PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
SHINTA NOVIANTI
050801018
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU
SKRIPSI
SHINTA NOVIANTI
050801018
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA
KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU
Kategori : SKRIPSI
Nama : SHINTA NOVIANTI
Nomor Induk Mahasiswa : 050801018
Program Studi : SARJANA (SI) FISIKA
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Maret 2010
Diketahui
Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing Ketua
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
Medan, Maret 2010
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang Maha Pemurah lagi Maha Penyayang yang telah memberikan Rahmat, Karunia dan Bimbingan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tulisan yang berjudul PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU yang dilaksanakan di Balai Riset dan Standarisasi Industri sesuai dengan waktu yang ditetapkan.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Drs. Anwar Dharma Sembiring, M.S. selaku Dosen Pembimbing penulis, Pak Remson Saragih, Dra. Rosmaida, Ir. H. Pardose, selaku pembimbing di lapangan yang telah memberikan bimbingan, waktu dan tenaga kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada kepala Balai Riset dan Standarisasi Industri, Tanjung Morawa, Drs. Pander Sitindaon, kepada Drs. Luhut Sihombing. M.S. selaku Dosen Wali penulis selama mengikuti perkuliahan, kepada Ketua dan Sekretaris Jurusan Departemen Fisika DR. Marhaposan Situmorang dan Dra. Justinon. MSi, Dekan FMIPA USU DR. Eddy Marlianto, MSc serta semua Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Fisika FMIPA USU. Tidak lupa pula penulis ucapkan terima kasih kepada teman-teman saya Zulfikar, Dian, Fitri, Wulan, Ayu, Nisa, Izkar dan semua mahasiswa Fisika khususnya stambuk 2005.
Akhirnya tidak terlupakan ucapan terima kasih kepada yang paling saya cintai dan saya sayangi Ayahanda M. Surbakti dan Ibunda K. Sembiring yang telah memberikan dukungan baik materil maupun moril selama mengikuti perkuliahan, kepada kakak saya tersayang dr. Mila Sari Dewi, adik-adik saya tersayang Bripda Edi Timanta Ras, Fitriani dan Mia Anjelita dan seluruh keluarga yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis ucapkan terima kasih.
ABSTRAK
MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF BRICK CONSTRUCTION WITH THE USE OF SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU
ABSTRACT
DAFTAR ISI
Bab II Tinjauan Pustaka
2.1 Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun)
2.1.1 Pengertian Limbah B3 6
2.1.2 Limbah Pertamina (Oil Sludge) 7 2.1.3 Unsur-Unsur yang Terkandung dalam Oil Sludge 8
2.2 Paving Block 14
2.6.2 Sifat Mekanik
2.6.2.1 Kuat Tekan 22
2.6.2.2 Kuat Impak 23
2.6.2.3 Kekerasan 23
Bab III Metode Penelitian
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Peralatan 25
3.2 Diagram Alir Penelitian 26
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Variabel Penelitian 27
3.3.2 Variabel Percobaan yang Diuji 27
3.4 Prosedur Pembuatan Sampel
3.4.1 Pengeringan 27
3.4.2 Penggilingan 28
3.4.3 Pengayakan 28
3.4.4 Penimbangan 28
3.4.5 Pencampuran 29
3.4.6 Pembentukan Sampel 29
3.4.7 Pengeringan 29
3.5 Pengujian Sampel
3.5.1 Pengujian Densitas 30
3.5.2 Pengujian Daya Serap Air 31
3.5.3 Pengujian Kuat Tekan 31
3.5.4 Pengujian Kuat Impak 32
3.5.5 Pengujian Kekerasan 33
Bab IV Hasil dan Pembahasan
4.1 Pengujian Densitas 34
4.2 Pengujian Daya Serap Air 36
4.3 Pengujian Kuat Tekan 38
4.4 Pengujian Kuat Impak 40
4.5 Pengujian Kekerasan 42
Bab V Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan 45
5.2 Saran 46
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Unsur-unsur logam berat yang terkandung dalam limbah
pertamina 9
Tabel 2.2 Persyaratan mutu setiap jenis bata beton menurut
SNI 03-0691-1996 14
Tabel 4.1 Data hasil Pengujian densitas 35 Tabel 4.2 Data hasil Pengujian daya serap air 37 Tabel 4.3 Data hasil pengujian kuat tekan 39
Tabel 4.4 Data hasil pengujian impak 41
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bentuk Paving Block 16
Gambar 2.2 Pengujian Kuat Tekan Sebelum Dan Sesudah
Pada Beton Dengan Diameter 150 mm 22
Gambar 2.3 Contoh Batang Uji Impak 23
Gambar 3.1 Oil Sludge Setelah Dibakar 27
Gambar 3.2 Serbuk Halus Sludge 28
Gambar 3.3 Sampel Silinder 29
Gambar 3.4 Sampel Balok 29
Gambar 3.5 Pengeringan Sampel 30
Gambar 3.6 Pengujian Kuat Tekan 32
Gambar 3.7 Pengujian Impak 32
Gambar 3.8 Pengujian Kekerasan 33
Gambar 4.1 Grafik densitas pada bata konstruksi terhadap
Persentase limbah sludge pertamina 35 Gambar 4.2 Grafik penyerapan air pada bata konstruksi terhadap
Persentase limbah sludge pertamina 37 Gambar 4.3 Grafik kuat tekan pada bata konstruksi terhadap
Persentase limbah sludge pertamina 39 Gambar 4.4 Grafik impak pada bata konstruksi terhadap
Persentase limbah sludge pertamina 42 Gambar 4.5 Grafik kekerasan pada bata konstruksi terhadap
ABSTRAK
MANUFACTURE AND CHARACTERIZATION OF BRICK CONSTRUCTION WITH THE USE OF SLUDGE PERTAMINA PANGKALAN SUSU
ABSTRACT
BAB I PENDAHULUAN 1.1LATAR BELAKANG
Telah diketahui bahwa konstruksi seperti gedung-gedung, jembatan dan jalan raya dapat dibuat dari campuran batu, pasir dan semen, yang disebut beton. Demikian halnya untuk pembuatan bata konstruksi sebagai bahan buatan atau batu cetak yang tidak dibakar yang juga menggunakan pasir dan semen yang digunakan dalam pembangunan jalan, tembok dan lain-lain.
Dalam masa pembangunan ini, tentu saja jumlah bahan yang dibutuhkan menjadi semakin besar. Untuk mengatasi hal tersebut maka dapat diberikan suatu alternatif untuk memanfaatkan limbah industri. Limbah industri dapat mengakibatkan terjadinya pencemaran lingkungan dan memberikan efek yang buruk bagi manusia.
Limbah dalam konotasi sederhana dapat diartikan sebagai sampah. Limbah atau dalam bahasa ilmiahnya disebut juga dengan polutan. Limbah dapat digolongkan berdasarkan pada jenis, sifat dan sumbernya. Berdasarkan pada jenis, limbah dikelompokkan menjadi limbah padat dan limbah cair. Berdasarkan pada sifat yang dibawanya, limbah dikelompokkan menjadi limbah organik dan limbah an-organik. Sedangkan bila berdasarkan pada sumbernya, limbah dikelompokkan menjadi limbah rumah tangga atau limbah domestik dan limbah industri.
