ABSTRAK
STUDI KUAT TEKAN BATU BATA MENGGUNAKAN BAHAN ADDITIVE ( ABU SEKAM PADI, ABU AMPAS TEBU DAN FLY ASH ) BERDASARKAN
SPESIFIKASI STANDAR NASIONAL INDONESIA ( SNI )
Oleh :
ABDURROHMANSYAH
Batu bata merupakan salah satu bahan material konstruksi yang sering dipakai untuk membangun sebuah konstruksi, seperti gedung, pertokoan, maupun perumahan dan lain – lain. Batu bata terbuat dari campuran tanah dan air. Pada penelitian ini proses pembuatan batu bata akan dicoba mencampurkan tanah dengan bahan tambahan (additive) batu bata yaitu abu sekam padi, abu ampas tebu dan fly ash (abu batu bara) untuk mengetahui seberapa besar manfaat limbah dari bahan additive.
Sampel tanah yang digunakan merupakan jenis tanah lempung yang berasal dari Desa Yoso Mulyo, Metro . Bahan additive yang digunakan adalah abu sekam padi yang berasal dari Desa Yoso Mulya, Metro , abu ampas tebu (bagasse ash) yang berasal dari PT. Indo Lampung Perkasa
dan fly ash yang berasal dari PLTU Tarahan.
Hasil penelitian menujukkan bahwa pembuatan batu bata pasca bakar dengan menggunakan penambahan abu sekam padi, abu ampas tebu dan fly ash sebagai bahan additive pada campuran material pembuatan batu bata berpengaruh pada penambahan nilai kuat tekan, sehingga kekuatan batu bata yang didapat pada penelitian ini cukup baik serta memenuhi standar yang ditetapkan Badan Standardisasi Nasional Indonesia (BSNI).
ABSTRACT
THE STUDY OF BRICK COMPRESSIVE STRENGTH USING ADDITIVE MATERIALS (RICE HUSK ASH, BAGGASE ASH AND FLY ASH) BASED
ON INDONESIAN NATIONAL STANDARD SPESIFICATION
Oleh :
ABDURROHMANSYAH
Brick is one of construction materials of building, shopping complex, real estate etc. Brick is made from the mixing of soil and water. In this study, the process of brick production will be tired by mix the soil with additive materials such as rice husk ash, baggase ash and fly ash. It’s to know how big the advantage of those additive materials and to compare the compressive strength between conventional brick and the brick that have mixed with rice husk ash, baggase ash and fly ash to get Indonesian National Standard for the strong and durable brick.
Clay was used as the soil sample in this study. The clay is from Yoso Mulyo Village, Metro. The additive materials such as, rice husk ash is from Yoso Mulyo Village Metro, baggase ash is from PT Indo Lampung Perkasa and the fly ash is from PLTU Tarahan.
The result of this study show that the production of brick after burned using additive materials such as rice husk ash, baggase ash and fly ash, increase the compressive strength value. So, the strength of the brick is good enough fulfilled the standard of Indonesian National Standard Institution.
STUDI KUAT TEKAN BATU BATA MENGGUNAKAN
BAHAN
ADDITIVE
( ABU SEKAM PADI, ABU AMPAS TEBU
DAN
FLY ASH
) BERDASARKAN SPESIFIKASI STANDAR
NASIONAL INDONESIA ( SNI )
Oleh
ABDURROHMANSYAH
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
Sarjana Teknik
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Abdurrohmansyah lahir di Way Tebing, pada tanggal 16 Desember 1989, merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak Ayub. dan Ibu Rohayah.
Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN 1 Sukaraja diselesaikan pada tahun 2003. Pendidikan tingkat pertama ditempuh di SMPN 1 Sukaraja yang diselesaikan pada tahun 2005. Kemudian melanjutkan pendidikan tingkat atas di SMKN 1 Gading Rejo yang diselesaikan pada tahun 2008. Dan selanjutnya pada tahun 2008 melanjutkan studi ke Perguruan Tinggi Negeri Universitas Lampung dan terdaftar pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil (S1) melalui jalur Uji Mandiri.
Persembahan
Sebuah karya kecil buah pemikiran dan kerja keras untuk kedua orang tuaku tercinta
yang telah membesarkan dan mendidikku dengan penuh kesabaran dan kasih sayang.
Bapakku Ayub.
Ibuku tercinta Rohayah.
Adikku Rodiyal Pramana
Minan Yuharni
Mamak Patruddin
Pawwo Ansor
Mawwo Kakak Bapak
I Kesabaran,
I Pengorbanan,
I Doa,
I Sukses.
SANWACANA
Puji Syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Studi Kuat
Tekan Batu Bata Menggunakan Bahan Additive (Abu Sekam Padi, Abu Ampas
Tebu dan fly Ash) Berdasarkan Spesifikasi Standar Nasional Indonesia (SNI)”
ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Sarjana Teknik Sipil Universitas Lampung ini dapat diselesaikan dengan baik.
Pada kesempatan ini secara tulus penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sedalam-dalamnya kepada mereka yang penuh kesabaran dan dedikasi membantu penulis dalam proses penyelesaian skripsi ini :
1. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Dosen Pembimbing Utama atas waktu, saran, kritik, dukungan, dan kesabarannya selama proses bimbingan, sehingga skripsi ini dapat dibuat dan diselesaikan juga membuat penulis belajar arti disiplin dan kerja keras.
dan penulis yakin beliau melakukannya untuk membuat penulis menjadi seseorang yang lebih baik..
3. Bapak Setyanto, M.T., selaku Dosen Penguji, atas arahannya dalam penyusunan skripsi ini yang membuat skripsi ini menjadi lebih baik.
4. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung
5. Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
6. Seluruh Dosen dan staf pengajar yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
7. Seluruh karyawan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Lampung, Mas Pardin, Mas Miswanto, Mas Riyadi, Mas Syaiful, Mas Budi dan Andi yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama penulis melakukan penelitian.
8. Seluruh karyawan di Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
9. Ayahku Ayub., Ibuku Rohayah., Adikku Rodiyal Pramana., untuk cinta yang tiada tara serta doa-doanya, dan keluarga besar yang telah memberikan cinta dan kasih sayang serta dorongan material dan spiritual dalam menyelesaikan kuliah di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
11. Ibu Sulasmi “Ma’Can”, Teteh “Kantin Dini”, Ayu “somay”, dan “Kantin
Emak” yang telah seperti ibu bagi penulis selama di kampus. Terima kasih
untuk sajian makan siang, perhatian dan canda tawa yang diberikan.
12.Teman-teman luar biasa dan mengesankan: Akbar Prima Rifai, Septiadi Yota Nugraha, Fuadil Umam Fauzi, Pratama Jagar, Dedi Setiawan, Hafidz Randi (BoBo), Ferdinand Bembin, Randy Wahyuono, Yoga Trias Pratama, M. Aqly, M. Juana, Eko Saputera, Akhmad Hastomo, Genta Insan Pranata, Intan Purtiawati, Rendi Soesnandi, Arief Rahman, Masayu Mulya Utami, Emi Desniati, Nur Syarifah Hasan, dan teman angkatan 2008 sebagai teman yang selalu memberi pengarahan bagi penulis baik di dalam maupun di luar kampus.
13. Adik-Adik tingkat: Sapto, Riko, Dian, Frans, Nay (Muber), Meivra, Jimmy, Nopal, Pandu, Sulton, dan Fajar.
14. Keluarga besar Mahasiswa Pecinta Alam (MATALAM) yang mengajarkan begitu banyak hal yang tidak bisa disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari akan keterbatasan pengetahuan dan kemampuan yang dimiliki penulis, untuk kesempurnaan penulisan skripsi ini penulis mengharapkan saran dan kritik dari semua pihak yang berkepentingan dengan topik ini. Penulis berharap hasil dan penulisan skripsi ini dapat memberi manfaat bagi yang memerlukan.
