Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN
MEMANFAATKAN LIMBAH PADAT PULP DAN SEMEN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
SITI AISYAH RITONGA
030801026
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
LEMBAR PENGESAHAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH PADAT PULP DAN SEMEN
Pembimbing
Drs. Anwar Dharma Sembiring, M.S NIP : 131 283 730
Diketahui oleh Ketua Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
PERSETUJUAN
Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA
KONSTRUKSI DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH PADAT PULP DAN SEMEN
Kategori : SKRIPSI
Nama : SITI AISYAH RITONGA Nomor Induk Mahasiswa : 030801026
Program Studi : SARJANA (SI) FISIKA Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, Februari 2009
Diketahui/Disetujui oleh
Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BATA KONSTRUKSI DENGAN
MEMANFAATKAN LIMBAH PADAT PULP DAN SEMEN
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, Februari 2009
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT, yang maha pemurah dan
maha penyayang, atas karunia dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
pelaksanaan dan penulisan skripsi ini.
Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada Drs.Anwar Dharma S.MS,selaku
pembimbing dan Bachtiar Effendi ST selaku pembimbing lapangan pada penyelesaian
skripsi ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada saya untuk
menyempurnakan skripsi ini. Ucapan terimakasih juga saya ajukan kepada ketua dan
sekretaris departemen Fisika FMIPA USU DR. Marhaposan Situmorang dan Dra.
Yustinon,MS, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terimakasih juga saya sampaikan kepada teman-teman saya Ayu, Suci, Risma,
Brian, Fani, meity, serta rekan-rekan fisika stambuk 2003 terimakasih atas semangat
dan motivasinya.
Akhirnya tidak terlupakan dan yang teristimewa kepada Ayahanda Kusnori
ritonga, ibunda Ida Royani Tanjung, Adik-adik saya, dan semua sanak keluarga.
Terima kasih atas dukungan, bantuan dan semangat yang kalian berikan kepadaku
selama ini. Semoga Allah SWT akan membalasnya. Amin.
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
ABSTRAK
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
ABSTRAC
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
DAFTAR ISI
BAB I Pendahuluan
1.1Latar Belakang 1
1.2Batasan Masalah 3
1.3Tujuan Penelitian 3
1.4Manfaat Penelitian 3
1.5Tempat Penelitian 3
1.6Sistematika Penulisan 4
BAB II Tinjauan Pustaka
2.1 Pulp 5
BAB III Metodologi Penelitian
3.1 Alat dan Bahan 16
3.1.1 Peralatan 16
3.1.2 bahan – bahan 16
3.2 Diagram Alir Penelitian 17
3.2.1 Diagram Alir Analisa senyawa kimia 17
3.2.2 Diagram Alir Pembuatan sampel 18
3.3 Prosedur Penelitian 19
3.3.1 Prosedur Analisa Senyawa Kimia 19
3.3.2 Prosedur Pembuatan Sampel 21
3.4 Pengujian Sampel 21
3.4.1 Pengujian Kuat Tekan 21
3.4.2 Pengujian Penyerapan Air 22
3.4.3 Pengujian Porositas 23
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
BAB IV Hasil dan Pembahasan
4.1 Hasil 25
4.1.1 Komposisi Senyawa Kimia 25
4.1.2 Pengujian Kuat Tekan 26
4.1.3 Pengujian Penyerapan Air 29
4.1.4 Pengujian Porositas 30
4.1.5 Pengujian Densitas 31
4.2 Pembahasan 32
4.2.1 Komposisi Senyawa Kimia 32
4.2.2 Pengujian Kuat Tekan 32
4.2.3 Pengujian Penyerapan Air 34
4.2.4 Pengujian Porositas 35
4.2.5 Pengujian Densitas 36
BAB V Kesimpulan & Saran
5.1 Kesimpulan 37
5.2 Saran 38
Daftar Pustaka 39
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Persyaratan Mutu Setiap Jenis Bata Beton Menurut SNI 03-0691-1996 9
Tabel 2.2 Batas dan Izin Kekeruhan Air untuk Campuran Beton 15
Tabel 4.1 Komposisi kimia dari hasil analisa serbuk pulp dengan menggunakan
AAS 26
Tabel 4.2 Data hasil pengujian kuat tekan bata dengan waktu pengeringan 7 hari 27
Tabel 4.3 Data hasil pengujian kuat tekan bata dengan waktu pengeringan 14 hari 28
Tabel 4.4 Data hasil pengujian kuat tekan bata dengan waktu pengeringan 28 hari 29
Tabel 4.5 Data hasil pengujian penyerapan air ( Water Absorption ) 30
Tabel 4.6 Data hasil pengujian Porositas 31
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Dregs 7
Gambar 2.2 Grits 8
Gambar 2.3 Biosludge 8
Gambar 4.1 Grafik kuat tekan bata terhadap variasi persentasi semen
waktu pengeringan 7 hari 33
Gambar 4.2 Grafik kuat tekan bata terhadap variasi persentasi semen
waktu pengeringan 14 hari 34
Gambar 4.3 Grafik kuat tekan bata terhadap variasi persentasi semen
waktu pengeringan 28 hari 34
Gambar 4.4 Grafik Penyerapan Air pada Bata terhadap Variasi Semen 35
Gambar 4.5 Grafik Porositas pada Bata terhadap Variasi Semen 36
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Bata merupakan bahan yang digunakan sebagai bahan bangunan, misalnya
digunakan pada pembangunan jalan, tembok, dan lain-lain. Bata yang digunakan
mempunyai variasi bentuk, kekuatan, dan jenis sesuai dengan penggunaannya.Bata
biasanya terbuat dari tanah liat (lempung) yang dicetak dengan tangan atau mesin,
dibakar dengan tungku hingga merah. Sedangkan bata press (batako) terbuat dari
campuran semen, pasir, dan kerikil kecil dan ditambah sedikit air dengnan
perbandingan tertentu hingga merata , dicetak press dengan alat cetak, dikeringkan
dengan diangin-anginkan dalam beberapa hari.
