proses pengemasan limbah, penyimpanan limbah dan pengangkutannya sebelum diolah kembali dilakukan sesuai dengan karakteristik limbah Pertamina yang bersangkutan.
Perlunya pengolahan limbah Pertamina yang dapat mengatasi pencemaran tersebut salah satu bahan utama yang paling sering digunakan untuk bangunan kontruksi adalah pencampuran semen, pasir, dan kerikil akan menghasilkan paving block yang merupakan bentukan dari beton. Pada pengerjaan paving block agar hasil yang diperoleh memuaskan perlu pengenalan yang mendalam mengenai sifat-sifat yang terkait dengan bahan bahan penyusunnya dan parameter yang sangat penting. Untuk menghasilkan kekuatan yang sangat tinggi perlu diperhatikan cara pengerjaannya faktor air secukupnya dan semen dengan pemanfaatan limbah padat
mengurangi daya serap air paving block. Upaya pengolahan limbah Pertamina yang selama ini berdampak negatif menghasilkan dampak positif karena diupayakan pengolahan limbah pada bidang industri. Keterkaitan bagi penulis untuk melakukan penelitian pengolahan oil sludge menjadi bahan bangunan paving block
menguntungkan sesuai dengan Standart Nasional Indonesia (SNI).
1.2. Perumusan Masalah
Yang merupakan masalah dalam penelitian ini adalah:
a. Apakah limbah pertamina (oil sludge) dapat dijadikan bahan utama pembuatan bata konstruksi paving block.
b. Apakah paving block berbahan utama limbah Pertamina (oil sludge) mempunyai kualitas lebih baik dari pada berbahan beton.
1.3. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Pemanfaatan oil sludge PT. EPL Pertamina Pangkalan Susu sebagai bahan utama pembuatan paving block dengan bahan tambahan pasir, semen,
water glass dan air.
c. Mengetahui sifat-sifat fisis (porositas, densitas, serapan air) dan sifat mekanik (kuat tekan, kekerasan, bending strength, impak).
1.4. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi:
a. Limbah pertamina khususnya oil sludge dapat dimanfaatkan pembuatan
paving block.
b. Dapat meminimalkan unsur-unsur logam berat yang terlepas ke lingkungan sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Limbah
2.1.1. Pengertian Limbah
2.1.2. Limbah Pertamina (Oil Sludge)
Limbah padat atau oil sludge adalah merupakan limbah sisa miyak yang masuk ke saluran pembuangan. Unit pengolahan Pertamina menghasilkan dua jenis limbah Spent catalist dan oil sludge. Spent catalist merupakan awal proses pembuatan minyak yang terbawa dipisahkan dengan alat CPI (Corrugated Plate Interceptor) lalu dipisahkan kembali di Effluent Waste Water Treatment Plant atau proses EWWTP
Untuk memisahkan air dengan minyak, air dibuang ke lingkungan bebas dari minyak disebut Spent Catalist miyak yang dipisahkan di EWWTP yang mengandung sludge
karena sudah melewati berbagai proses dipisahkan miyak dan oil sludge. Saat limbah industri mendispersikan menjadi miyak ada campuran kimia. Bentuk dari pada oil sludge seperti mentega dan membeku (http://che-itb.ac.id/ pipermail).
Limbah pertamina yang digunakan pembuatan sampel ini berasal dari PT. EPL Pertamina Pangkalan Susu yang berada di Jln. Samudra Pangkalan Susu. Unit pengolahan Pertamina Pangkalan Susu merupakan sumber minyak sudah ada sejak tahun 1883, tetapi pada tahun 2007 unit pengolahan Pertamina distop, dikarenakan tidak cukup umpan minyak mentah, sehingga unit ini tidak bisa dioperasikan lagi tetapi hasil produksi berupa gas elpiji masih tetap beroperasi. Limbah Pertamina (oil sludge) yang digunakan untuk pembuatan sampel masih banyak di sekitar pabrik Pertamina Pangkalan Susu di simpan (http://www.detikfinance.com/read/index.html).
Meningkatnya pembangunan di segala bidang khususnya pembangunan di bidang industri semakin meningkat pula jumlah limbah yang dihasilkan limbah Pertamina.
Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 18 Tahun 1999, pengolahan limbah Pertamina adalah rangkaian kegiatan yang mencakup reduksi, penyimpanan, pemanfaatan dan pengolahan limbah Pertamina. Reduksi limbah adalah mengurangi jumlah dan mengurangi sifat bahaya dan racun limbah B3 sebelum dihasilkan suatu kegiatan penyimpanan limbah dilakukan dengan sistem blok dan tiap blok terdiri dari bangunan ukurannya persegi yang dibuat dengan lantai yang kedap air, tidak berlubang agar terlindung dari masuknya air hujan dan memiliki ventilasi udara yang baik. Pemanfaatan limbah adalah usaha yang melakukan kegiatan pemanfaatan limbah dan pengolahan merupakan pengoperasian sarana pengolahan limbah.
Bahan berbahaya dan beracun, yang lebih akrab dengan singkatan B3, keberadaannya di Indonesia makin hari makin mengkhawatirkan. Lebih dari 75% bahan berbahaya dan beracun (B3) merupakan sumbangan dari sektor industri melalui limbahnya, sedangkan sisanya berasal dari sektor lain termasuk rumah tangga yang menyumbang 5-10% dari total limbah B3 yang ada. Peningkatan jumlah limbah bahan berbahaya dan beracun di Indonesia antara kurun waktu 1990 - 1998 saja mencapai 100% (tahun 1990 sekitar 4.322.862 ton dan pada tahun 1998 mencapai 8.722.696 ton). Jumlah ini akan naik drastis seiring dengan perkembangan industrialisasi yang cukup pesat di negara berkembang seperti Indonesia (http://tengku-fery.web.ugm.ac.id/index2.php).
1997 sampai tahun 2004 dengan total limbah katalist (10.000 ton) dan sludge (6000 ton) sehingga mencari jalan keluar pengolahan limbah Pertamina tetapi masih dalam perjalanan kemampuan penyerapan limbah masih terbatas.