Bandar Lampung, 18 Juni 2015 Penulis
i
ii
C. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan Abu Ampas Tebu ... 30
D. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan Abu Batu Bara (fly ash) ... 31
e. Pengujian Analisa Saringan (Sieve Analysis) ... 37
iii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem (Unified) ... 11
Tabel 2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Internasional ... 13
Tabel 3. Kandungan Kimia Sekam Padi ... 18
Tabel 4. Kandungan Kimia Abu Sekam Padi ... 19
Tabel 5. Kandungan Kimia Abu Ampas Tebu ... 20
Tabel 6. Kandungan Kimia Bahan Fly Ash ... 21
Tabel 7. Modul Standar Ukuran Batu Bata Merah sesuai dengan SII - 0021-78 ... 24
Tabel 8. Daftar Penyimpangan Ukuran Maksimum Batu Bata sesuai dengan SII-0021-78 ... 24
Tabel 9. Ukuran dan Toleransi ... 25
Tabel 10. Nilai Kuat Tekan ... 26
Tabel 11. Hasil Uji Sampel Tanah Asli ... 44
Tabel 12. Nilai Kuat Tekan Rata – Rata Sebelum Pembakaran ... 48
Tabel 13. Nilai Kuat Tekan Rata – Rata Pasca Pembakaran ... 50
Tabel 14. Perbandingan Nilai Kuat Tekan Rata – Rata Sebelum Pembakaran Dan Pasca Pembakaran ... 51
Tabel 15. Perbandingan Nilai Kuat Tekan Rata – Rata Pasca Pembakaran Dengan Penelitian Terdahulu ... 53
Tabel 16. Nilai Kuat Tekan Sebelum Pembakaran Dengan Standar Deviasi 55 Tabel 17. Nilai Kuat Tekan Pasca Pembakaran Dengan Standar Deviasi .... 56
iv
iii
DAFTAR NOTASI
ω = Kadar Air
Gs = Berat Jenis LL = Batas Cair PI = Indeks Plastisitas PL = Batas Plastis
q = Persentase Berat Tanah yang Lolos Saringan Ww = Berat Air
Wc = Berat Container
Wcs = Berat Container + Sampel Tanah Sebelum dioven Wds = Berat Container + Sampel Tanah Setelah dioven Wn = Kadar Air Pada Ketukan ke-n
W1 = Berat Picnometer
W2 = Berat Picnometer + Tanah Kering
W3 = Berat Picnometer + Tanah Kering + Air
W4 = Berat Picnometer + Air
Wci = Berat Saringan
Wbi = Berat Saringan + Tanah Tertahan Wai = Berat Tanah Tertahan
fc’ = Kuat Tekan yang Dipersyaratkan
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur oleh Departemen
Pertanian Amerika Serikat (sumber : Das, 1993)... 13
Gambar 2. Denah Lokasi ... 28
Gambar 3. Sampel Benda Uji Batu Bata ... 30
Gambar 4. Bagan Alir Penelitian ... 43
Gambar 5. Uji Analisa Saringan dan Hidrometri ... 45
Gambar 6. Diagram Plastisitas ... 47
Gambar 7. Grafik Kuat Tekan Rata - Rata Sebelum Pembakaran ... 49
Gambar 8. Grafik Kuat Tekan Rata - Rata Pasca Pembakaran ... 50
Gambar 9. Grafik Perbandingan Kuat Tekan Rata – Rata Sebelum Pembakaran Dan Pasca Pembakaran ... 52
Gambar 10. Grafik Perbandingan Kuat Tekan Rata – Rata Pasca Pembakaran Dengan Penelitian Terdahulu ... 53
Gambar 11. Grafik Kuat Tekan Sebelum Pembakaran Dengan Standar Deviasi ... 55
Gambar 12. Grafik Kuat Tekan Pasca Pembakaran Dengan Standar Deviasi ... 56
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk di Indonesia, yang ditandai dengan meningkatnya kebutuhan sarana dan prasarana dalam masyarakat terutama di bidang pembangunan. Hal ini menyebabkan permintaan akan bahan bangunan seperti batu bata semakin meningkat, batu bata itu sendiri memiliki fungsi struktural dan non-struktural. Dalam fungsi struktural, batu bata memilki arti sebagai penyangga atau pemikul beban pada konstruksi bangunan gedung. Namun dalam proses pembuatan batu bata, para pengusaha batu bata hanya menggunakan jenis tanah tertentu demi menjaga kualitas produksi batu bata. Sehingga bahan dasar tanah sebagai bahan utama dalam pembuatan batu bata lambat laun ketersediaannya semakin berkurang.
Pada bidang konstruksi, batu bata biasa dipakai sebagai penyangga atau pemikul beban yang ada diatasnya seperti pada konstruksi perumahan dan fondasi ataupun sebagai dinding pembatas dan estetika pada konstruksi gedung tanpa memikul beban diatasnya.
2
temperatur tinggi dengan tujuan agar batu bata mengeras dan tidak hancur jika terendam dalam air.
Pemanfaatan bahan limbah yang ramah lingkungan juga perlu dipertimbangkan sebagai bahan campuran batu bata. Untuk itu, peneliti mencoba menggunakan bahan pencampur yang salah satunya adalah abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (fly ash).
Sekam padi merupakan bahan berlignoselulosa seperti biomassa lainnya namun mengandung silika yang tinggi. Kandungan kimia sekam padi terdiri atas 50 % selulosa, 25 – 30 % lignin, dan 15 – 20 % silika (Ismail ,1996). Sekam padi saat ini telah dikembangkan sebagai bahan baku untuk menghasilkan abu yang dikenal di dunia sebagai RHA (rice husk ask). Abu sekam padi yang dihasilkan dari pembakaran sekam padi pada suhu 400o – 500o C akan menjadi silika amorphous dan pada suhu lebih besar dari 1.000o C akan menjadi silika kristalin.
Konversi sekam padi menjadi abu silika setelah mengalami proses karbonisasi juga merupakan sumber pozzolan potensil sebagai SCM
(SupplementaryCementitious Material). Abu sekam padi memiliki aktivitas
pozzolanic yang sangat tinggi sehingga lebih unggul dari SCM lainnya seperti
fly ash, slag, dan silica fume.
3
yang dihasilkan sebesar 90% dari setiap tebu yang diproses, gula yang termanfaatkan hanya 5%, sisanya berupa tetes tebu (molase) dan air. (Johanes Anton Witono dalam Nuraisyah Siregar, 2010).
Selama ini pemanfaatan ampas tebu (sugar cane baggase) yang dihasilkan masih terbatas untuk makanan ternak, bahan baku pembuatan pupuk, pulp, dan untuk bahan bakar boiler di pabrik gula. Abu ampas tebu (bagasse ash) merupakan hasil perubahan kimiawi dari pembakaran ampas tebu murni dalam boiler yang menjadi limbah. Hasil pembakaran dalam boiler ini diperoleh abu ampas tebu yang menjadi limbah dan belum dapat dimanfaatkan secara luas oleh masyarakat. Abu ampas tebu ini terdiri dari garam-garam anorganik dan kaya akan silica (Si). Menurut penelitian terdahulu, silica sangat potensial digunakan dalam bidang geoteknik terutama dalam perkuatan tanah.