Limbah industri adalah semua jenis bahan sisa atau bahan buangan yang berasal dari hasil suatu proses industri. Limbah padat dari suatu industri adalah semua bahan sisa atau bahan buangan yang tak berguna dan berbentuk padat. Sedangkan limbah cair adalah semua jenis bahan sisa yang dibuang dalam bentuk larutan atau berupa zat cair. (Heryando Palar, 2008)
(bahan berbahaya beracun) sisa suatu usaha atau kegiatan sebagai hasil pencampuran bahan kimia pada saat pengolahan tetapi sifatnya (toxicity, flammability, reactivity dan corrositivity) serta konsentrasinya dapat mencemarkan lingkungan hidup yang mengakibatkan membahayakan kesehatan manusia serta makhluk hidup lainnya baik secara langsung maupun tidak langsung (Dian Shofinita, 2009).
Oil sludge adalah endapan sedimentasi pada dasar tangki penyimpanan akibat oksidasi proses yang dipicu oleh kontak antara minyak, udara dan air. Oil sludge terdiri dari minyak (hidrokarbon), air, abu, karat tangki, pasir dan bahan kimia lainnya. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 18 tahun 1999 tentang pengelolaan limbah B3 disebutkan bahwa daftar limbah dari jenis kegiatan industri kilang minyak dan gas bumi dengan kode limbah D221 antara lain sludge minyak (oil sludge), katalis bekas, karbon aktif bekas, limbah laboratorium dan lain-lain
Selama ini pemanfaatan limbah padat pertamina belum optimal karena jenis oil sludge yang sebelumnya menumpuk di komplek pertamina sehingga merupakan tanah urungan yang dibiarkan menggunung percuma 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 padat pertamina merupakan B3 (bahan bahaya beracun). 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.
Dengan memanfaatkan limbah sludge pertamina dalam membuat bata konstruksi diharapkan mampu menghasilkan bata dengan kekuatan yang baik dan dapat dilihat penggunaan pada bangunan yang tepat dari jenis bata konstruksi tersebut. Oleh karena itu, peneliti mengambil judul “Pembuatan dan Karakterisasi Bata Konstruksi dengan Memanfaatkan Limbah Sludge Pertamina Pangkalan Susu” sebagai penelitian.
1.2 PERMASALAHAN
Yang menjadi permasalahan dalam penelitian ini adalah limbah pertamina (oil sludge) yang merupakan limbah yang sangat berbahaya dan dianggap sebagai limbah yang tak bermanfaat dan harus dimusnahkan. Dan selama ini hanya dibiarkan menumpuk dan tertimbun di 12 gudang besar pertamina. Apabila keadaan ini dibiarkan terus-menerus maka semakin lama pabrik akan kekurangan lahan penimbunan. Namun sebenarnya oil sludge adalah salah satu sumber alternatif yang belum tersentuh oleh kita. Oleh karena itu, harus ada aplikasi teknik pengolahan limbah atau daur ulang yang tepat dan murah untuk menangani masalah limbah sludge pertamina sehingga tidak terlalu membahayakan.
1.3 BATASAN MASALAH
Batasan masalah dalam penelitian ini yaitu:
a. Mengidentifikasi unsur-unsur logam berat yang terkandung dalam limbah sludge pertamina.
b. Menerangkan secara terperinci pembuatan bata konstruksi dengan limbah sludge pertamina.
1.4TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Memanfaatkan limbah dari pengeboran minyak berupa sludge yang dijadikan sebagai bahan alternatif pembuatan bata konstruksi.
b. Mengetahui komposisi terbaik dari bahan penyusun bata konstruksi yaitu pasir, semen, air dan limbah sludge.
c. Mengetahui sifat fisis (daya serap air, densitas) dan mekanik kuat tekan, kekerasan, impak) bata konstruksi.
1.5 MANFAAT PENELITIAN
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi alternatif konstruksi bangunan yang dapat memanfaatkan limbah sludge pertamina, meminimalkan unsur-unsur logam berat yang terlepas ke lingkungan sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan dan memberikan pengetahuan kepada masyarakat tentang pengembangan dan pemanfaatan limbah pertamina.
1.6TEMPAT PENELITIAN
1.7SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut: Bab I Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penulisan.
Bab II Tinjauan Pustaka
Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data serta pembahasan.
Bab III Metode Penelitian
Bab ini membahas tentang peralatan dan bahan penelitian, diagram alir penelitian, prosedur penelitian, pengujian sampel. Bab IV Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.
Bab V Kesimpulan dan Saran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) 2.1.1 Pengertian Limbah B3
Secara umum yang disebut limbah adalah bahan sisa yang dihasilkan dari suatu kegiatan dan proses produksi, baik pada skala berbahaya dan dikenal sebagai limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3).
Definisi dari limbah B3 berdasarkan BAPEDAL (1995) ialah setiap bahan sisa (limbah) suatu kegiatan proses produksi yang mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) karena sifat (toxicity, flammability, reactivity, dan corrosivity) serta konsentrasi atau jumlahnya yang baik secara langsung maupun tidak langsung dapat merusak, mencemarkan lingkungan, atau membahayakan kesehatan manusia. Contoh limbah B3 ialah logam berat seperti Al, Cr, Cd, Cu, Fe, Pb, Mn, Hg, dan Zn serta zat kimia seperti pestisida, sianida, sulfide, fenol dan sebagainya.
Limbah Beracun Terdiri Dari:
• Limbah mudah meledak adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapat menghasilkan gas dengan suhu dan tekanan tinggi yang dengan cepat dapat merusak lingkungan.
• Limbah mudah terbakar adalah limbah yang bila berdekatan dengan api, percikan api, gesekan atau sumber nyala lain akan mudah menyala atau terbakar dan bila telah menyala akan terus terbakar hebat dalam waktu lama. • Limbah reaktif adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karena
melepaskan atau menerima oksigen atau limbah organik peroksida yang tidak stabil dalam suhu tinggi.
• Limbah yang menyebabkan infeksi adalah limbah laboratorium yang terinfeksi penyakit atau limbah yang mengandung kuman penyakit, seperti bagian tubuh manusia yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang terkena infeksi.
Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 18 tahun 1999 tentang pengelolaan limbah B3 disebutkan bahwa daftar limbah dari jenis kegiatan industri kilang minyak dan gas bumi dengan kode limbah D221 antara lain sludge minyak (oil sludge), katalis bekas, karbon aktif bekas, limbah laboratorium dan lain-lain.