2.1.3. Unsur-unsur yang Terkandung pada Oil Sludge
Logam berat adalah golongan logam kriterianya yang sama dengan logam logam lain perbedaannya pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan atau masuk kedalam tubuh organisme hidup contohnya pada biota perairan terjadi pencemaran (Heryando Palar, 1995).
Limbah pertamina atau oil sludge tersusun atas komposisi logam berat unsur unsur kimia yang terkandung adalah sebagai berikut.
Tabel 2.1. Komposisi Unsur-unsur Logam Berat Sampel Limbah Pertamina
No. Parameter mg/l
1 Arsen(As) 0,18
2 Barium(Ba) 80,73
3 Boron(B) 448,64
4 Chromonium(Cr) 34,69
5 Cadmium(Cd) 21,76
6 Mercury (Hg) No Detection
7 Timbal(Pb) 407,79
1. Arsen (As)
Arsen merupakan elemen yang tersebar luas di mana dengan sifat-sifat mineral, senyawa arsen sangat komplek merupakan arsen bentuk organik dan anorganik Arsen anorganik disebut juga (As2O3) (http://wwwstd.ryu.titech.ac.ip).
Beberapa tempat dibumi mengandung arsen yang cukup tinggi termasuk pada penggalian sumber minyak dari dalam tanah yang terkontaminasi, arsen yang berlebih beracun.
2. Barium (Ba)
Barium adalah salah satu unsur yang termasuk logam alkali tanah biasanya ditemukan dalam bentuk barium sulfat (Ba SO4). Barium sulfat dalam bentuk mineral
yang bernama barite yang bentuknya serbuk halus yang warnanya putih dan kekuning-kuningan dan tidak berbau. Barium adalah unsur yang sangat reaktif artinya mudah bereaksi dengan unsur lainnya sehingga jarang sekali ditemukan barium murni di alam. Biasanya barium akan berbentuk BaO, BaO2, BaCl2, sifat kimia dan
fisikanya barium hampir mirip dengan kalsium antara lain sedikit larut dalam air dan mudah bereaksi (Heryando Palar, 1995).
3. Boron
4. Khromonium (Cr)
Khromonium merupakan logam kristalin yang putih, bentuknya Alloy dengan logam-logam lain umumnya paling banyak berasal dari kegiatan-kegiatan perindustrian dan kegiatan rumah tangga bentuknya seperti debu atau partikel-partikel yang dapat masuk kedalam tubuh manusia atau hewan terhirup lewat rongga hidung sehingga dapat mengganggu peredaran darah di paru-paru. Titik lebur pada suhu 1765°C. Logam ini mengandung karbon yang tinggi sehingga sangat mudah bereaksi dengan silika yang mempunyai sifat sama dengan pasir (Niensa Heksaputri Lisarta, 2008).
5. Cadmium (Cd)
Cadmium logam lunak berwarna putih perak tetapi kehilangan kilapnya bila berada di udara yang basah atau lembab. Logam ini biasanya berasal dari bidang industri yang melibatkan dari proses operasinya khususnya industri miyak yang merupakan limbah padat juga pada penimbunan sampah dengan aliran air hujan, Cd sifatnya beracun dapat merugikan bagi organisme dapat membunuh biota dalam perairan. Kegunaan dalam bidang industri Cd mempunyai kemampuan untuk mengikat sehingga digunakan dalam perindustrian manufaktur Polyvinil klorida (PVC) sebagai bahan yang berfungsi untuk stabilizer (Lahudin, 2007).
6. Timbal (Pb)
industri jatuh pada perairan dari anak sungai lalu menuju laut sehingga dapat mencemarkan lingkungan diantaranya dapat membunuh ikan-ikan yang ada di laut, konsentrasinya 2,75 sampai 49 mg/l dan titik leleh 1740°C dan titik didihnya 327,5°C Timbal banyak digunakan untuk kabel listrik dan juga kontruksi pabrik kimia karena Timbal (Pb) kemampuannya sangat tinggi dan tidak bersifat korosi (Adity Rahman, 2006).
7. Zinkun (Zn)
2.2. Paving Block
Paving block (bata beton untuk lantai) ialah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat atau tanpa agregat tidak mengurangi mutu bata beton (T. Sianturi, 1988).
Paving block juga merupakan bentukan dari montar ataupun beton, umumnya montar merupakan campuran dari semen, pasir, dan air, yang dapat merekatkan dalam campuran beton. Umumnya montar merupakan sebagai plasteran dalam pemasangan batu untuk melekatkan batu bata menjadi satu kesatuan yang kuat (Ade Prihatin, 2002).
Paving block merupakan bentukan dari mortar ataupun beton, umumnya montar merupakan campuran dari semen, pasir, dan air yang dapat merekatkan dalam campuran beton. Umumnya montar merupakan sebagai plasteran dalam pemasangan batu untuk melekatkan batu bata menjadi satu kesatuan yang kuat. Paving blok mulai dikenal di Indonesia pada tahun 1976, sebagai bahan penutup dan pengerasan permukaan tanah, paving block sangat luas penggunaannya untuk berbagai keperluan yang sederhana sampai penggunaan yang memerlukan spesifikasi khusus paving block dapat digunakan untuk pengerasan dan memperindah trotoar jalan di kota-kota, pengerasan jalan di komplek perumahan atau kawasan pemukiman memperindah taman, pekarangan dan halaman sekolah, serta di kawasan hotel dan restoran. Apabila diperhatikan dengan sesama paving block dapat disamakan dengan montar dan beton. Hal ini dikarenakan umumnya paving block terdiri dari campuran pasir, semen dan air ditambah dengan batu pecah (spilt), dengan perbandingan 1 sak semen, 4 sak pasir, 2 sak batu pecah dan diberi air secukupnya lalu dicampur dicetak dan dipadatkan dengan getaran (Habibi Aswin, 2004).
1,25 volume cetakan selanjutnya pengepresan menggunakan plat besi sampai tekanan 100-125 kg/cm³.