Abu batu bara (fly ash)mengandung unsur kimia antara lain silika (SiO2) yang
dapat bersifat pozolan, alumina (Al2O3), fero oksida (Fe2O3), dan kalsium
oksida (CaO), serta unsur tambahan lain seperti magnesium oksida (MgO), titanium oksida (TiO2), alkalin (Na2O dan K2O), sulfur trioksida (SO3), pospor
oksida (P2O5), dan karbon.
4
Selain itu bahan additive fly ash di Lampung masih sangat jarang dimanfaatkan, dan banyak pula yang belum mengetahui sifat fisik dan karakteristik serta hal-hal yang dapat mempengaruhi kualitas dari batu bata yang menggunakan fly ash. Seperti kuat tekan suatu batu bata, dan seberapa besar bahan additive fly ash dicampur dengan tanah yang diambil jenis atau klasifikasi tanah lempung.
Berdasarkan penjelasan diatas, perlu dilakukan penelitian yang objektif terhadap pembuatan batu bata menggunakan tanah yang bagi sebagian besar pengusaha batu bata berkualitas buruk, dimana abu ampas tebu digunakan sebagai campuran pada pembuatan batu batasehingga limbah abu ampas tebu dari perusahaan gula tidak terbuang sia-sia, tetapi dapat menambah kekuatan batu bata tersebut sehingga dapat menghasilkan batu bata dengan kualitas yang baik yang dapat dijadikan pilihan alternatif oleh masyarakat.
B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah mengetahui kekuatan yang dihasilkan batu bata yang ditambah dengan kadar campuran abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (fly ash) dengan presentase campuran yang berbeda-beda. Dengan pencampuran abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (fly ash) sebagai bahan additive dapat diamati perubahan nilai kuat tekan batu bata biasa dengan batu bata yang telah diberi bahan
5
sehingga dapat digunakan sebagai bahan alternatif dalam pembuatan batu bata.
C. Batasan Masalah
Penelitian ini dibatasi pada beberapa masalah, yaitu :
1. Sampel tanah yang digunakan merupakan tanah liat yang diambil dari Desa Yoso Mulya, Kecamatan Metro.
2. Bahan pencampur yang digunakan adalah abu sekam padi yang berasal dari Desa Yoso Mulya, Metro. Bahan pencampur abu ampas tebu (bagasse ash) yang berasal dari PT. Indo Lampung Perkasa. Dan bahan pencampur abu batu bara (fly ash) berasal dari PLTU Tarahan, Lampung. 3. Batu bata yang digunakan adalah batu bata merah yang sesuai dengan
persyaratan SNI yang berlaku.
4. Pengujian yang dilakukan di laboratorium untuk sampel tanah liat meliputi pengujian kadar air, berat jenis, batas-batas Atterberg, analisa saringan, dan berat volume.
5. Pencampuran dengan abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (fly ash) menggunakan kadar tertentu dari berat total sampel yang kemudian diuji untuk memperoleh kadar abu ampas tebu optimum untuk campuran batu bata.
6. Pengujian batu bata yang menggunakan bahan campuran abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (fly ash) meliputi uji kuat tekan.
6
D. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui sifat-sifat fisik tanah liat di Desa Yoso Mulyo Kota Metro.
2. Untuk mengetahui nilai kuat tekan batu bata yang menggunakan bahan
additive abu sekam padi.
3. Untuk mengetahui nilai kuat tekan batu bata yang menggunakan bahan
additive abu ampas tebu.
4. Untuk mengetahui nilai kuat tekan batu bata yang menggunakan bahan
additive abu batu bara (fly ash).
5. Untuk membandingkan kekuatan batu bata biasa dengan batu bata yang ditambah dengan bahan additive campuran abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (fly ash).
6. Untuk membandingkan kuat tekan antara ketiga batu bata yang ditambah dengan campuran abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (fly ash).
7
E. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan memiliki manfaat antara lain :
1. Produsen industri batu bata dapat memanfaatkan limbah abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (fly ash) sebagai bahan campuran penguat alternatif dalam pembuatan batu bata.
2. Hasil penelitian yang didapat bisa dijadikan sebagai bahan acuan, pembanding, dan pertimbangan bagi masyarakat dalam memproduksi batu bata dengan kualitas yang lebih baik.
3. Mengetahui nilai kuat tekan dari batu bata yang menggunakan bahan
8
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah
1. Pengertian Tanah
Tanah adalah hasil pengalihragaman bahan mineral dan organik yang berlangsung di muka daratan bumi di bawah pengaruh faktor-faktor lingkungan yang bekerja selama waktu yang sangat panjang dan morfologi tertakrifkan (Schroeder,1984). Tanah adalah suatu sistem bumi, yang bersama dengan sistem bumi yang lain, yaitu air alami dan atmosfer, menjadi inti fungsi, perubahan, dan kemantapan ekosistem. Namun demikian banyak tanah yang memperlihatkan tanda-tanda pengaruh antropogen (Notohadiprawiro, 1999). Menurut pendekatan geologi (Akhir abad XIX), tanah adalah lapisan permukaan bumi yang berasal dari bebatuan yang telah mengalami serangkaian pelapukan oleh gaya-gaya alam, sehingga membentuk regolit (lapisan partikel halus).
9
Bahan tanah tersusun atas empat komponen, yaitu bahan padat mineral, bahan padat organik, air, dan udara. Bahan padat mineral terdiri atas batuan dan mineral primer, lapukan batuan dan mineral, serta mineral sekunder. Bahan padat organik terdiri atas sisa tumbuhan, zat humik, dan jasad hidup penghuni tanah, termasuk akar tumbuhan hidup. Air mengandung berbagai zat terlarut sehingga disebut juga larutan tanah.
2. Klasifikasi Tanah
Klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok-kelompok dan sub kelompok-kelompok berdasarkan pemakaiannya.
Sistem klasifikasi tanah memberikan bahasa yang mudah untuk menjelaskan secara singkat sifat-sifat tanah yang bervariasi tanpa penjelasan yang terperinci.
Klasifikasi tanah juga berfungsi untuk study yang lebih terperinci mengenai keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat teknis seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi, dan sebagainya (Bowles, 1989).
a. Klasifikasi tanah berdasarkan Unified system
Sistem klasifikasi tanah ini yang paling banyak dipakai untuk pekerjaan teknik pondasi seperti untuk bendungan, bangunan dan konstruksi yang sejenis. Sistem ini biasa digunakan untuk desain lapangan udara dan untuk spesifikasi pekerjaan tanah untuk jalan. Klasifikasi berdasarkan
10
1. Tanah butir kasar (Coarse-grained-soil) yaitu tanah kerikil dan pasir dimana kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan no. 200. Simbol dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal G atau S. G adalah untuk kerikil (gravel) dan S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir.
2. Tanah berbutir halus (fine-grained-soil) yaitu tanah dimana lebih dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan no. 200. Simbol dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal M untuk lanau (silt) anorganik, C untuk lempung (cly) anorganik, dan O untuk lanau organik dan lempung organik. Simbol PT digunakan untuk tanah gambut (peat), muck,dan tanah-tanah lain dengan kadar organik yang tinggi.