2.1.2 Limbah Pertamina (Oil Sludge)
Perindustrian telah mengalami kemajuan yang sangat pesat sejak terjadinya revolusi industri di daratan Eropa pada abad pertengahan. Seluruh Negara maju di dunia berpacu untuk mendirikan pabrik-pabrik, tentu saja dengan konsep untuk kemudahan bagi manusia. Perkembangan yang sangat pesat ini kemudian memberikan efek yang buruk bagi manusia. Kontrol yang hampir tidak pernah dilakukan terhadap limbah industri telah mengakibatkan terjadinya pencemaran yang sangat luas dan merupakan limbah yang berbahaya, salah satunya adalah limbah oil sludge yang dihasilkan pertamina.
Oil Sludge dihasilkan dari berbagai kegiatan operasi perminyakan mulai dari kegiatan hulu sampai hilir yaitu dari eksplorasi dan produksi, kegiatan pengolahan, kegiatan pengangkutan dan perkapalan serta pemasaran. Oil Sludge merupakan hasil samping dari kegiatan tersebut, sehingga jenis limbah ini perlu mendapat perhatian khusus karena limbah ini termasuk kriteria limbah B3. Minyak hasil penyulingan (refines) dari minyak mentah biasanya disimpan dalam tangki penyimpanan. Oksidasi proses yang terjadi akibat kontak antara minyak, udara dan air menimbulkan adanya sedimentasi pada dasar tangki penyimpanan, endapan ini adalah oil sludge.
rata-rata dihasilkan sebanyak 2,11 m3/hari oleh satu perusahaan minyak dan tidak memenuhi salah satu persyaratan sebagai feed maupun salah satu produk minyak. Oil Sludge selama ini hanya dibiarkan menumpuk, dianggap sebagai limbah yang tak bermanfaat dan harus dimusnahkan. Namun sebenarnya oil sludge adalah salah satu sumber alternatif yang belum tersentuh oleh kita. Oleh karena itu, harus ada aplikasi teknik pengolahan limbah atau daur ulang yang tepat dan murah untuk menangani masalah limbah oil sludge tersebut.
Selain limbah padat, proses penyulingan minyak mentah (crude oil) dalam industri perminyakan juga menghasilkan limbah gas dan cair. Kandungan limbah gas buangan seperti, volatile hydrocarbon, CO, NOx dan SOx dapat mencemari lingkungan dan berbahaya bagi kesehatan masyarakat disekitarnya. Begitu pula dengan limbah cair dari sisa proses penyulingan umumnya memiliki kandungan minyak, bahan-bahan kimia seperti, timbal, sulphide, phenol dan chloride yang merupakan limbah beracun berbahaya.
Limbah pertamina yang digunakan dalam pembuatan sampel ini berasal dari Pertamina Pangkalan Susu yang berada di Jalan Samudra. Unit pengolahan pertamina Pangkalan Susu merupakan sumber minyak yang sudah ada sejak tahun 1883. Penyimpanan limbah dilakukan dengan sistem blok dan tiap blok terdiri dari bangunan dengan ukuran persegi yang dibuat dengan lantai yang kedap air, tidak berlubang agar terlindung dari masuknya air hujan dan memiliki ventilasi udara yang baik.
2.1.3 Unsur-unsur yang terkandung dalam oil sludge
Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam-logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam tubuh organisme tubuh. (Heryando Palar, 2008)
Logam berat dianggap berbahaya bagi kesehatan bila terakumulasi secara berlebihan di dalam tubuh. Beberapa di antaranya bersifat membangkitka (karsinogen). Demikian pula dengan bahan pangan dengan kandungan logam berat tinggi dianggap tidak layak konsumsi. Kasus-kasus pencemaran lingkungan menyebabkan banyak bahan pangan mengandung logam berat berlebihan. Kasus yang populer adalah dalam tubuh ikan konsumsi. Berikut adalah tabel komposisi unsur-unsur logam berat yang terkandung dalam limbah pertamina.
Tabel 2.1 Unsur-unsur logam berat yang terkandung dalam limbah pertamina.
1. Arsen (As)
Arsen, arsenik, atau arsenikum adalah yang memiliki simbol As da terkenal beracun dan memiliki tiga bentuk alotropik; kuning, hitam dan abu-abu. Arsenik dan senyawa arsenik digunakan sebagai dan beragam
Arsenik secara kimiawi memiliki karakteristik yang serupa dengan dan sering dapat digunakan sebagai pengganti dalam berbagai reaksi biokimia dan juga beracun. Ketika dipanaskan, arsenik akan cepat teroksidasi menjadi oksida arsenik yang berbau seperti bau bawang putih. Arsenik dan beberapa senyawa arsenik juga dapat langsung tersublimasi, berubah dari padat menjadi gas tanpa menjadi cairan terlebih dahulu. Zat dasar arsenik ditemukan dalam dua bentuk padat yang berwarna kuning dan metalik dengan
Arsenik dan sebagian besar senyawa arsenik adalah racun yang kuat. Arsenik membunuh dengan cara merus kematian oleh karena cukup tinggi, termasuk pada penggalian sumber minyak dari dalam tanah yang terkontaminasi.
2. Barium
3. Boron
Boron adalah suatu unsur esensial yang diperlukan dalam pertumbuhan biota laut tetapi berakibat toksis jika berlebihan sehingga dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan, reproduksi atau kelangsungan hidup. Konsentrasi maksimum boron total untuk proteksi bagi kehidupan ekosistem perairan direkomendasikan tidak lebih 1,2 mg/l.
Boron banyak terdapat di bat amorfus adalah serbuk coklat dan boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras dan konduktor yang buruk dalam suhu ruang. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.
4. Kromium (Cr)
Kromium merupakan logam kristalin yang berwarna putih, bentuknya alloy dengan logam lain. Umumnya paling banyak berasal dari kegiatan-kegiatan perindustrian dan rumah tangga. Bentuknya seperti debu atau partikel yang dapat masuk ke dalam tubuh manusia atau hewan, yang terhirup melalui rongga hidung sehingga dapat mengganggu peredaran darah di paru-paru. Kromium memiliki titik lebur pada suhu 1765o C. logam ini mengandung karbon yang tinggi sehingga sangat mudah bereaksi dengan silika yang mempunyai sifat sama dengan pasir.
Logam Cr murni tidak pernah ditemukan bebas di alam. Logam ini ditemukan dalam bentuk persenyawaan padat atau mineral dengan unsur-unsur lain. Sebagai bahan mineral, Cr paling banyak ditemukan dalam bentuk “Chromite” (FeOCr2O3). (Heryando Palar, 2008)
5. Kadmium (Cd)
Penggunaan cadmium sebagian besar untuk alloy dengan tembaga, perak atau nikel. Dalam jumlah sedikit saja sudah mampu memperbaiki alloy tersebut menjadi lebih keras, mengurangi perkaratan, tahan geseran dan kuat tekan tinggi sehingga dimanfaatkan untuk membuat bagian-bagian mesin yang bergerak. Penggunaan lain sebagai bahan electro plating, batu batere serta bahan chemikalia. (Sukandarrumidi, 2007)
Gejala akut dan kronis akibat keracunan Cd (Kadnium) adalah sesak dada, kerongkongan kering dan dada terasa sesak (constriction of chest), nafas pendek, nafas terengah-engah, distress dan bisa berkembang ke arah penyakit radang paru-paru, sakit kepala dan menggigil, mungkin dapat diikuti kematian, kemampuan mencium bau menurun, berat badan menurun, gigi terasa ngilu dan berwarna kuning keemasan. Selain menyerang pernafasan dan gigi, keracunan yang bersifat kronis menyerang juga saluran pencernaan, ginjal, hati dan tulang.