Menurut SNI-3-0691-1996 klasifikasi paving block (bata beton) dibedakan menurut kelas penggunaannya. Mutu A digunakan untuk jalan kuat tekan 35 Mpa - 40 MPa, mutu B digunakan untuk pelataran parkir 17 Mpa - 20 MPa, mutu C digunakan penjalan kaki 12,5 Mpa - 15 Mpa, dan mutu D digunakan untuk taman dan penggunaan lain 8.5 Mpa - 10 MPa (http://www.bi.go.id/NR/rdonlyres).
Paving block yang dikerjakan dengan mesin dan otomatis (preprogrammed) hasilnya tentu lebih baik dan lebih kuat lebih rapat dibanding secara manual karena adanya getaran dan pemadatan serta kontinuitas produksi yang terpercaya (Habibi Aswin, 2004).
Bata beton untuk lantai dapat berwarna seperti warna aslinya atau diberi zat pewarna pada komposisinya atau di cooting (di kapsul) bagian luar selain memperindah juga dapat mengurangi daya serap air dan dapat digunakan dalam ruangan maupun di luar ruangan.
Gambar 2.2. Bentuk Paving Block (http:images.google.co.id/imagres?imgurl)
2.3. Water Glass (Sodium Silikat)
Water glass pada mulanya digunakan sebagai campuran dalam pembuatan sabun. Tetapi perkembangan selanjutnya, water glass dapat digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain untuk bahan campuran semen, pengikat keramik, campuran cat, serta dalam beberapa keperluan industri, seperti kertas dan serat. Beberapa penelitian telah membuktikan bahwa sodium silikat (sodium silicate)dapat juga digunakan untuk bahan campuran pada beton.
Sodium silikat dapat dibuat dengan 2 proses yaitu proses kering dan proses basah. Pada proses kering, pasir (SiO2) dicampur dengan sodium karbonat (Na2CO3)
pada temperatur 1100-1200°C. Hasil reaksi tersebut menghasilkan kaca (ctdlets)
dengan tekanan tinggi menjadi cairan yang bening.
Pada proses basah, pasir (SiO2) dicampur dengan sodium hidroksida (NaOH)
a. Proses Kering
Na2CO3 + n SiO2 Na2O. n SiO2 + CO
b. Proses Basah
2NaOH + n SiO2 Na2O. n SiO2 + H2O
Sodium silikat (Na2O. n SiO2 + H2O) terdapat dalam dua bentuk, yaitu
padatan dan larutan. Untuk campuran beton dan mortar, lebih sering digunakan bentuk larutan (http://digilib.petra.ac.id/jiunkpe/s1/sip4/2005).
Gambar 2.3. Water Glass
2.4. Pasir
(artificial sand), tergantung dari kondisi pembentukan tempat terjadinya. Pasir alam dapat dapat dibedakan atas, pasir galian, pasir sungai, dan pasir laut.
Pasir merupakan efek yang penting pada ketahanan dari bata kontruksi, pasir yang digunakan untuk pembuatan sampel ini pasir sungai yang ukuran butirnya yang sangat halus yang lolos ayakan 100 mess. Butiran pasir yang halus ditambah semen maka mengisi rongga butiran yang halus mendapat hasil yang baik tetapi jika butiran pasir kasar hasilnya kurang memuaskan karena rongga antara butiran cukup lebar sehingga tegangan tidak dapat menyebar secara merata.
Kandungan air dengan pasir juga sangat tergantung pembuatan bata kontruksi jika dengan kandungan air yang semula menempati rongga menguap secara bersamaan dengan terjadinya reaksi hidrasi sehingga terbentuk rongga yang dapat memproses suatu kontruksi. Selain itu pasir juga berpengaruh terhadap sifat tahan susut dan keretakan pada produk bahan bangunan campuran semen (Van Vlack, L.H, 1984).
2.5. Semen
diantara butir-butir agregat banyak digunakan pada pembangunan di sektor kontruksi sipil (Abdul Rais, 2007).
Semen merupakan pembentuk untuk paving block. Jenis semen yang dipergunakan untuk pembuatan paving block adalah Portland, pengaruh dari semen pada kekuatan paving block untuk suatu perbandingan bahan-bahan ditentukan oleh kehalusan butiran-butiran dan komposisi kimianya melalui hydrasi untuk mengikat dan menyatukan agregat menjadi padat. Semua jenis semen portland mempunyai komponen kimia yang sama yang menentukan sifat-sifatnya adalah relatif dengan komponen-komponen kimia tersebut. Komponen-komponen utama dari semen adalah, Trikalsium Aluminat (C3A), Trikalsium Silikat (C3S), Dikalsium (C2S) dan Tetrakalsium Aluminoferrit (C4AF) (Torben. C. Teknologi Bahan Beton).
2.6. Karakteristik Bahan 2.6.1. Sifat Fisis
2.6.1.1. Densitas
lebih rendah. Densitas (massa jenis) berfungsi untuk menentukan perbandingan massa benda dengan volume benda. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat yang sama berapapun massanya dan berapapun volumenya akan memiliki densitas yang sama pula, oleh sebab itu dikatakan bahwa massa jenis atau densitas merupakan ciri khas (sidik jari) suatu zat.
Air memiliki densitas yang dipandang sebagai refrensi nilai pada kondisi standar suhu 4ºC tekanan 1 atmosfir secara internasional massa jenis air 1 gr/cm³ (Tambunan T.D, 2008).
Untuk menghitung besarnya densitas dipergunakan persamaan matematis berikut:
V m =
Di mana: = densitas (gr/cm3)
(2.1) m = massa (gr), V = volum (cm3)
2.6.1.2. Porositas
Persentase porositas dapat diketahui berdasarkan daya serap bahan terhadap air yaitu perbandingan volume air yang diserap dengan volume total sampel. Secara matematis hal ini dapat dirumuskan sebagai berikut (Sembiring, 1994):
(2.2)
2.6.1.3. Daya serap air
Besar kecilnya penyerapan air oleh mortar sangat dipengaruhi pori atau rongga yang terdapat pada mortar. Semakin banyak pori-pori yang terkandung dalam mortar maka akan semakin besar pula penyerapan sehingga ketahanannya akan berkurang. Rongga (pori) yang terdapat pada mortar terjadi karena kurang tepatnya kualitas dan komposisi material penyusunnya. Pengaruh rasio yang terlalu besar dapat menyebabkan rongga, karena terdapat air yang tidak bereaksi dan kemudian menguap dan meninggalkan rongga (Sipayung M, 1995).