11
Tabel 1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified System
Divisi Utama Simbol Nama Umum Kriteria Klasifikasi
Ta
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW
s GM Kerikil berlanau, campuran
kerikil-pasir-lanau GC Kerikil berlempung, campuran
kerikil-pasir-lempung
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW
SM Pasir berlanau, campuran pasir-lanau SC Pasir berlempung, campuran
pasir-lempung sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung
Diagram Plastisitas:
Untuk mengklasifikasi kadar butiran halus yang terkandung dalam tanah berbutir halus dan kasar. Batas Atterberg yang termasuk dalam daerah yang di arsir berarti batasan klasifikasinya menggunakan dua simbol.
berlanau, lempung “kurus” (lean clays)
Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau diatomae, kandungan organik sangat tinggi
PT
Peat (gambut), muck, dan tanah-tanah lain dengan kandungan organik tinggi
12
b. Klasifikasi Berdasarkan Tekstur dan Ukuran
Sistem klasifikasi ini di dasarkan pada keadaan permukaan tanah yang bersangkutan, sehingga dipengaruhi oleh ukuran butiran tanah dalam tanah. Klasifikasi ini sangat sederhana di dasarkan pada distribusi ukuran tanah saja. Pada klasifikasi ini tanah dibagi menjadi kerikil (gevel), pasir
(sand), lanau (silt) dan lempung (clay) (Das,1993).
Klasifikasi tanah berdasarkan tekstur oleh departemen pertanian amerika serikat dapat dilihat pada Gambar 1.
Sistem klasifikasi tanah berdasarkan tekstur dikembangkan oleh Departemen Pertanian Amerika dan klasifikasi internasional yang dikembangkan oleh Atterberg. Tekstur tanah dipengaruhi oleh ukuran tiap-tiap butir yang ada dalam tanah. Pada umumnya tanah asli merupakan campuran dari butir-butir yang mempunyai ukuran yang berbeda-beda. Sistem ini relatif sederhana karena hanya didasarkan pada sistem distribusi ukuran butiran tanah yang membagi tanah dalam beberapa kelompok, yaitu :
Pasir : Butiran dengan diameter 2,0–0,05 mm. Lanau : Butiran dengan diameter 0,05–0,02 mm.
13
Gambar 1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat (sumber : Das, 1993).
Tabel 2.Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Internasional
14
B. Tanah Lempung
1. Definisi Tanah Lempung
Tanah lempung merupakan tanah yang berukuran mikroskopis sampai dengan sub mikroskopis yang berasal dari pelapukan unsur-unsur kimiawi penyusun batuan, tanah lempung sangat keras dalam keadaan kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Pada kadar air lebih tinggi lempung bersifat lengket dan s angat lunak (Das, 1995).
Warna tanah pada tanah lempung tidak dipengaruhi oleh unsur kimia yang terkandung di dalamnya, karena tidak adanya perbedaan yang dominan dimana kesemuanya hanya dipengaruhi oleh unsur Natrium saja yang paling mendominasi. Semakin tinggi plastisitas, grafik yang dihasilkan pada masing-masing unsur kimia belum tentu sama. Tanah lempung merupakan partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi di dalam tanah yang kohesif (Bowles, 1991).
2. Jenis Mineral Lempung
a. Kaolinite
Kaolinite merupakan anggota kelompok kaolinite serpentin, yaitu hidrus alumino silikat dengan rumus kimia Al2 Si2O5(OH)4. Kekokohan sifat
struktur dari partikel kaolinite menyebabkan sifat-sifat plastisitas dan daya pengembangan atau menyusut kaolinite menjadi rendah.
b. Illite
15
tanah berbutir halus, sedangkan tanah berbutir kasar disebut mika hidrus. Rumus kimia illite adalah KyAl2(Fe2Mg2Mg3)
c. Montmorilonite
Mineral ini memiliki potensi plastisitas dan mengembang atau menyusut yang tinggi sehingga bersifat plastis pada keadaan basah dan keras pada keadaan kering. Rumus kimia montmorilonite adalah Al2Mg(Si4O10)(OH)2 xH2O.
d. Vermiculite adalah suatu mineral alami yang memperluas dengan aplikasi
memanaskan. Rumus kimia vermiculite adalah Mg3Si4O10(OH)2xH2O.
e. Attapulgite koloid aktif adalah magnesium alumunium silikat alamiah yang telah dimurnikan dan diaktifkan dengan cara pemanasan untuk meningkatkan kemampuan adsorpsinya. Berupa serbuk sangat halus, mempunyai pH antara 7,0-9,5.
f. Ball clay (Tanah liat Peluru/Bola) adalah sedimentary tanah liat
kaolinitic, yang biasanya terdiri dari 20-80% kaolin, 10-25% mika,
6-65% kwarsa.
g. Bentonite terbentuk dari abu vulkanik. Unsur kimianya adalah
(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2·(H2O). Sifat materialnya tidak menyerap air.
h. Fire clay adalah semacam spesifik tanah liat yang digunakan di dalam pembuatan keramik, terutama bata tahan api.
i. Kaolin adalah suatu mineral tanah liat, bagian dari kelompok mineral industri, dengan komposisi kimia Al2Si2O5(Oh)4.
j. Smectite dengan rumusan kimia (AlMg)4 Si8 O20 (OH)10).
16
3. Sifat Tanah Lempung
Tanah lempung lunak mempunyai karakteristik yang khusus diantaranya daya dukung yang rendah, kemampatan yang tinggi, indeks plastisitas yang tinggi, kadar air yang relatif tinggi, dan mempunyai gaya geser yang kecil. Kondisi tanah seperti itu akan menimbulkan masalah jika dibangun konstruksi di atasnya.
Mineral lempung merupakan senyawa alumunium silikat yang kompleks yang terdiri dari satu atau dua unit dasar, yaitu silica tetrahedral dan
alumunium octahedral. Silicon dan alumunium mungkin juga diganti
sebagian dengan unsur lain yang disebut dengan substitusi isomorfis. Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung adalah sebagai berikut (Hardiyatmo, 1999) :
a. Ukuran butir halus, kurang dari 0,0002 mm. b. Permeabilitas rendah.
c. Kenaikan air kapiler tinggi. d. Bersifat sangat kohesif.
e. Kadar kembang susut yang tinggi. f. Proses konsolidasi lambat.
17
hasilnya adalah sifat mudah mengembang (Hardiyatmo, 1999).
Selain itu juga lempung mempunyai sifat thixotrophy, yaitu tanah yang mengalami kehilangan kekuatan setelah diremas, kemudian akan dapat kembali sebagian dari kekuatan yang hilang itu, ini disebabkan karena adanya air terserap (absorb water) di sekeliling permukaan dari partikel lempung
.
4. Sifat Tanah Lempung Pada Pembakaran
Tanah Lempung yang dibakar akan mengalami perubahan seperti berikut: 1. Pada temperatur ± 150ºC, terjadi penguapan air pembentuk yang
ditambahkan dalam tanah lempung pada pembentukan setelah menjadi paving block mentah.
2. Pada temperatur antara 400ºC - 600ºC, air yang terikat secara kimia dan zat-zat lain yang terdapat dalam tanah lempung akan menguap.
3. Pada temperatur diatas 800ºC, terjadi perubahan-perubahan Kristal dari tanah lempung dan mulai terbentuk bahan gelas yang akan mengisi pori-pori sehingga paving block menjadi padat dan keras.