6. Merkuri (Hg).
Merkuri merupakan unsur golongan keperakan dan merupakan satu dari lima unsur (bersam digunakan sebagai baha ilmiah lain, walaupun penggunaannya untuk bahan pengisi termometer telah digantikan (oleh termometer kesehatan dan keamanan karena sifat tinggi menyebabkan benda-benda seperti bola biliar menjadi terapung jika diletakkan di dalam cairan raksa.
7. Timbal (Pb)
Timbal merupakan logam yang berwarna abu-abu kebiruan dalam bentuk logam murni. Timbal sangat tahan pada reaksi kimia, kurang tahan terhadap asam cuka dan kapur, kurang tahan terhadap getaran, tahan korosi, dan mempunyai titik cair 274oC dengan titik didih 1560oC. Timbal banyak digunakan untuk kabel listrik dan juga konstruksi pabrik kimia karena tidak bersifat korosi.
Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit, logam ini ternyata sangat berbahaya karena dapat memberikan efek racun terhadap fungsi organ yang terdapat dalam tubuh. Logam ini beracun dan efek dari antara lain menurunkan daya ingat badan, insomnia dan lain-lain. Keracunan akut yang cukup berat dapat mengakibatkan koma bahkan kematian.
8. Zinkum (Zn)
Seng memiliki warna putih kebiruan. Logam ini rapuh pada suhu biasa tetapi mudah dibentuk pada suhu 100oC - 150oC. Ia dapat mengalirkan listrik walau tidak seefektif menyala dengan evolusi awan putih oksida.
Unsur ini juga menunjukkan sifat yang sangat mudah dibentuk (superplasticity). Seng maupu ZrZn2 menunjukkan sifat kemagnetan pada suhu dibawah 35Kelvin. Senyawa ini memiliki sifat-sifat kelistrikan, panas, optik dan solid-state yang unik tetapi belum sepenuhnya dimengerti.
Seng tidak dianggap beracun, tetapi jika senyawa ZnO yang baru dibentuk terhirup, penyakit yang disebut oxide shakes atau zinc chills kadang-kadang bisa muncul. Perlu ventilasi yang cukup untuk ruangan yang menyimpan seng oksida untuk menghindari konsentrasi yang lebih dari 5 mg/l .
2.2 Paving Block
Paving block merupakan produk bahan bangunan dari semen yang digunakan sebagai salah satu alternatif penutup atau pengerasan permukaan tanah. Paving blok dikenal juga dengan sebutan bata beton (concrete block) atau cone blok.
Berdasarkan SNI 03-0691-1996 paving blok (bata beton) adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton. Klasifikasi paving block (bata beton) dibedakan menurut kelas penggunaannya. Mutu A digunakan untuk jalan dengan kuat tekan 35 MPa – 40 MPa, mutu B digunakan untuk pelataran parkir dengan kuat tekan 17 MPa – 20 MPa, mutu C digunakan untuk pejalan kaki dengan kuat tekan 12,5 MPa – 15 MPa dan mutu D digunakan untuk taman dan penggunaan lain dengan kuat tekan 8,5 MPa – 10 MPa. Dan menurut ASTM C 134-95, densitas untuk beton konvensional adalah 2,3 gr/cm3. Persyaratan mutu untuk masing-masing jenis dapat dilihat pada tabel 2.2
Tabel 2.2 Persyaratan mutu setiap jenis bata beton menurut SNI 03-0691-1996 Jenis Kuat Tekan (MPa) Ketahanan Aus (mm/mnt) Penyerapan air(%)
Rata-rata Minimum Rata-rata Minimum (Rata-rata max)
A 40 35 0,090 0,103 3
B 20 17 0,130 0,149 6
C 15 12,5 0,160 0,184 8
Paving block yang dikerjakan dengan mesin dan otomatis (preprogrammed) hasilnya tentu lebih baik, lebih kuat dan lebih rapat disbanding secara manual karena adanya getaran dan pemadatan serta kontinuitas produksi yang terpercaya.
Paving block mulai dikenal di Indonesia pada tahun 1976 sebagai bahan penutup dan pengerasan permukaan tanah. Paving blok sangat luas penggunaannya untuk berbagai keperluan, mulai dari keperluan yang sederhana sampai penggunaan yang memerlukan spesifikasi khusus. Paving blok dapat digunakan untuk pengerasan dan memperindah trotoar jalan di kota-kota, pengerasan jalan di komplek perumahan atau kawasan pemukiman, memperindah taman, pekarangan dan halaman rumah, pengerasan areal parkir, areal perkantoran, pabrik, taman dan halaman sekolah, serta di kawasan hotel dan restoran. Paving blok bahkan dapat digunakan pada areal khusus seperti pada pelabuhan peti kemas, bandar udara, terminal bis dan stasiun kereta. Di Indonesia penggunaan paving blok sudah banyak dijumpai, seperti pada trotoar jalan dan alun-alun di ibu kota provinsi atau kabupaten terlihat menggunakan paving blok.
Gambar 2.1 Bentuk paving block. (http:images.googles.co.id/imagres?imgurl)
Proses pembuatan paving blok relatif mudah untuk dilakukan dan tidak memerlukan persyaratan khusus lokasi. Karena itu untuk melakukan usaha pembuatan paving blok hampir merata dapat di lakukan di seluruh wilayah Indonesia yang memiliki sumber bahan baku.
2.3 Semen
Semen adalah suatu jenis bahan yang memiliki sifat adhesif (adhesive) dan kohesif (cohesive) yang memungkinkan melekatnya fragmen-fragmen mineral menjadi suatu massa yang padat. Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks, dengan campuran serta susunan yang berbeda-beda. Semen dapat dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu: semen non hidrolik dan semen hidrolik.
2.3.1 Jenis-Jenis Semen
- semen abu atau semen portland adalah bubuk/bulk berwarna abu kebiru-biruan, dibentuk dari bahan utama batu kapur/gamping berkadar kalsium tinggi yang diolah dalam tanur yang bersuhu dan berkuat tekan tinggi. Bahan utama pembentuk semen portland adalah : kapur (CaO), silika (SiO3), alumina (Al2O3), magnesium oksida (MgO) dan besi oksida (Fe2O3). Semen ini biasa digunakan sebagai perekat untuk memplester. Semen ini berdasarkan persentase kandungan penyusunannya terdiri dari 5 (lima) tipe, yaitu tipe I-V. a. Tipe I, semen Portland yang dipergunakan secara luas untuk konstruksi umum, seperti: bangunan perumahan, jembatan, jalan raya dan lain-lain. b. Tipe II, semen Portland yang dalam pengunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Misalnya untuk bangunan di pingggir laut, tanah rawa, bendungan dan saluran irigasi.
c. Tipe III, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang tinggi setelah proses pengecoran dilakukan dan memerlukan penyelesaian secepat mungkin. Misalnya pembuatan jalan raya, bangunan tingkat tinggi dan bandar udara.
d. Tipe IV, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang rendah. Misalnya untuk bendungan.
e. Tipe V, semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Misalnya untuk konstruksi dalam air, terowongan, pelabuhan.