Daya serap air dirumuskan sebagai berikut:
2.6.2. Sifat Mekanik 2.6.2.1. Kuat tekan
Persamaan kuatan tekan (compressive strength) suatu bahan merupakan perbandingan besarnya beban maksimum yang dapat ditahan bahan dengan luas penampang bahan yang mengalami gaya tersebut.
Secara matematis besarnya kuat tekan suatu bahan:
Di mana: P = kuat tekan (N/m2)
F = Gaya maksimum (N)
A = Luas permukaan benda uji (m2)
Tekanan adalah suatu kuantitas skalar. Satuan dalam sistem Internasional dari tekanan adalah Pascal singkatan dari Pa, 1 Pa=1 Newton/meter² (Haliday & Resniek, 1978).
(2.4)
2.6.2.2. Kekuatan patah (bending strength)
Kekuatan Patah sering disebut Modulus of Rapture (MOR) yang menyatakan ukuran ketahan bahan terhadap tekanan mekanis dan tekanan panas (thermal stress). Metode yang digunakan dengan titik tumpu (Sijabat Kaston, 2007).
Persamaan Kekuatan Patah (bending strength) suatu bahan dinyatakan sebagai berikut:
d
L
b
Gambar 2.4. Contoh Benda Uji Bending Streght
2
2 3 tan
bh PL Patah
dengan:
P = gaya penekan (kgf) L = jarak dua penumpu (cm) b, h = dimensi sampel (cm) 2.6.2.3. Kuat impak
Kuat impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan suatu bahan kuat impak juga merupakan nilai impak (pukul) suatu bahan yang dalam keadaan biasa bersifat liat, namun berubah menjadi getas akibat pembebanan tiba-tiba pada suatu kondisi tertentu dengan satuan Newton meter.
Batang uji pada dua tumpuan, sedemikian rapa sehingga yang ditekik terletak di tengah-tengah dengan tolernsi ± 0,5 mm (seperti gambar di bawah ini).
Gambar 2.5. Contoh Batang Uji Impak
Pada penentuan nilai impak dilakukan perhitungan nilai chappy, yaitu:
2 kgfm/cm
S AK = KC
o
dengan : KC = nilai impak chappy (kgfm/cm2) AK = harga impak takik (kgfm)
So = luas semula di bawah takik dari batang benda uji (cm2)
Harga impak menjadi besar dengan meningkatnya absorbsi kadar air dan menjadi kecil karena pengeringan (Surdia, 1985).
2.6.2.4. Kekerasan
Kekerasan (HV) suatu bahan dapat ditentukan dengan persamaan berikut:
2 V
D P 8544 , 1 =
H (2.7)
dengan :
HV = kekerasan Vickers (kgf/mm2)
P = beban yang diberikan (kgf)
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian 3.1.1. Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di:
a. Puslitbang Departemen Perindustrian, Tanjung Morawa-Medan. b. Pusat Penelitian Fisika-LIPI, Serpong-Tangerang.
c. PT. Indah Traso Medan, Jl. Letjen. Jamin Ginting Km 10 – Medan d. PTKI (Pendidikan Teknologi Kimia Industri Jln. Medan Tenggara Vll). 3.1.2. Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan akhir November sampai April 2009.
3.2. Alat dan Bahan 3.2.1. Alat
1. Neraca analitis
2. Mesin penepung kapasitas 300 kg/jam (Crusibal) 3. Mesin pengayak (Tes sive shaker)
5. Ayakan 100 mesh
6. Alat uji kekuatan impak (Iberttest)
7. Alat uji kekerasan (Equtip Hardness Tester)
8. Alat uji tekanan (Universal Testing Machine kapasitas 5 ton) 9. Alat uji bending strength (Universal Testing Machine) 10.Jangka sorong
3.2.2. Bahan
1. Oil sludge dari PT. Pertamina – Pangkalan Susu, Kab. Langkat. 2. Semen Portland.
3. Water glass.. 4. Pasir sungai. 5. Air.
3.3. Variabel dan Parameter 3.3.1. Variabel
Variabel pada penelitian ini antara lain:
1. Variasi komposisi water glass : semen = 1 : 1 merupakan bahan A yang komposisinya 5%, 10% ,15%, 30%, 35%, 40%, 45%, dan 50%.
Parameter adalah ukuran data yang akan diperoleh dari hasil penelitian yang menjadi parameter dalam penilitian ini adalah
1. Densitas 2. Porositas 3. Daya serap 4. Kuat Tekan
5. Kuat Patah (Bending Stenght)
6. Kuat Impak 7. Kekerasan 8. Dana Cost
Pada Tabel 3.1 diperlihatkan komposisi bahan baku (sludge, pasir, semen dan
water glass) pada pembuatan paving block.
Tabel 3.1. Komposisi Bahan
No. Semen : Water Glass (A) Sludge : Pasir (B)
Sampel (1 : 1) (4 : 1)
1 5% 95%
2 10% 90%
3 15% 85%
4 20% 80%
5 25% 75%
6 30% 70%
7 35% 65%
8 40% 60%
9 45% 55%
10 50% 50%
3.4. Prosedur Pembuatan Sampel Paving Block
3.4.1. Diagram Alir Penelitian
Oil Sludge
Kalsinasi 3000C
Semen Prontland
Pencampuran Penimbangan
Pencetakan
Pengeringan 28 hari
Pengujian
Perhitungan Cost Aplikasi
Uji fisis Uji mekanik
Pencampuran
Water glass + air
Sludge yang lolos 100 mess
Pasir 100 mess
Kesimpulan
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian 3.4.2. Pembuatan Sampel
1. Pengeringan
Oil sludge semula yang bentuk padat seperti mentega yang membeku seperti pada gambar di bawah ini (Gambar 3.2) dikeringkan sampai 300° C atau dibakar dengan menggunakan alat Furnance (Lampiran J. Gambar 2), sehingga bentuk oil sludge seperti Gambar (3.3).