4. Senyawa-senyawa besi akan berubah menjadi senyawa yang lebih stabil dan umumnya mempengaruhi warna paving block.
18
C. Abu Sekam Padi
Selama pembakaran sekam padi menjadi abu, zat-zat organik akan hilang dan meninggalkan sisa yang kaya akan silika. Selain itu, perlakuan panas pada silika dalam sekam padi manghasilkan perubahan struktural yang berpengaruh pada dua hal yaitu tingkat aktivitas pozzolan dan kehalusan butir abunya. Secara umum faktor suhu, waktu dan lingkungan pembakaran harus dipertimbangkan dalam proses pembakaran sekam padi untuk menghasilkan abu yang mempunyai tingkat reaktivitas maksimal. Karena sekam padi mengandung senyawa organik berupa lignin dan chetin, selullosa hemiselullosa, senyawa nitrogen, lipida, vitamin B dan asam organik, (Ismail. 1996). Sedangkan senyawa anorganik yang terkandung didalam sekam dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kandungan Kimia Sekam Padi
Kandungan Kimia Persentase (%)
H2O 2,40 - 11,35
Setelah mengalami proses pembakaran, senyawa-senyawa seperti sellulosa, hemisellulosa, dan asam organik akan berubah menjadi CO2 dan H2O. Abu
19
86,9% - 97,3% basis kering (Ismail. 1996). Komponen yang terkandung dalam abu sekam padi terlihat pada Tabel 4
Tabel 4. Kandungan Kimia Abu Sekam Padi
Kandungan Kimia Persentase (%)
H2O 2,40 - 11,35
Crude Protein 1,70 – 7,26
Crude Fat 0,38 – 2,98
Ekstrak Nitrogen Bebas 24,70 – 38,79 Crude Fiber 31,37 – 49,92
Abu 13,16 – 29,04
Pentosan 16,94 – 21,95
Sellulosa 34,34 – 43,80
Lignin 21,40 – 46,97
Sumber : Ismail. 1996.
D. Abu Ampas Tebu
Tebu merupakan salah satu jenis tanaman yang hanya dapat ditanam di daerah beriklim tropis. Dalam proses produksi di pabrik gula, ampas tebu yang dihasilkan sebesar 90% dari setiap tebu yang diproses, gula yang termanfaatkan hanya 5%, sisanya berupa tetes tebu (molase) dan air. (Johanes Anton Witono dan Nuraisyah Siregar, 2010).
20
masyarakat. Senyawa kimia yang terkandung dalam abu ampas tebu dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Kandungan Kimia Abu Ampas Tebu
Kandungan Kimia Persentase (%)
SiO2 70,97
A12O3 0,33
Fe2O3 0,36
K2O 4,82
Na2O 0,43
MgO 0,82
C5H8O4 22,27
Sumber : Hasil Analisa No.4246/LT AKI/XI/99 oleh Team Afiliansi dan Konsultasi Industri ITS Surabaya
E. Abu Batu Bara (Fly Ash)
Abu batu bara atau abu terbang (fly ash) merupakan bagian dari sisa pembakaran batu bara yang berbentuk partikel halus amorf dan abu tersebut merupakan bahan anorganik yang terbentuk dari perubahan bahan mineral (mineral matter) karena proses pembakaran.
Fly ash merupakan residu mineral dalam butir halus yang dihasilkan dari pembakaran batu bara yang dihaluskan pada suatu pusat pembangkit listrik. Fly ash terdiri dari bahan inorganik yang terdapat di dalam batu bara yang telah mengalami fusi selama pembakarannya. Partikel-partikel fly ash yang terkumpul pada presipator elektrostatik biasanya berukuran silt (0.074-0.005 mm). Bahan ini terutama terdiri dari silikon dioksida (SiO2), aluminium oksida (Al2O3), dan
21
Tabel 6. Kandungan Kimia Bahan (Fly Ash)
Kandungan Kimia Persentase (%)
Silika 51,82
batubara jenis antrasit dan bituminous.
2. Kelas C : fly ash (abu terbang) yang dihasilkan dari pembakaran batubara jenis lignite dan subbtuminous.
Sebenarnya fly ash tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen, namun dengan kehadiran air dan ukurannya yang halus, oksida silika yang dikandung di dalam abu batubara akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan akan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan yang mengikat (Djiwantoro, 2001).
22
dikumpulkan dengan cara elektrik akan mempunyai ukuran butiran yang lebih halus, kandungan kimia yang lebih tinggi dan unsur karbon yang lebih kecil dibanding dengan yang dikumpulkan secara mekanik. Fly ash memiliki berat jenis antara 2,15 – 2,8 g/cm3. Berat jenis ini umumnya ditentukan dari total berat unsur-unsur kimia yang dikandung dan besarnya volume bola-bola yang terbentuk (Cockrell et al, 1970).
F. Batu Bata
1. Definisi Batu Bata
Batu bata merah adalah salah satu unsur bangunan dalam pembuatan konstruksi bangunan yang terbuat dari tanah liat ditambah air dengan atau tanpa bahan campuran lain melalui beberapa tahap pengerjaan, seperti menggali, mengolah, mencetak, mengeringkan, membakar pada temperatur tinggi hingga matang dan berubah warna, serta akan mengeras seperti batu setelah didinginkan hingga tidak dapat hancur lagi bila direndam dalam air. (Ramli, 2007)
Batu bata merah adalah batu buatan yang terbuat dari suatu bahan yang dibuat oleh manusia supaya mempunyai sifat-sifat seperti batu. Hal tersebut hanya dapat dicapai dengan memanasi (membakar) atau dengan pengerjaan- pengerjaan kimia. (Djoko Soejoto dalam Nuraisyah Siregar, 2010)
2. Standar Batu Bata
23
Standardisasi menurut Organisasi Internasional (ISO) merupakan proses penyusunan dan pemakaian aturan-aturan untuk melaksanakan suatu kegiatan secara teratur demi keuntungan dan kerjasama semua pihak yang berkepentingan, khususnya untuk meningkatkan ekonomi keseluruhan secara optimum dengan memperhatikan kondisi-kondisi fungsional dan persyaratan keamanan. (Suwardono, 2002)
Adapun syarat-syarat batu bata dalam SNI 15-2094-2000 dan SII-0021-78 meliputi beberapa aspek seperti :
a. Pandangan Luar
Batu bata merah harus mempunyai rusuk-rusuk yang tajam dan siku, bidang sisinya harus datar, tidak menunjukkan retak-retak dan perubahan bentuk yang berlebihan, tidak mudah hancur atau patah, warnanya seragam, dan berbunyi nyaring bila dipukul.
b. Ukuran
Standar Bata Merah di Indonesia oleh Y.D.N.I (Yayasan Dana Normalisasi Indonesia) nomor 15-2094-2000 menetapkan suatu ukuran standar untuk bata merah sebagai berikut :
(1) Panjang 240 mm, lebar 115 mm dan tebal 52 mm (2) Panjang 230 mm, lebar 110 mm dan tebal 50 mm
24 SII-0021-78 (Randy Wahyuono,2013 ), dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Daftar Penyimpangan Ukuran Maksimum Batu Bata sesuai dengan SII-0021-78
25
Adapun syarat-syarat batu bata dalam SNI 15-2094-2000 (Randy wahyuono, 2013) :
a. Sifat Tampak
Batu bata harus berbentuk persegi, mempunyai rusuk-rusuk yang tajam dan siku, bidang sisanya harus datar..
b. Ukuran dan Toleransi
Standar batu bata merah di Indonesia oleh BSN (Badan Standar Nasional) nomor 15-2094-2000 (Randy Wahyuono,2013) meentapkan suatu ukuran standar untuk batu bata merah seperti terlihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Ukuran dan Toleransi
Modul Tebal (mm) Lebar (mm) Panjang(mm)
M-5a 65±2 90±3 190±4
M-5b 65±2 100±3 190±4
M-6a 52±3 110±4 230±4
M-6b 55±3 110±6 230±5
M-6c 70±3 110±6 230±5
M-6d 80±3 110±6 230±5
Sumber : SNI 15-2094-2000 (Randy Wahyuono, 2013)
c. Kuat Tekan
26
Tabel 10. Nilai Kuat Tekan
Kelas 3. Kegunaan dan Keuntungan Batu bata
Keberadaan batu bata disaat ini banyak mendantangkan keuntungan yang dimilikinya. Batu bata memiliki banyak kegunaan diantaranya sebagai bahan bangunan yang berkualitas dalam pembuatan bangunan sipil, seperti gedung, dinding penahan, rumah, dan lain-lain. Penggunaan batu bata memiliki beberapa keuntungan, yaitu :
a. Dapat diproduksi secara massal
b. Dapat diaplikasikan pada pembangunn gedung dengan tanpa memerlukan keahlian khusus.
c. Pada kondisi pembebanan yang normal batu bata dapat digunakan selama masa-masa pelayanan dan batu bata tidak mudah rusak.. d. Batu bata memiliki nilai estetika yang unik terutama jika didesain
dengan pola dan warna yang indah.
e. Perbandingan harganya lebih rendah dibanding dengan jenis batu bata konvensional yang lain.