- Oil well cement atau semen sumur minyak adalah semen khusus yang digunakan dalam proses pengeboran minyak bumi atau gas alam, baik di darat maupun di lepas pantai.
- Mixed & fly ash cement adalah campuran semen abu dengan Pozzolan buatan (fly ash). Pozzolan buatan (fly ash) merupakan hasil sampingan dari pembakaran batubara yang mengandung amorphoussilika, aluminium oksida, besi oksida dan oksida lainnya dalam berbagai variasi jumlah. Semen ini digunakan sebagai campuran untuk membuat beton, sehingga menjadi lebih keras.
2.3.2 Semen Portland Pozzolan
Pozzolan yaitu bahan yang mengandung silika atau senyawanya dan alumina, yang tidak mempunyai sifat mengikat seperti semen, akan tetapi dalam bentuknya yang halus dan dengan adanya air, senyawa tersebut akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida pada suhu kamar membentuk senyawa yang mempunyai sifat seperti semen.
Semen Portland Pozzolan adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang homogen antara semen portland dengan pozzolan halus yang diproduksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozzolan bersama-sama, atau mencampur secara merata bubuk semen Portland dengan bubuk pozzolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar pozzolan 15% sampai 40% massa semen portland pozzolan.
Jenis dan penggunaan semen portland pozzolan :
1. Jenis IP-U yaitu semen portland pozzolan yang dapat dipergunakan untuk semua tujuan pembuatan adukan beton.
2. Jenis IP-K yaitu semen portland pozzolan yang dapat dipergunakan untuk semua tujuan pembuatan adukan beton, semen untuk tahan sulfat sedang dan panas hidrasi sedang.
4. Jenis P-K yaitu semen porland pozzolan yang dapat dipergunakan untuk pembuatan beton dimana tidak disyaratkan kekuatan awal yang tinggi, serta untuk tahan sulfat sedang dan panas hidrasi rendah.
Pengaruh dari semen pada kekuatan bata konstruksi untuk suatu perbandingan bahan ditentukan oleh kehalusan butiran-butiran dan komposisi kimianya melalui hidrasi untuk mengikat dan menyatukan agregat menjadi padat. Faktor semen sangat mempengaruhi karakteristik campuran bata konstruksi. Kandungan semen hidrolik yang tinggi akan memberi banyak keuntungan, antara lain dapat membuat campuran menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air, lebih cepat mengeras dan memberikan rekatan yang lebih baik. Kerugiannya dapat menyebabkan susut kering yang lebih tinggi karena campuran lebih cepat mengeras.
2.4 Pasir
Pasir merupakan agregat halus yang terdiri dari butiran sebesar 0,14mm-5 mm, diperoleh dari batuan alam (natural sand) atau dapat juga dengan memecahnya (artificial sand), tergantung dari kondisi pembentukan tempat terjadinya. Pasir alam dapat dibedakan atas pasir galian, pasir sungai dan pasir laut.
Umumnya pasir yang digali dari dasar sungai cocok digunakan untuk pembuatan bata konstruksi. Pasir ini terbentuk ketika batu-batu dibawa arus sungai dari sumber air ke muara sungai. Pasir dan kerikil dapat juga digali dari laut asalkan pengotoran serta garam-garamnya (khlorida) dibersihkan dan kulit kerang disisihkan.
berpengaruh tehadap sifat tahan susut dan keretakan pada produk bahan bangunan campuran semen.
2.5 Air
Air diperlukan pada pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya sehingga akan mempengaruhi kekuatan beton. (Tri Mulyono, 2004)
Air yang digunakan dapat berupa air tawar, air laut maupun air limbah, asalkan memenuhi syarat mutu yang telah ditetapkan, yaitu:
1. Air tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali, bahan padat, sulfat, klorida dan bahan lainnya yang dapat merusak beton. Sebaiknya digunakan air yang dapat diminum.
2. Air yang keruh sebelum digunakan harus diendapkan selama minimal 24 jam atau jika bisa, disaring terlebih dahulu.
Air digunakan untuk membuat adukan menjadi bubur kental dan juga sebagai bahan untuk menimbulkan reaksi pada bahan lain untuk dapat mengeras. Oleh karena itu, air sangat dibutuhkan dalam pelaksanaan pengerjaan bahan. Tanpa air, konstruksi bahan tidak akan terlaksana dengan baik dan sempurna.
2.6Karakterisasi Bahan
2.6.1 Sifat Fisis 2.6.1.1Densitas
Densitas merupakan ukuran kepadatan dari suatu material atau sering didefinisikan sebagai perbandingan antara massa (m) dengan volume (v). Semakin tinggi densitas (massa jenis) suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Secara matematis densitas dapat dirumuskan sebagai berikut:
Dimana: ρ = Densitas (gram/cm3 ) m = Massa sampel (gram) v = Volume sampel (cm3)
2.6.1.2Daya Serap Air
Besar kecilnya penyerapan air pada sampel sangat dipengaruhi oleh pori-pori atau rongga. Semakin banyak pori-pori yang terkandung dalam sampel maka akan semakin besar pula penyerapan airnya sehingga ketahanannya akan berkurang. Pengukuran daya serap air merupakan persentase perbandingan antara selisih massa basah dengan massa kering. Daya serap air dirumuskan sebagai berikut :
2.6.2 Sifat Mekanik 2.6.2.1Kuat Tekan
Kuat tekan suatu material didefinisikan sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan (failure). Pengujian kuat tekan dapat dilihat pada gambar 2.2. Bentuk sampel uji biasanya berbentuk silinder.
Persamaan untuk pengujian kuat tekan dengan menggunakan Universal Testing Machine adalah sebagai berikut:
Dimana :
F = Beban maksimum (N).
A = Luas bidang permukaan (m2) = (d)2 d = diameter silinder (m).
Gambar 2.2 Pengujian kuat tekan sebelum dan sesudah pada beton dengan diameter 150 mm
2.6.2.2Kuat Impak
Kuat impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan suatu bahan. Kuat impak juga merupakan nilai impak (pukul) suatu bahan yang dalam keadaaan biasa bersifat liat, namun berubah menjadi getas akibat pembebanan tiba-tiba pada kondisi tertentu dengan satuan Newton meter. Harga impak menjadi besar dengan meningkatnya absorbsi kadar air dan menjadi kecil karena pengeringan.
Sampel yang ditekik di tengah-tengah batang uji dengan dua tumpuan seperti gambar di bawah ini.