Gambar 3.2. Oil sludge Basah Gambar 3.3. Oil Sludge Kering
2. Penggilingan
Sludge yang sudah dikeringkan digiling dengan menggunakan alat Crusibel
Gambar 3.4. Serbuk Halus Sludge
3. Pengayakan
Sludge yang sudah halus dan pasir diayak menggunakan alat yang jenis
Retsch Tests Sieve A Stmell 150 micron (Lampiran J. Gambar 5). Hasil pengayakan berupa serbuk halus 100 mess.
4. Penimbangan
Semua bahan ditimbang dengan menggunakan neraca analitis (Lampiran 3. Gambar 1)
a. Bahan sampel water glass dan semen dengan perbandingan 1:1 ditimbang merupakan bagian A sejumlah untuk semua sampel. Bahan pasir dan sludge
merupakan bagian B dengan perbandingan 1 : 4 juga untuk semua sampel yang dibutuhkan.
5. Pencampuran
Pencampuran dilakukan untuk tiap-tiap komposisi mulai dari komposisi 1 bagian A 5% dan komposisi B 95 %.
Semen + sludge + pasir diaduk sampai homogen kemudian ditambahkan air +
water glass (water glass sudah dilarutkan dalam air) jumlah air secukupnya atau dua bagian dari berat (water gelas + semen). Lalu diaduk sampai campuran homogen kurang lebih 15 menit.
6. Pembentukan sampel
a. Bahan yang telah dicampur dituang kedalam tiga jenis cetakan 1. Cetakan yang berbentuk selinder dengan diameter 5 cm tinggi 6 cm dengan
berat sampel masing masing 150 gr, sebanyak 5 buah untuk masing-masing sampel bertujuan untuk pengujian tekanan, densitas, porositas, daya serap air dan kekerasan.
2. Cetakan yang kedua berupa balok dengan panjang 8 cm lebar 2 cm dan tinggi 2 cm bertujuan untuk uji impak.
Gambar 3.6. Sampel Bentuk Balok
3. Cetakan yang ketiga berupa balok yang berukuran balok yang lebih besar dari uji impak dengan panjang 16 cm, lebar 4 cm, tinggi 4 cm bertujuan untuk pengujian bending strength.
Gambar 3.7. Bentuk Sampel Uji Bending Strength 7. Pengeringan
Dalam pengeringan yang pertama menjadi kering adalah permukaan dari
temperaturnya rendah terhindar dari sinar matahari karena penguapan rendah kelembaban pun rendah dengan demikian dapat mengurangi kecepatan menguapnya air dari permukaan. Jika kecepatan pengeringan akan mengakibatkan benda retak-retak. Pengeringan dilakukan selama 28 hari, kemudian diuji fisis dan mekanik.
Gambar 3.8. Pengeringan Sampel
3.5. Pengujian Sampel Paving Block
Pengujian sampel yang dilakukan dalam panelitian ini meliputi: densitas, porositas, daya serap, kuat tekan, kuat patah, kuat impak dan kekerasan.
3.5.1. Pengukuran Densitas
jangka sorong mengukur diameter sampel dan tebal sampel lalu dihitung densitasnya dengan menggunakan persamaan (2-1).
3.5.2. Pengukuran Porositas
Pengukuran porositas dilakukan dengan mengukur massa dalam keadaan kering lalu merendam sampel kedalam air selama satu hari atau 24 jam. Kemudian dilakukan dengan komposisi yang sama sampel yang direndam ditimbang sehingga didapatkan volume air yang diserap dengan membandingkan volume air yang diserap dengan volume total sampel didapatkan harga porositas total sampel dengan menggunakan persamaan (2-2).
3.5.3. Pengukuran Daya serap
Sampel yang sudah diukur massanya merupakan massa kering dan direndam selama 24 jam lalu diukur massa basahnya dengan menggunakan Neraca Analitis.
(Lampiran J. Gambar 1). Pengukuran daya serap merupakan persentase perbandingan antara selisih massa basah dengan massa kering dengan massa kering besarnya daya serap dikerjakan hasilnya sesuai dengan SNI.03-0691-1996 perhitungannya dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan (2-3).
3.5.4. Pengujian Tekanan
dapat ditahan benda sampai sampel retak seperti Gambar 3.9. Besarnya tekanan merupakan perbandingan gaya tekan dengan luas penampang dan luas penampang diukur dengan jangka sorong harga tekanan dikerjakan sesuai SNI.03-0691-1996 dan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus (2-4).
Gambar 3.9. Alat Mengukur Kuat Tekan Sampel (Universal Testing Machine Kapasitas 5000 kg)
3.5.5. Bending Strength (Uji Kuat Patah)
Gambar 3.10. Universal Testing Machine Alat untuk Mengukur Kuat Patah Sampel
3.5.6. Pengujian Impak
Gambar 3.11. Alat Iberttest Menguji Impak Sampel
3.5.7. Pengukuran Kekerasan
Pengukuran kekerasan dilakukan seperti Gambar (3.12) pada hasil pengujian langsung tertera di monitor alat hasil pengujian sampel langsung tertera di monitor alat, dalam satuan BH (Brinell Hardness) yang kemudian dikonversikan ke VH (Vickers Hardness) menurut persamaan Equatip Hardnessn Tester masing-masing sampel diukur sampai tiga kali dan diambil rata ratanya. Sampel diamati dengan mengacu pada standart kekerasan pabrik paving blok PT. Sinar Traso Jl. Jamin Ginting Padang Bulan Medan Perindustrian Tanjung Morawa-Medan.
B A B IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian pada penelitian ini meliputi pengujian fisis (porositas, densitas,
serapan air) dan pengujian mekanik (kekerasan, kuat tekan, kuat impak, kuat
patah).