27
g. Dengan adanya lubang ditengah membuat proses pembakaran lebih sempurna, dan lebih cepat.
4. Tahapan atau Proses Pembakaran Batu bata
Pembakaran Batu bata dapat dilakukan dengan menyusun batu bata secara bertingkat dan bagian bawah tumpukan itu diberi terowongan untuk kayu bakar. Bagian samping tumpukan di tutup dengan batu bata setengah matang dari proses pembakaran sebelumnya atau batu bata yang sudah jadi. Sedangkan bagian atasnya ditutup dengan batang padi dan lumpur tanah liat.
Saat kayu bakar telah menjadi bara menyala, maka bagian dapur atau lubang tempat pembakaran tersebut di tutup dengan lumpur tanah liat. Tujuanya agar panas dan semburan api selalau mengangah dalam tumbukan bata. Proses pembakaran ini memakan waktu 1 hari tergantung jumlah batu bata yang dibakar.
`
III. METODE PENELITIAN
A. Bahan Penelitian
1 Sampel tanah yang digunakan berupa tanah lempung lunak (soft cly) yang berasal dari Desa Yoso Mulya, Metro Timur.
`29
2 Bahan additive abu sekam padi yang berasal dari Desa Yoso Mulya, Metro Timur.
3 Bahan additive abu ampas tebu (bagasse ash) yang berasal dari PT. Indo Lampung Perkasa
4 Bahan additive abu batu bara (fly ash) diperoleh dari pembakaran batu bara yang berasal dari industri batu bara pabrik PLTU Tarahan.
5 Air yang berasal dari Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Lampung.
B. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan Abu Sekam Padi
Metode pencampurannya sebagai berikut :
1 Abu sekam padi di campur dengan sampel tanah yang telah tertahan saringan no.200 (0.075 mm) dengan prosentase abu sekam padi yang digunakan yaitu 5% sebanyak 90 sampel.
2 Pencampuran sampel dengan cara mengaduk tanah dengan abu sekam padi yang dicampur dalam wadah dengan memberi penambahan air. Sampel tanah memiliki kumulatif berat 100%, maka campuran abu sekam padi 5% dan 95% tanah.
3 Tanah yang sudah tercampur dengan abu sekam padi lalu diperam selama 14 hari, setalah diperam tanah campuran siap untuk dicetak di mesin cetakan batu bata.
`30
Gambar 3. Sample Benda Uji Batu Bata
5 Batu bata yang sudah jadi lalu dijemur selama + 14 hari dengan cara diangin-anginkan supaya sampel batu bata tidak terkena mata hari langsung. Agar batu bata tidak mudah retak.
6 Sampel batu bata yang sudah kering lalu dibakar selama 2x24 jam.
C. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan Abu Ampas Tebu
Metode pencampurannya sebagai berikut :
1. Abu ampas tebu dicampur dengan sampel tanah yang lolos saringan no. 4 (4,75 mm) dengan prosentase abu ampas tebu yang digunakan yaitu 15% sebanyak 90 sampel.
2. Pencampuran sampel dengan cara mengaduk tanah dengan abu ampas tebu yang dicampur dalamwadah dengan memberi penambahan air. Sampel tanah memilii kumulatif berat 100%, maka campuran abu ampas tebu 15% dan 85% tanah.
`31
4. Ukuran batu bata dibuat sesuai dengan ukuran sampel benda uji, yaitu T : 5 cm, L : 5 cm, P: 5 cm. Seperti pada Gambar 3.
5. Batu bata yang sudah jadi lalu dijemur selama + 14 hari dengan cara diangin-anginkan supaya sampel batu bata tidak terkena mata hari langsung. Agar batu bata tidak mudah retak.
6. Sampel batu bata yang sudah kering lalu dibakar selama 2x24 jam.
D.Metode Pencampuran Sampel Tanah Dengan Abu Batu Bara (fly ash)
Metode pencampurannya sebagai berikut :
1. Abu terbang dicampur dengan sampel tanah yang lolos saringan no. 4 (4,75 mm) dengan prosentase abu batu bara (fly ash) yang digunakan yaitu 15%, sebanyak 90 sampel.
2. Pencampuran sampel dengan cara mengaduk tanah dengan abu batu bara (fly ash) yang dicampur dalam wadah dengan memberi penambahan air. Sampel tanah memilii kumulatif berat 100%, maka campuran abu batu bara (fly ash) 15% dan 85% tanah.
3. Tanah yang sudah tercampur dengan abu sekam padi lalu diperam selama 14 hari, setalah diperam tanah campuran siap untuk dicetak di mesin cetakan batu bata.
Ukuran batu bata dibuat sesuai dengan ukuran sampel benda uji, yaitu T : 5 cm, L : 5 cm, P: 5 cm. Seperti pada Gambar 3.
`32
5. Sampel batu bata yang sudah kering lalu dibakar selama 2x24 jam.
E. Pelaksanaan Pengujian
Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah dan Laboratorium Struktur Fakultas Teknik Universitas Lampung. Adapun pengujian-pengujian tersebut adalah sebagai berikut:
1. Pengujian Sampel Sifat Fisik Tanah
Sifat-sifat fisik tanah sangat berhubungan erat dengan kelayakan pada banyak penggunaan yang diharapkan dari tanah. Kekuatan dan kekokohan pendukung, kapasitas penyimpanan air, plastisitas, semuanya secara erat berkaitan dengan kondisi fisik tanah. Pengujian sifat fisik tanah dilakukan berdasarkan Standar PB 0110-76 atau ASTM D-4318. Pengujian-pengujian yang dilakukan antara lain: a. Pengujian Kadar Air (Water Content)
Pengujian ini digunakan untuk mengetahui kadar air suatu sampel tanah yaitu perbandingan antara berat air dan berat tanah kering. Cara kerja berdasarkan ASTM D-2216-92 :
1) Menimbang cawan yang akan digunakan dan memasukkan benda uji kedalam cawan dan menimbangnya.
2) Memasukkan cawan yang berisi sampel ke dalam oven dengan suhu 110oC selama 24 jam.
`33
b. Pengujian Berat Jenis (Specific Gravity)
Percobaan ini dilakukan untuk menentukan berat jenis tanah yang lolos saringan No.200 dengan labu ukur.
Cara kerja berdasarkan ASTM D-854 :
1) Menyiapkan benda uji secukupnya dan mengoven pada suhu 60oC sampai dapat digemburkan atau dengan pengeringan matahari.
2) Mendinginkan tanah dengan Desikator lalu menyaring dengan saringan No. 200 dan apabila tanah menggumpal ditumbuk lebih dahulu.
3) Mencuci labu ukur dengan air suling dan mengeringkannya. 4) Menimbang labu tersebut dalam keadaan kosong.
5) Mengambil sampel tanah antara 25-30 gram.