Gambar 2.3 contoh batang uji impak
Impak dari benda uji dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
0
A
W
K
=
2.4Dimana : K = nilai pukulan takik (J/m2) W = kerja pukulan (J)
A0= luas batang semula (m2)
2.6.2.3Kekerasan
Kekerasan (Hardness) adalah salah satu sifat mekanik (Mechanical properties) dari suatu material. Kekerasan suatu material harus diketahui khususnya untuk material yang dalam penggunaanya akan mangalami pergesekan (frictional force). Kekerasan didefinisikan sebagai kemampuan suatu material untuk menahan beban identasi atau penetrasi (penekanan). Di dunia teknik, umumnya pengujian kekerasan menggunakan 4 macam metode pengujian kekerasan, yakni: Brinnel, Rockwell, Vickers dan Micro Hardness (jarang sekali dipakai).
material terhadap bola baja (identor) yang ditekankan pada permukaan material uji tersebut (speciment). Idealnya, pengujian Brinnel diperuntukkan bagi material yang memiliki kekerasan Brinnel sampai 400 HB, jika lebih dari nilai tersebut maka disarankan menggunakan metode pengujian Rockwell ataupun Vickers.
Untuk semua jenis baja lama pengujian adalah 15 detik sedang untuk material bukan besi lama pengujian adalah 30 detik. Kekerasan menyatakan ketahanan suatu bahan.
BAB III
METODE PENELITIAN 3.1Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
1. Neraca Analitis 2. Ayakan 100 mesh 3. Mixer
4. Alat uji kekuatan impak (Iberttest)
5. Alat uji kekerasan (Equtip Hardness Tester zurich switzerland SN 716-0915)
6. Alat uji tekan (Universal Testing Machine) 7. Jangka sorong
8. Alat Pengepresan (150 kgf)
9. Cetakan berbentuk silinder dan balok.
3.1.2 Bahan
1. Oil sludge dari PT. Pertamina Pangkalan Susu, Kab. Langkat 2. Semen Portland
3.2Diagran alir Penelitian
Pembuatan sampel secara rinci diperlihatkan pada diagram alir di bawah ini.
Oil Sludge
Kalsinasi 300oC Penggilingan
pencampuran penimbangan Pengayakan
Sludge 100 mesh
pengeringan
Hasil dan Pembahasan
air
pencetakan
pengujian
kesimpulan Uji Fisis
(densitas, daya serap air)
Uji Mekanik
(kekerasan, kuat tekan, impak) Pasir 100
mesh
3.3 Variabel Eksperimen 3.3.1 Variabel Penelitian
Variabel pada penelitian dalam pembuatan paving block ini adalah komposisi sludge terhadap pasir : 50 : 50; 60 : 40; 70 : 30; 80 : 20; 90 : 10; 100 : 0. Komposisi semen sebagai penguat konstan, yaitu 30 gr dari berat sampel dengan perbandingan semen dan agregat (pasir dan sludge) adalah 1 : 4.
3.3.2 Variabel Percobaan yang Diuji a. Sifat Fisis
- Densitas (Density)
- Daya serap air (Water absorbtion)
b. Sifat Mekanik
- Kuat Tekan (Compressive Strength) - Kekerasan (Hardness Strength) - Ketangguhan (Impac Strength t)
3.3Prosedur Pembuatan Sampel 3.3.1 Pengeringan
Oil sludge berbentuk padat seperti mentega yang membeku, kemudian dikeringkan sampai 300oC atau dibakar dengan menggunakan alat furnance.
3.3.2 Penggilingan
Sludge yang sudah dikeringkan digiling dengan menggunakan alat crusibel sehingga menghasilkan butiran halus seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
Gambar 3.2 Serbuk halus sludge
3.3.3 Pengayakan
Sludge yang sudah halus diayak dengan menggunakan ayakan dengan jenis Retsch Tests Sieve A Smell 150 micron. Hasil pengayakan berupa serbuk halus dengan ukuran 100 mesh.
3.3.4 Penimbangan
Semua bahan ditimbang dengan menggunakan neraca analitis. Perbandingan semen dan agregat (sludge dan pasir) adalah 1 : 4. Bahan semen ditimbang sebesar 30 gr untuk semua sampel. Kemudian pasir dan sludge ditimbang dari komposisi 1 sampai komposisi 6. Komposisi 1, 50 % sludge dan 50% pasir, komposisi 2, 60 % sludge dan 40 % pasir, dan begitu seterusnya sampai komposisi 6.
3.3.5 Pencampuran
3.3.6 Pembentukan Sampel
Bahan yang telah dicampur dituang ke dalam dua jenis cetakan, yaitu:
1. Cetakan yang berbentuk silinder dengan diameter 5 cm sebanyak 3 buah untuk masing-masing sampel. Bentuk ini digunakan untuk pengujian kuat tekan, kekerasan, densitas dan daya serap air.
Gambar 3.3 sampel silinder
2. Cetakan yang kedua berbentuk balok dengan panjang 8 cm dan lebar 2,35 cm dan tinggi 2 cm, digunakan untuk pengujian impak.
Gambar 3.4Sampel balok 3.3.7 Pengeringan
Pengeringan dilakukan di tempat dengan suhu kamar (27oC) dan terhindar dari sinar matahari karena penguapan rendah maka kelembabannya pun rendah sehingga dapat mengurangi kecepatan menguapnya air dari permukaan. Kecepatan pengeringan akan mengakibatkan sampel retak. Pengeringan dilakukan selama 28 hari.
3.4 Pengujian Sampel
Pengujian sampel yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi : densitas, daya serap air, kuat tekan, kekerasan dan kuat impak.
3.4.1Pengukuran Densitas
Densitas adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Pengukuran densitas dilakukan menggunakan sampel bentuk silinder dengan membandingkan massa sampel dan volume sampel. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.
Pengujiannya dilakukan dengan menimbang massa benda kering dengan neraca analitis dan mengukur volume sampel dengan mengukur diameter dan tebal sampel menggunakan jangka sorong, lalu dihitung densitasnya dengan menggunakan persamaan 2.1.
3.4.2 Pengukuran Daya Serap Air
Uji penyerapan air dilakukan untuk mengetahui persen penyerapan air dari benda uji setelah direndan selama 24 jam. Uji penyerapan air menggunakan sampel berbentuk silinder. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.
3.4.3 Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan bata dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur sampel yang diuji. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.
Pengujian tekanan dilakukan dengan menggunakan alat Universal Testing Machine kapasitas 5000 kg (gambar 3.6). Sampel yang akan diuji diukur diamaternya, sehingga dapat dihitung luas permukaannya. Jarum penunjuk pada alat diatur sehingga menunjukkan angka nol. Beban diletakkan di atas sampel yang berbentuk silinder sehingga pada alat tertera beban maksimal yang dapat ditahan benda sampai sampel retak. Kemudian dihitung kuat tekannya dengan menggunakan persamaan 2.3.