Dari pengujian yang telah dilakukan terhadap sampel paving block dengan
oil sludge sebagai agregat utama maka diperoleh hasil pengukuran yang ditabelkan dan juga digrafikkan dengan penjelasan berikut ini.
4.1. Hasil Pengujian Fisis (Porositas, Densitas dan Serapan Air)
4.1.1. Porositas (Porousity)
Besarnya persentasi porositas sangat ditentukan oleh komposisi bahan
baku paving block yaitu oil sludge, pasir dan semen. Karena pencampuran yang
tidak homogen dan ukuran air yang terlalu banyak dapat membentuk pori yang
lebih banyak. Semakin meningkat nilai porositas maka nilai serapan air juga
meningkat dan nilai densitas cenderung berkurang atau menurun. Data hasil
pengujian porositas dihitung dengan menggunakan persamaan 2.1 ditunjukkan
Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Porositas
No. Sampel
Oil Sludge
(%)
Porositas
(%)
1 10 6,2
2 20 8,4
3 30 10,46
4 40 10,54
5 50 10,62
6 60 11,06
7 70 11,43
8 80 13,64
9 90 16,12
10 100 18,38
Dari hasil pengukuran menunjukkan bahwa nilai porositas paving blok
berkisar antara 6,2-18,38% , dengan waktu pengerasan selama 28 hari. Nilai
massa basah sampel diperoleh dari hasil pengukuran setelah sampel direndam
selama 48jam. Grafik porositas sampel terhadap komposisi agregat oil sludge
5
Gambar 4.1. Grafik Porositas terhadap Komposisi Oil Sludge
Berdasarkan grafik di atas ditunjukkan bahwa semakin banyak kandungan
oil sludge maka nilai porositas sampel cenderung meningkat, artinya jumlah pori-pori pada sampel semakin besar. Penambahan agregat oil sludge pada komposisi
30%-70% terjadi kenaikan porositas yang relatif kecil dibandingkan dengan
rentang penambahan lainnya. Karena pada batas komposisi tersebut tidak terjadi
perubahan ikatan yang berarti antara butiran sehingga perubahan jumlah
Sebagai bahan perbandingan untuk paving block yang ada di PT. Marelan
Jaya Traso-Medan diperoleh data nilai porositas sekitar 12,5%.
4.1.2. Densitas (Density)
Hasil pengukuran densitas sampel paving blok pada beberapa komposisi oil
sludge dihitung dengan persamaan 2.2 (Lampiran B), ditunjukkan pada Tabel 4.2.
No. Sampel
Oil Sludge
(%)
Densiatas
(gr/cm3)
1 10 2,68
2 20 2,65
3 30 2,59
4 40 2,58
5 50 2,55
6 60 2,51
7 70 2,45
8 80 2,41
9 90 2,37
10 100 2,30
Dari hasil pengukuran menunjukkan bahwa nilai densitas paving block berkisar
antara 2,30 –2,68 g/cm3, dengan waktu pengerasan selama 28 hari. Bila
dibandingkan pada penelitian sebelumnya untuk beton konvensional, nilai
densitasnya berkisar 2,4 g/cm3 (Van Vlack, 2004) dan densitas dari normal
portland cement (NPC) adalah 3,17 g/cm3 (Hanehara, 2005).
Sebagai bahan perbandingan untuk paving block yang ada di PT. Marelan
Jaya Traso-Medan diperoleh data nilai densitas sekitar 2,2 gr/cm3.
Grafik densitas sampel terhadap komposisi agregat oil sludge ditunjukkan
pada
Dari grafik dapat disimpulkan bahwa semakin banyak oil sludge
ditambahkan pada sampel paving blok mengakibatkan densitas sampel cenderung
semakin kecil, artinya akibat jumlah pori-pori pada sampel semakin besar
mengakibatkan kerapatan antara semakin meningkat maka nilai densitas akan
cenderung menurun, dengan demikian dapat dipakai sebagai perkerasan jalan.
4.1.3. Serapan Air (Water Absorption)
Hasil pengukuran antara serapan air terhadap komposisi oil sludge pada
paving blok diperlihatkan pada Tabel 4.3 (Lampiran C).
Nilai serapan air pada paving blok yang diperoleh berkisar antara
2,63%-6,82%, dengan waktu pengerasan (aging) selama 28 hari. Menurut SNI untuk
paving blok kelas A serapan air berkisar 3% (Industri Paving Blok, 2005).
Sedangkan penelitian sebelumnya untuk beton konvensional, menghasilkan
No. Sampel
Oil Sludge (%)
Serapan Air
(%)
1 10 2,63
2 20 3,42
3 30 3,96
4 40 4,06
5 50 4,09
6 60 4,16
7 70 4,4
8 80 5,41
9 90 6,24
10 100 6,82 Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Serapan Air
Hubungan antara serapan air terhadap komposisi oil sludge pada paving blok
diperlihatkan pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3. Grafik Serapan Air terhadap Komposisi Oil Sludge
Dari grafik ditunjukkan bahwa semakin banyak kandungan oil sludge maka
nilai serapan air yang dihasilkan cenderung meningkat sama halnya dengan
porositas pada komposisi 30%-70% terjadi kenaikan serapan air yang kecil
dibandingkan dengan rentang perubahan lainnya. Ini kemungkinan disebabkan
karena pada batasan komposisi tersebut terjadi ikatan yang ideal antara butiran
semakin kedap (resistance). Hal ini juga menunjukkan bahwa komposisi oil sludge
yang berlebihan akan mengurangi kualitas paving blok tersebut.
4.2. Hasil Pengujian Mekanik (Kekerasan, Kuat Tekan, Kuat Impak dan Kuat Patah)
4.2.1. Pengujian Kekerasan (Hardness)
Hasil pengukuran antara kekerasan terhadap komposisi oil sludge pada
sampel paving blok diperlihatkan pada Tabel 4.4 (Lampiran D).
Nilai kekerasan pada sampel diperoleh berkisar antara 69,42 -134,1 HVN,
masing-masing dengan waktu pengerasan 28 hari.