6) Memasukkan sampel tanah ke dalam labu ukur dan menambahkan air suling sampai menyentuh garis batas labu ukur.
7) Mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang terperangkap di dalam butiran tanah dengan menggunakan pompa vakum. 8) Mengeringkan bagian luar labu ukur, menimbang dan mencatat hasilnya dalam temperatur tertentu.
c. Pengujian Batas Atterberg
1) Batas Cair (Liquid Limit)
`34
Cara kerja berdasarkan ASTM D-423 :
a) Mengayak sampel tanah yang sudah dihancurkan dengan menggunakan saringan no. 40.
b) Mengatur tinggi jatuh mangkuk casagrande setinggi 10 mm. c) Mengambil sampel tanah yang lolos saringan no. 40 sebanyak 150 gram, kemudian dimasukkan kedalam mangkuk casagrande dan meratakan permukaan adonan sehingga sejajar dengan alas.
d) Membuat alur tepat ditengah-tengah dengan membagi benda uji dalam mangkuk cassagrande tersebut dengan menggunakan grooving tool.
e) Memutar tuas pemutar sampai kedua sisi tanah bertemu sepanjang 13 mm sambil menghitung jumlah ketukan dengan jumlah ketukan harus berada diantara 10-40 kali. f) Mengambil sebagian benda uji di bagian tengah mangkuk
untuk pemeriksaan kadar air dan melakukan langkah kerja yang sama untuk benda uji dengan keadaan adonan benda uji yang berbeda sehingga diperoleh 4 macam benda uji dengan jumlah ketukan yang berbeda yaitu 2 buah dibawah 25 ketukan dan 2 buah diatas 25 ketukan.
Perhitungan :
`35
b) Membuat hubungan antara kadar air dan jumlah ketukan pada grafik semi logaritma, yaitu sumbu x sebagai jumlah pukulan dan sumbu y sebagai kadar air.
c) Menarik garis lurus dari keempat titik yang tergambar. d) Menentukan nilai batas cair pada jumlah pukulan ke-25. 2) Batas Plastis (Plastic Limit)
Tujuan pengujian ini adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada keadaan batas antara keadaan plastis dan keadaan semi padat.
Cara kerja berdasarkan ASTM D 424 :
a) Mengayak sampel tanah yang telah dihancurkan dengan saringan no. 400
b) Mengambil sampel tanah kira-kira sebesar ibu jari dan dibulatkan, kemudian digulung-gulung di atas plat kaca hingga terbentuk batang memanjang kira-kira berdiameter 3 mm sampai retak-retak atau putus-putus.
c) Memasukkan benda uji kedalam container kemudian ditimbang
d) Menentukan kadar air benda uji Perhitungan :
a) Nilai batas plastis adalah kadar air rata-rata dari ketiga benda uji
`36
d. Pengujian Berat Volume (Unit Weight)
Sesuai dengan ASTM D-2937, pengujian ini bertujuan untuk menentukan berat volume tanah basah dalam keadaan asli (undisturb sample), yaitu perbandingan antara berat tanah dan volume tanah.
Cara kerja berdasarkan ASTM D-2937 : 1) Membersihkan dan menimbang ring contoh
2) Memberikan oli pada ring contoh agar tanah tidak melekat pada
ring.
3) Mengambil sampel tanah pada tabung contoh dengan cara menekan ring ke sampel tanah sehingga ring masuk ke dalam sampel tanah.
4) Meratakan permukaan tanah dengan pisau. 5) Menimbang ring dan tanah.
Perhitungan : 1) Berat ring (Wc)
2) Volume ring bagian dalam (V) 3) Berat ring dan tanah (Wcs) 4) Berat tanah (W) = Wcs – Wc 5) Berat volume (γ)
(gr/cm3 atau t/m3)
e. Pengujian Analisa Saringan (Sieve Analysis)
`37
3) Mengencangkan penjepit mesin dan menghidupkan mesin penggetar selama kira-kira 15 menit.
4) Menimbang masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di atasnya.
Perhitungan :
1) Berat masing-masing saringan (Wci)
2) Berat masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di atas saringan (Wbi)
3) Berat tanah yang tertahan (Wai) = Wbi – Wci
4) Jumlah seluruh berat tanah yang tertahan di atas saringan ( Wai
Wtot)
5) Persentase berat tanah yang tertahan di atas masing-masing saringan (Pi)
`38
qi100% pi%
q
11 qi p
i1Dimana : i = 1 (saringan yang dipakai dari saringan dengan diameter maksimum sampai saringan No. 200)
2. Pengujian Sampel Batu Bata
Melakukan pengujian kuat tekan terhadap batu bata dengan komposisi campuran material tanah, dan abu sekam padi, abu ampas tebu, abu batu bara (fly ash) dengan kadar tertentu serta nilai porositas dan kuat tekan optimum batu bata.
Pada pengujian ini setiap sampel tanah dibuat campuran dengan kadar abu sekam padi 5% sebanyak 60 sampel, abu amaps tebu 15% sebanyak 60 sampel dan abu batu bara (fly ash) 15% sebanyak 60 sampel, dengan dilakukan pemeraman adukan campuran selama 14 hari dan penjemuran batu bata selama + 14 lalu batu bata yang sudah kering dibakar selama 2x24 jam.
Pelaksanaan pengujian kuat tekan dilakukan di Laboratorium Bahan dan Konstruksi Fakultas Teknik Universitas Lampung.
a. Pengujian Kuat Tekan
`39
jalankan mesin desak dan dicatat gaya tekan maksimumnya. Kuat tekan batu bata dihitung dengan menggunakan persamaan :
σ = F
A
Dimana :
F = Beban hancur (kg) A = Luas bidang tekan (cm2) b. Pengujian Daya Serap Air
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. Sampel yang sudah diukur massanya merupakan massa kering dan direndam selama 24 jam lalu diukur massa basahnya menggunakan neraca analitis.
Daya serap air = Mb – Mk 1
X X 100% Vb ρair dengan :
ρ = Daya serap (%)
`40
F. Urutan Prosedur Penelitian
1. Pencampuran Material Bahan
Sebelum pencampuran material bahan,sampel tanah telah diuji sifat fisiknya, meliputi pengujian kadar air, analisis saringan, berat jenis, berat volume, batas atterberg, dan uji pemadatan tanah dimana nantinya akan didapat nilai kadar air optimum untuk pencampuran sampel.
Setelah mengetahui data uji, maka campuran dapat dibuat dengan melakukan pencampuran tanah lempung + abu sekam padi + air, tanah lempung + abu ampas tebu + air, tanah lempung + abu batu bara (fly ash) + air, dengan komposisi masing-masing bahan campuran.
2. Pencetakan Batu Bata
Setelah campuran teraduk dengan rata kurang lebih 3x24 jam, maka batu bata dapat dicetak. Langkah awal pencetakan batu bata yaitu menaruh bahan yang telah dicampur ke dalam mesin cetak (strength stress).
3. Pengeringan Batu Bata
`41
kemudian dibalik. Setelah cukup kering, batu bata tersebut ditumpuk menyilang satu sama lain agar terkena angin. Jika kondisi cuaca baik, proses pengangingan memerlukan waktu tujuh hari. Sedangkan jika kondisi udara lembab, proses pengeringan batu bata membutuhkan waktu sekurang-kurangnya 14 hari.
4. Pembakaran Batu Bata
Proses pembakaran batu bata harus berjalan seimbang dengan kenaikan suhu dan kecepatan suhu. Proses pembakaran dilakukan 2x24 jam setelah itu dilakukan proses pengujian kuat tekan.
5. Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan pada batu bata adalah untuk mendapatkan besarnya beban tekan maksimum yang bisa diterima oleh batu bata.
G.Analisis Hasil Penelitian
Semua hasil yang didapat dari pelaksanaan penelitian akan ditampilkan dalam bentuk tabel, grafik hubungan serta penjelasan-penjelasan yang didapat dari:
1. Hasil yang didapat dari pengujian sampel tanah asli ditampilkan dalam bentuk tabel dan digolongkan berdasarkan sistem klasifikasi tanah AASHTO.
`42
`43
Gambar 4. Bagan Alir Penelitian
Pengambilan sampel tanah asli
(dilakukan perendaman selama 24 jam)
Hasil penelitian
Pemeraman adukan selama 14 hari
V. PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap sampel batu bata dengan bahan dasar tanah dari Desa Yoso Mulyo Metro Timur, serta bahan additive abu sekam padi yang berasal dari Desa Yoso Mulyo Metro Timur, abu ampas tebu yang berasldariPT. Indo Lampung dan abu batu bara (fly ash) yang berasal dari P.T PLN (PLTU) Tarahan maka diperoleh beberapa kesimpulan :
1. Hasil sampel tanah asli yang berasal dari desa Yoso Mulyo, Metro Timur digunakan dalam penelitian ini berdasarkan sistem klasifikasi USCS yang digolongkan pada tanah berbutir halus dan termasuk ke dalam klasifikasi tanah yaitu tanah lanau atau lempung dengan plastisitas rendah (ML).
60
3. Dari hasil pengujian kuat tekan batu bata sebelum pembakaran dan Pasca pembakaran diperoleh nilai kuat tekan tertinggi terdapat pada sampel batu bata dengan campuran 5 % Abu Sekam Padi.
Dikarenakan pengaruh dari kandungan kimia SiO2 (Silika) yang lebih
tinggi terkandung pada abu sekam padi. Sehingga benda uji dengan campuran abu sekam padi memiliki kuat tekan yang lebih besar dibandingkan dengan benda uji campuran abu ampas tebu dan benda uji campuran abu batu bara (Fly Ash).
4. Pada campuran abu batu bara (Fly Ash) dan Abu Ampas Tebu Kandungan Silika lebih besar terdapat pada campuran abu ampas tebu.
Tetapi kuat tekannya lebih besar terdapat pada campuran abu batu bara (Fly Ash). Dikarenakan ukuran butiran abu batu bara (Fly Ash) lebih kecil. Sehingga dapat mengisi rongga-rongga pada sample batu bata.
5. Tingginya nilai kuat tekan batu bata menggunakan campuran fly ash dan abu ampas tebu pasca pembakaran disebabkan karena berkurangnya volume udara dan rongga-rongga pori pada partikel tanah. Dan bahan
additive memiliki kandungan silika yang berpengaruh pada kekuatan batu
bata.
6. Dari hasil uji penelitian sampel batu bata disimpulkan bahwa nilai kuat tekan batu bata rata-rata termasuk dalam kelas 25 berdasarkan SNI 15-2094-2000.
61
nilai kadar air yang terdapat pada sampel batu bata maka semakin besar nilai kuat tekannya.
8. Permukaan sampel batu bata juga mempengaruhi pada saat pengujian kuat tekan, karena nilai kuat tekan maksimum sampel uji batu bata akan didapat jika permukaan tekan sampel batu bata rata.
B. Saran
Untuk penelitian selanjutnya mengenai pembuatan batu bata menggunakan tanah dengan bahan additive abu sekam padi, abu ampas tebu dan abu batu bara (Fly Ash) disarankan beberapa hal di bawah ini untuk dipertimbangkan :
1. Untuk tempat pencetakan bata perlu di sarankan supaya lebih memperhatikan bentuk dan kualitas bata yang akan di uji di laboratorium.
2. Untuk penelitian lebih lanjut disarankan pada saat pelapisan permukaan dengan belerang untuk uji kuat tekan, perlu adanya ketelitian pada saat pelapisan permukaan batu bata agar didapat nilai kuat tekan maksimum.
DAFTAR PUSTAKA
Bowles, J. 1984. Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Edisi Kedua. Erlangga. Jakarta
Badan Standardisasi Nasional. 1996. Standar Nasional Indonesia Nomor 03-4164-1996 tentang Metode Pengujian Kuat Tekan Dinding Pasangan Bata
Merah Di Laboratorium. Jakarta
Badan Standardisasi Nasional. 2000. Standar Nasional Indonesia Nomor 15-2094-2000 tentang Bata Merah Pejal Untuk Pasangan Dinding. Jakarta
Craig, R.F. 1991. Mekanika Tanah. Penerbit Erlangga. Jakarta
Das, Braja. M. 1995. Mekanika Tanah. (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis). Jilid II. Erlangga. Jakarta
Gesang, S. Dan Hartono, J.M.V. 1979. Teknologi Bahan Bangunan Bata dan
Genteng, Balai Penelitian Keramik. Bandung
Wahyuono, Randy. 2013. Studi Kekuatan Pasangan Batu Bata Pasca
Pembakaran Menggunakan Bahan Additive Abu Terbang (Fly Ash).
Skripsi Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Aisyah, Mona. 2014. Pengaruh Fly Ash Terhadap Kekuatan Batu Bata Pasca
Pembakaran Menggunakan Campuran Additive Abu Sekam Padi. Skripsi
Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Windari, Lita. 2014. Studi Kekuatan Modifikasi Dimensi Standar Batu Bata Menggunakan Campuran Bahan Additive Abu Sekam Padi Berdasarkan SNI. Skripsi Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Siregar, Nuraisyah. 2010. Pemanfaatan Abu Pembakaran Ampas Tebu dan Tanah
Liat Pada Pembuatan Batu Bata. Skripsi Universitas Sumatera Utara.
Medan.
Verhoef, P.N.W. 1994. Geologi Untuk Teknik Sipil. Erlangga. Jakarta.
Bakri. 2012.Komponen Kimia dan Fisik Abu Sekam Padi Sebagai SCM Untuk Pembuatan Komposit Semen. Skripsi Universitas Hasanuddin. Makasar
Ismail. 1996. Kandungan Kimia Pada Sekam Padi. Balai Penelitian Limbah Pertanian. Bandung
Dokuchaev. 1870. Mekanika Tanah. Penerbit Erlangga. Jakarta
Marzuki, Farida Puti. 2011. Potensi Semen Alternatif Dengan Bahan Dasar Kapur Padalarang Dan Fly Ash Suralaya Untuk Kontruksi Rumah
Sederhana. Seminar Nasional Sustainbility Dalam Bidang Material,
Rekayasa dan Kontruksi Beton Institut Teknologi Bandung. Bandung.
Rima. 2010. Pabrik Silika Dari Abu Ampas Tebu Dengan Proses Presipitasi. Skripsi Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Makasar
Indra, Ade. 2012. Kuat Tekan (Compression Strength) Komposit Lempung/Pasir
Pada Aplikasi Bata Merah Daerah Payakumbuh. Jurnal Institut
Teknologi Padang. Padang.
Badan Standardisasi Nasional. 1990. Standar Nasional Indonesia Nomor 03-1964-1990 tentang Metode Pengujian Berat Jenis Tanah. Jakarta
Badan Standardisasi Nasional. 1990. Standar Nasional Indonesia Nomor 03-1965-1990 tentang Metode Pengujian Kadar Air Tanah. Jakarta
Badan Standardisasi Nasional. 1990. Standar Nasional Indonesia Nomor 03-1966-1990 tentang Metode Pengujian Batas Plastis Tanah. Jakarta