Gambar 3.6 Pengujian kuat tekan
3.4.4 Pengujian Kuat Impak
Kuat impak adalah suatu kriteria penting untuk mengetahui kegetasan suatu bahan. Pengujian kuat tekan menggunakan sampel berbentuk balok. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. Jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.
Sampel diletakkan pada dua tumpuan sehingga bagian yang ditekik/dipukul terletak di tengah-tengah. Lalu ayunan dilepas dari kedudukan semula dan dibaca nilai impak pada skala penunjuk. Kemudian dihitung nilai impaknya dengan menggunakan persamaan 2.4.
Gambar 3.7 Pengujian Impak
3.4.5 Pengukuran Kekerasan
Kekerasan dapat juga didefinisikan sebagai ketahanan bahan terhadap penetrasi pada permukaan. Pengujian kekerasan menggunakan sampel berbentuk silinder. Pengujian dilakukan setelah bata dikeringkan selama 28 hari. Jumlah bata yang diuji terdiri dari : 3 buah bata dengan 50% sludge, 3 buah bata dengan campuran 60% sludge, 3 buah bata dengan campuran 70% sludge, 3 buah bata dengan campuran 80% sludge, 3 buah bata dengan campuran 90% sludge dan 3 buah bata dengan campuran 100% sludge.Pengujian kekerasan dilakukan dengan menggunakan alat digital Equotip Hardness Tester, di mana hasil dapat langsung dibaca dan diperoleh dalam satuan HB (Hardness of Brinnel). Masing-masing sampel diukur sampai tiga kali dan diambil rata-ratanya. Kekerasan menyatakan ketahanan suatu bahan. Pengukuran dilakukan seperti gambar 3.8.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Densitas
Contoh perhitungan untuk menentukan densitas sampel untuk komposisi 1 dengan menggunakan persamaan 2.1.
massa benda uji (m) = 134,7 gr
untuk perhitungan densitas rata-rata: Densitas rata-rata =
3
Tabel 4.1 Data hasil Pengujian densitas
Dari tabel 4.1 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai densitas terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.
Grafik Komposisi Bahan -vs- Densitas
Gambar 4.1 Grafik densitas pada bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa variasi limbah sludge pertamina berbanding lurus dengan densitas bata konstruksi konstruksi, semakin bertambah variasi limbah sludge pertamina maka densitas dari bata konstruksi konstruksi semakin meningkat pula. Hal tersebut dikarenakan limbah sludge pertamina lebih berat dan cenderung lebih padat dari pasir, sehingga massa bata konstruksi semakin besar dengan variasi limbah sludge pertamina yang semakin besar. Pengujian densitas ini dilakukan setelah bata konstruksi mengalami masa pengeringan selama 28 hari. Densitas bata konstruksi konstruksi untuk variasi komposisi 50%, 60%, 70%, 80%, 90% dan 100% limbah sludge pertamina, berturut-turut adalah 2,29 gr/cm3, 2,33 gr/cm3, 2,38 gr/cm3, 2,39 gr/cm3, 2,41 gr/cm3 dan 2,45 gr/cm3. Sedangkan menurut ASTM C 134-95, densitas untuk beton konvensional adalah 2,3 gr/cm3.
4.2 Pengujian Daya Serap Air
Contoh perhitungan untuk menentukan daya serap air pada sampel dengan komposisi 1 adalah sebagai berikut:
Massa basah (mb) = 141 gr Untuk perhitungan penyerapan air rata-rata : Penyerapan air rata-rata (%) =
Tabel 4.2 Data hasil Pengujian daya serap air
Dari tabel 4.2 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai daya serap air terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.
Grafik Komposisi Bahan -vs- Daya Serap Air
Gambar 4.2 Grafik penyerapan air pada bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina
Dari grafik dapat dilihat bahwa variasi limbah sludge pertamina berbanding terbalik dengan daya serap air bata konstruksi konstruksi. Semakin besar persen komposisi sludge maka daya serap airnya semakin kecil.. Hal tersebut dikarenakan limbah sludge pertamina lebih berat dari pasir, maka sludge pertamina cenderung padat dan lebih banyak menutupi pori-pori sehingga air yang diserap semakin sedikit. Pengujian daya serap air setelah bata konstruksi konstruksi mengalami massa pengeringan selama 28 hari. Nilai serapan air bata konstruksi konstruksi untuk variasi komposisi 50%, 60%, 70%, 80%, 90% dan 100% limbah sludge pertamina, berturut-turut adalah 4,44%, 4,22%, 3,98%, 3,35%, 3,19% dan 2,94%.
4.3 Pengujian Kuat Tekan
Contoh perhitungan untuk menentukan kuat tekan pada sampel pada komposisi 1 dengan menggunakan persamaan 2.3 adalah sebagai berikut:
Beban maksimum (P) = 2900 kgf
Untuk perhitungan kuat tekan rata-rata : Kuat tekan rata-rata ( F) =
Tabel 4.3 Data hasil pengujian kuat tekan
Dari tabel 4.3 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai kuat tekan terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.
Grafik Komposisi Bahan -vs- Kuat Tekan
Gambar 4.3 Grafik kuat tekan bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa variasi limbah sludge pertamina berbanding lurus dengan kuat tekan bata konstruksi konstruksi, semakin bertambah variasi limbah sludge pertamina maka kuat tekan dari bata konstruksi pun semakin meningkat. Hal tersebut disebabkan limbah sludge pertamina mengisi kekosongan pada semen dan pasir, sehingga penambahan sludge dapat meningkatkan kekuatan bata konstruksi. Pengujian kuat tekan ini dilakukan setelah bata konstruksi mengalami masa pengeringan selama 28 hari. Kuat tekan bata konstruksi untuk variasi komposisi 50%, 60%, 70%, 80%, 90% dan 100% limbah sludge pertamina, berturut-turut adalah 14,48MPa, 17,12 MPa, 18,60 MPa, 18,95 MPa, 18,97 MPa dan 19,48. Ditinjau menurut persyaratan kuat tekan minimum bata konstruksi beton (SNI 03-0691-1996), bata konstruksi konstruksi dengan campuran limbah sludge pertamina memenuhi syarat kuat tekan minimum untuk bata konstruksi mutu B.
4.4 Pengujian Kuat Impak
Hasil pengujian impak yang diperoleh menggunakan sampel berbentuk balok. Nilai impak dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.4.
Contoh perhitungan untuk menentukan nilai impak sampel untuk komposisi 1 sebagai berikut: Untuk perhitungan impak rata-rata :
Impak rata-rata =
Tabel 4.4 Data hasil pengujian impak
Dari tabel 4.4 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai impak terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.