50
Gambar 4.4. Grafik Kekerasan terhadap Komposisi Oil Sludge
Dari hasil pengukuran diperlihatkan pada Gambar 4.4 bahwa semakin
banyak kandungan oil sludge maka nilai kekerasan perlahan lahan naik
kemudian turun lagi. Namun demikian, kondisi optimum dicapai pada jumlah
komposisi oil sludge sebanyak 30% dan semen 70% yang menghasilkan nilai
kekerasan sebesar 134,1 MPa. Artinya bata kontruksi paving blok pada komposisi
ini kemungkinan terjadi persentase pencampuran bahan yang ideal sehingga
ditambah lagi kekerasan sampel menjadi berkurang. Karena fungsi semen selain
perekat juga meningkatkan kekerasan paving blok. Sebagai bahan perbandingan
untuk paving blok yang ada di PT. Marelan Jaya Traso-Medan diperoleh data nilai
kekerasan sekitar 118 MPa.
4.2.2. Pengujian Kuat Tekan (Compressive Strength)
Untuk menguji kuat tekan dari sampel paving blok digunakan alat
Universal Testing Mechine (UTM), dan mengacu pada standar SNI 03 – 0691 - 1996. Hasil pengukuran antara kuat tekan terhadap komposisi oil sludge pada
sampel paving blok diperlihatkan pada Tabel 4.5 (Lampiran E).
Tabel 4.5. Hasil Pengukuran Kuat Tekan
9 90 9,41
10 100 6,2
Dari Tabel 4.5, ditunjukkan bahwa kuat tekan paving blok yang diperoleh
berkisar antara 6,2 – 39,43 MPa, masing-masing dengan waktu pengerasan
(aging) selama 28 hari.
Gambar 4.5. Grafik Kuat Tekan terhadap Komposisi Oil Sludge
Dari Gambar 4.5 terlihat bahwa kuat tekan cenderung naik seiring dengan
meningkatnya komposisi oil sludge sampai ke angka 30% dan kemudian
optimum dicapai pada jumlah komposisi sludge sebanyak 30% dan semen 70%,
menghasilkan nilai kuat tekan sebesar 39, 43 Mpa. Hal ini terjadi kemungkinan
karena persentase pencampuran bahan yang ideal sehingga butiran semen mampu
mengikat semua butiran agregat oil sludge, tetapi kalau ditambah lagi kuat tekan
sampel menjadi berkurang. Karena fungsi semen selain perekat juga
meningkatkan kekuatan paving blok. Kuat tekan menurut SNI 03 – 0691 – 1996
untuk bata beton mutu A (digunakan untuk jalan) adalah 35 - 40 MPa, bata beton
mutu B (digunakan untuk pelataran parkir) adalah 17 – 20 MPa. Sedangkan
penelitian sebelumnya untuk beton konvensional, menghasilkan nilai kuat tekan
sebesar 35 MPa (Blaga, 1985).
Dengan demikian nilai yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan telah
memenuhi bata beton mutu A bahkan memiliki kuat tekan yang lebih besar dari
beton konvensional.
4.2.3. Pengujian Kuat Impak (Impact Strength)
Hasil pengukuran kuat pukul (impak) sampel paving blok dengan
menggunakan alat Mesin Uji Impak Merek: Iberttest, pada beberapa komposisi oil
No. Sampel
Oil Sludge (%)
Kuat Impak
( J/cm2 )
1 10 1,86
2 20 2,05
3 30 2,28
4 40 2,09
5 50 1,91
6 60 1,82
7 70 1,56
8 80 1,36
9 90 1,18
10 100 1,01
Dari Tabel 4.6 ditunjukkan bahwa nilai uji impak paving blok berkisar antara 1,01
– 2,28 J/cm2 dengan waktu pengerasan selama 28 hari
Hubungan antara kuat impak terhadap komposisi oil sludge pada paving
blok diperlihatkan pada Gambar 4.6.
0
Gambar 4.6. Grafik Kuat Impak terhadap Komposisi Oil Sludge
Data hasil pengujian kuat impak seperti yang ditunjukkan pada Gambar
4.6. bahwa semakin banyak kandungan oil sludge maka nilai kekerasan perlahan
lahan naik kemudian turun lagi. Namun demikian, kondisi optimum dicapai pada
jumlah komposisi oil sludge sebanyak 30% dan semen 70% yang menghasilkan
nilai kuat impak 2,28 J/cm2. Artinya bata kontruksi paving blok pada komposisi ini
semen mampu mengikat semua butiran agregat oil sludge, tetapi kalau ditambah
lagi kuat impak sampel menjadi berkurang.
4.2.4. Pengujian Kuat Patah (Bending Strength)
Hasil pengukuran kuat patah terhadap kandungan agregat oil sludge pada
sampel paving blok untuk beberapa komposisi diperlihatkan pada Tabel 4.7.
No. Sampel
Oil Sludge (%)
Kuat Patah
(MPa)
1 10 5,49
2 20 6,42
3 30 7,24
4 40 6,62
5 50 5,89
6 60 5,46
7 70 4,55
8 80 3,46
9 90 2,85
Nilai kuat patah dari sampel yang diperoleh adalah berkisar antara
2,25-7,24 MPa, masing-masing dengan waktu pengerasan selama 28 hari. Hubungan
antara kuat patah dengan kandungan agregat oil sludge pada beberapa komposisi
diperlihatkan pada Gambar 4.7.
0
Gambar 4.7. Grafik Kuat Patah terhadap Komposisi Oil Sludge
Dari Gambar 4.7 terlihat bahwa kuat patah cenderung naik seiring
meningkatnya komposisi oil sludge sampai ke angka 30% dan kemudian
cenderung turun kembali secara linear setelah komposisi menaik. Kondisi
optimum dicapai pada jumlah komposisi sludge sebanyak 30% dan semen 70%,
menghasilkan nilai kuat patah sebesar 7,24 MPa. Hal ini terjadi kemungkinan
karena persentase pencampuran bahan yang ideal sehingga butiran semen mampu
mengikat semua butiran agregat oil sludge, tetapi kalau ditambah lagi kuat patah
konvensional adalah sebesar 4,9 MPa (Sebayang, 2008). Sebagai bahan
perbandingan untuk paving blok yang ada
di pasaran (PT. Marelan Jaya Traso-Medan) diperoleh data nilai kuat patah
sekitar 3,65 Mpa.