Grafik Komposisi Bahan -vs- Impak
Gambar 4.4 Grafik impak pada bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa variasi limbah sludge pertamina berbanding lurus dengan kuat pukul bata konstruksi, semakin bertambah variasi limbah sludge pertamina maka kuat pukul (impak) dari bata konstruksi semakin meningkat pula. Hal ini disebabkan limbah sludge pertamina lebih bersifat padat sehingga sedikit terbentuk pori-pori. Semakin kecil pori-pori maka kekosongan pada sampel juga akan semakin sedikit dan itu berarti kekuatan bata konstruksi akan bertambah. Pengujian impak ini dilakukan setelah bata konstruksi mengalami masa pengeringan selama 28 hari. Kuat pukul (impak) bata konstruksi konstruksi untuk variasi komposisi 50%, 60%, 70%, 80%, 90% dan 100% limbah sludge pertamina, berturut-turut adalah 1,85x104 J/m2, 2,00x104 J/m2, 2,16x104 J/m2, 2,25x104 J/m2, 2,41x104 J/m2 dan 2,52x104 J/m2.
.
4.5 Pengujian Kekerasan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka nilai kekerasan dari sampel uji dapat ditentukan nilai kekerasannya dengan menggunakan alat digital Equotip Hardness Tester. Data hasil pengujian dapat diperlihatkan pada tabel 4.5.
Dari tabel 4.5 maka dapat dibuat grafik hubungan antara nilai kekerasan terhadap perubahan komposisi bahan seperti gambar dibawah ini.
Grafik Komposisi Bahan -vs- Kekerasan
Gambar 4.5 Grafik kekerasan pada bata konstruksi terhadap variasi persentase limbah sludge pertamina
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap sampel pembuatan bata konstruksi dengan memanfaatkan oil sludge maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Pada pembuatan bata konstruksi dengan campuran limbah sludge pertamina di mana densitas, kuat tekan, kuat impak dan kekerasan berbanding lurus dengan penambahan limbah sludge pertamina, dan berbanding terbalik dengan daya serap airnya. Hal ini disebabkan limbah sludge pertamina cenderung lebih padat dari pada pasir dan lebih banyak menutupi pori-pori sehingga air yang diserap semakin sedikit.
2. Berdasarkan klasifikasi mutu dan daya serap air rata-rata yang disyaratkan dari SNI 03-0691-1996, bata beton (paving block) dengan campuran 50%-90% limbah sludge pertamina memenuhi syarat bata beton mutu B, dan campuran 100% limbah sludge pertamina memenuhi syarat bata beton mutu A.
3. Berdasarkan klasifikasi mutu dan kuat tekan minimum yang disyaratkan dari SNI 03-0691-1996, bata beton (paving block) dengan campuran 60%-100% limbah sludge pertamina memenuhi syarat bata beton mutu B, dan campuran 50% limbah sludge pertamina memenuhi syarat bata beton mutu C.
5.2 Saran
1. Perlu kiranya diteliti lebih lanjut penggunaan limbah pertamina sebagai bahan pembuatan bata konstruksi dengan menambahkan bahan polimer agar bata konstruksi menjadi lebih ringan.
2. Perlu kiranya diteliti lebih lanjut unsur-unsur yang terkandung pada limbah sludge pertamina selain logam berat dan perlunya titik didih dari oil sludge sampai unsur logam berat tersebut hilang.
DAFTAR PUSTAKA
Aisyah,Siti, 2009, Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan
Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen. Skripsi, USU Medan.
Damanhuri dan Enri adrismar, 2001, Beberapa Karakter Oil Sludge Serta Alternatif
Pemanfaatannya
Oktober 2009).
Heryando,Palar, 2008, Pencemaran Dan Toksikologi Logam Berat, Cetakan Keempat, Rineka Cipta, Jakarta.
Hidayat,Wahyu, 2008, Teknologi Pengolahan Limbah B3
diakses 5 November 2009)
Impras7, 2009, Pengolahan Limbah Oil Sludge Dengan Teknologi Plasma
November 2009).
Ivansyah, 2004, Pertamina Diminta Olah Limbah B3 Di Balongan
Mulyono, T., 2004, Teknologi Beton, ANDI, Yogyakarta.
Mulyono, Eka Adhi, 2008, Uji Toxicity Characteristic Leaching Procedure Dan
Lethal Dose 50% Terhadap Oil Sludge
Oktober 2009).
Murdock,L.J.,L.M.Brock., 1991, Bahan dan Praktek Beton, Terjemahan oleh Stephanus Hendarko, Erlangga, Jakarta.
Nawy,Edward.G., 1990, Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar, Terjemahan oleh Bambang Suryoatmono, PT.Eresco, Bandung.
Sagel,R. dan H.Kesuma,Gideon., 1997, Pedoman Pengerjaan Beton, Cetakan Kelima, Erlangga, Jakarta.
Shofinita,Dian, 2009, Atasi Limbah Oil Sludge Dengan Teknologi Plasma,
Sukandarrumidi, 2007, Geologi Mineral Logam, Cetakan Pertama, Gadjahmada University Press, Yogyakarta.
Sumanto, 1996, Pengetahuan Bahan Untuk Mesin Dan Listrik, Andi Offset, Jakarta. Surdia,T., 1999, Pengetahuan Bahan Teknik, PT.Pradnya Paramita, Jakarta.
Susiati, Heni, Dampak Pencemaran Boron Terhadap Biota Perairan Laut
Van Vliet, G.L.J dan Both. W., 1984, Teknologi untuk Bangunan Mesin Bahan-bahan
I, Terjemahan Haroen, Erlangga, Jakarta.
Vlack,V., 1981, Ilmu dan Teknologi Bahan, Edisi kelima, Terjemahan Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta.
Wang,C.K dan Salmon,C.G., 1993, Disain Beton Bertulang, Terjemahan oleh binsar Hariandja, Jilid I, Edisi Keempat, Erlangga, Jakarta.
………..2007, Industri Paving Block
.……….2008, Gambar Paving Block
………...2009, Pengertian Limbah
LAMPIRAN 1
VARIASI CAMPURAN BAHAN
No.
Sampel
Semen Pasir Limbah Sludge
1 30 gr 60 gr (50 %) 60 gr (50 %)
2 30 gr 48 gr (40 %) 72 gr (60 %)
3 30 gr 36 gr (30 %) 84 gr (70 %)
4 30 gr 24 gr (20 %) 96 gr (80 %)
5 30 gr 12 gr (10 %) 118 gr (90 %)
6 30 gr 0 gr (0%) 120 gr (100 %) No.
Sampel
Semen Pasir Limbah Sludge
1 30 gr 60 gr (50 %) 60 gr (50 %)
2 30 gr 48 gr (40 %) 72 gr (60 %)
3 30 gr 36 gr (30 %) 84 gr (70 %)
4 30 gr 24 gr (20 %) 96 gr (80 %)
5 30 gr 12 gr (10 %) 118 gr (90 %)
LAMPIRAN 2
GAMBAR BAHAN-BAHAN PERCOBAAN 1. Limbah sludge Pertamina
a. Setelah dikalsinasi 300oC b. Setelah diayak
2. Contoh Sampel
LAMPIRAN 3
GAMBAR ALAT-ALAT PERCOBAAN 1. Neraca Analitik
3. Cetakan
4. Ayakan 100 mesh
5. Mixer
6. Digital Equo tip Hardness Tester
7. Universal Testing Machine