Grafik pengujian mekanik menunjukkan bentuk yang relatif sama. Ini
membuktikan bahwa ada hubungan antar karakteristik mekanik suatu bahan.
4.2.5. Perhitungan Cost
Sebagai bahan perbandingan untuk paving blok yang ada di pasaran (PT.
Marelan Jaya Traso-Medan) diperoleh data harga 1 keping paving blok Rp 1.100
(mesin) dan Rp 900 (manual) sementara dengan memakai oil sludge sebagai
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan:
a. Limbah pertamina (oil sludge) telah berhasil dibuat menjadi agregat paving block.
b. Telah dilakukan uji fisis dan mekanik. Semakin banyak penambahan oil sludge pada pembuatan bata kontruksi paving blok diperoleh hasil bahwa porositas dan serapan air cenderung naik, dan densitas cenderung menurun. Dan sampel yang dibuat ternyata komposisi yang terbaik adalah pada komposisi yang ke-3 dengan perbandingan semen dan agregat oil sludge
adalah 70% : 30% dengan kekerasan 134 MPa, kuat tekan 39,43 MPa, uji impak 2,28 J/cm2, kuat patah 7,24 MPa sesuai SNI 03 – 0691 – 1996 digolongkan bata beton mutu kelas A dapat digunakan untuk jalan, sedangkan lebih kecil dari 35 MPa digolongkan bata beton mutu kelas B untuk pelataran parkir.
a. Untuk melengkapi penelitian ini perlu dikaji studi kelayakannya, agar
dapat diterapkan dalam skala industri kecil dan menengah.
b. Perlu dilakukan pengujian lanjutan terhadap kandungant toksin bahan
yang telah terbentuk.
c. Diharapkan penelitian ini dapat dikembangkan pada penelitian selanjutnya
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, 2005, Solidifikasi Limbah Katalis.
A.Blaga, J.J BEAUDOIN, 1985, Canadian Budding Digest 241.
Andrita, 2008, Pengaruh Aditif Serbuk Kayu dalam Pembuatan Keramik Berpori untuk Digunakan Sebagai Filter Gas Buang.
Anonim, 1995, Kep–03/Bapedal/09/1995, Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun, Sekretariat Bapedal, Jakarta.
_______, 1999, Peraturan Pemerintah No. 18 Tahun 1999 tentang Pengelolaan Limbah Bahan berbahaya Beracun, Sekretariat Bapedal, Jakarta.
_______, 2002, Limbah Padat UP IV Spent Day Kilang Paraxylene, Spent Catalist dalam Pembuatan Paving Block.
_______, 2004 Campuran Mortar, (http://209.85.173.132/search?q=cache:JyZCt_Sr-yYJ:digilib.petra.ac.id/
jiunkpe/s1/sip4/2004/jiunkpe-ns-s1-2004-21499005-2709-campuran_mortar).
______, 2005, Industri Paving Blok, (http://www.bi.go.id/sipuk/id/?id=4&no =51412&idrb =45601Industri Paving Blok, 2005.
_______, 1996, Sumber : SNI 03-0691-1996.
Anton Tri Sugiarto, 2004, Sumber Berita IPTEK, 29 September 2004.
_______, 2006, Teknologi Plasma untuk Daur Ulang Limbah Oil Sludge, Pusat Penelitian KIM-LIPI, Tangerang.
Damanhuri, Enri dan Tri Padmi, 2004, Diktat Kuliah Pengelolaan Sampah TL-3150, Departemen Teknik Lingkungan ITB, Bandung.
Gurning, J, 1994, Pengaruh Karbon aktif Pada Produksi Keramik terhadap Sifat Mekanisnya, Skripsi, Universitas Sumatera Utara.
Hanenara. S, 2005, Eco-Cement and Eco-Concrete Environmentally Compatible Cement and Concrete Technology, COE Workshop on "Material Science in 21st Century for the Construction Industry -Durability, Repair and Recycling of Concrete Structures".
Kaston, Sijabat, 2007, Pembuatan Keramik Paduan Cordierit (2MgO2Al2O3.5SiO2) – Alumina (AL2O3) Sebagai Bahan Refraktori
dan Karakterisasinya.
K.J.BISHOP, R.E. Smallman, 1991, Metalurgi Fisik Modern dan Rekayasa Material, Gramedia, Jakarta.
Palar, Heryando, 1994. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat, PT. Rineka Cipta, Jakarta.
Prasetya B, Sudjono, Purwadi Kasinuputro, 2006, Pemanfaatan Lumpur Minyak untuk Pembuatan Komposit Berserat Lignoselulosa. Journal of Tropical Wood Science & Technology Vol 4 No.1.2006.
Sebayang. P, dkk, 2008, Sintesa dan Perekayasaan Beton Polimer untuk Enkapsulasi Limbah Padat tanpa Menggunakan Semen, Prosiding Seminar Nasional Fundamental dan Aplikasi Teknik Kimia, Surabaya.
Syamsiah, 2008, Pemanfaatan Limbah Alumina dan Sandblasting PT. Pertamina. UP IV Cilacap Sebagai Bahan Pembuatan Wall Panel.
Taufik, 2007, Penentuan dan Teknologi Penggunaan Limbah B3.
Van Vlack, Lawrence H, 1985, Ilmu dan Tteknologi Bahan, Ed ke-5, Erlangga, Jakarta.
Vebbyana, 2001, Kinetika Sorpsi Kromium Trivalen ( Cr3+) dalam Proses Solidifikasi Limbah Elektroplating, Digital Library Online, Jakarta.
Whardhana, 2001, Pengolahan Limbah Industri, UI Press, Jakarta.
Wild, 1995, Solidifikasi Limbah Katalis RCC-15 Sebgai Campuran Bahan