Disini penulis mencoba untuk membuat bata press dengan mencampurkan
limbah padat pulp yang berupa grit, dreg, dan bio sludge, dengan bahan perekatnya
semen.
Pada umumnya limbah merupakan sisa dari olahan suatu pabrik atau industri.
Bentuk limbah pada dasarnya cair atau padat, terkadang jumlahnya cukup besar,
tergantung pada jenis industrinya.
Limbah padat pulp adalah limbah yang diperoleh dari sisa-sisa pengolahan
industri PT. Toba Pulp Lestari (TPL) Porsea, yang pada dasarnya menumpuk dan
sangat mengganggu lingkungan dan kesehatan. Sisa-sisa pengolahan ini diperoleh
setelah melakukan beberapa kali proses dan hasilnya dalam bentuk padat yang disebut
dengan grit, dreg, dan biosludge.
- Grits : Berasal dari proses recousstisizing, berupa bahan yang tidak bereaksi
antara green liquoer dan kapur tohor, kandungan utamanya adalah pasir yang
mengandung hidroksida.
- Dregs : Merupakan bahan endapan dari green liquoer yaitu smelt yang
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
karbon residu organic yang tidak sempat terbakar dalam boiler. Bahan ini kaya
akan karbon karena tidak bereaksi.
- Bio Sludges : Merupakan campuran dari endapan limbah cair. Proses primary
dan secondary yang kandungan utamanya adalah selulosa dan bakteri yang
mati.
Menurut pantauan di lapangan, jumlah limbah padat pulp di PT.TPL Porsea
Tobasa mencapai 70 ton per harinya, sehingga timbul suatu pemikiran bagaimana
caranya mengolah limbah agar tidak terus menumpuk , untuk dijadikan material baru
yang berguna dan bernilai positif untuk meningkatkan ekonomi masyarakat.
Dengan demikian perlu dilakukan pengamatan dan analisis lebih lanjut tentang
senyawa-senyawa yang dominant dari kandungan limbah padat pulp tersebut,
sehingga cocok digunakan sebagai bahan untuk pembuatan bata.
Semen yang digunakan dalam penelitian ini jenis semen Portland (portland
cement), jenis umum yang untuk penggunaan konstruksi beton secara umum.
Semen (cement) adalah hasil industri dari paduan bahan baku : batu
kapur/gamping sebagai bahan baku utama dan lempung/tanah liat atau bahan
pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan yang berbentuk bubuk/bulk,
tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada
pencampurannya dengan air.
Semen Portland atau semen abu adalah bubuk/bulk berwarna abu
kebiru-biruan, dibentuk dari bahan utama batu kapur/gamping berkadar kalsium tinggi yang
diolah dalam tanur yang bersuhu dan bertekanan tinggi.
Semen adalah bahan yang bertindak sebagai pengikat atau perekat untuk bata
press (batako) yang bahan campurannya terdiri limbah padat pulp berupa grits, dregs,
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
1.2 BATASAN MASALAH
Adapun batasan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah :
1. Mengidentifikasi senyawa kimia limbah pulp berupa grits, dregs, dan bio
sludge dengan Atomic Absorption Spectrometer (AAS).
2. Menerangkan secara rinci pembuatan bata konstruksi dengan menggunakan
limbah padat pulp.
3. Melakukan pengamatan/pengujian yang meliputi : porositas, penyerapan
air, kuat tekan
1.3 TUJUAN PENELITIAN
1. Mengamati pengaruh variasi komposisi limbah padat pulp dan semen
terhadap karakterisasi bata.
2. Mengidentifikasi senyawa kimia limbah padat pulp yang berupa grits,
dregs, dan bio sludges.
1.4 MANFAAT PENELITIAN
Pemanfaatan limbah padat pulp yang berupa grits, dregs, dan biosludge dalam
pembuatan bata, sehingga dapat mengurangi limbah dan memberikan pengetahuan
kepada masyarakat tentang pengembangan dan pemanfaatan limbah padat pulp
tersebut.
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Laboratorium Material Test Pandidikan Teknologi Kimia Industri (PTKI),Medan.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan masing-masing bab adalah sebagai berikut :
BAB I Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian,tujuan penelitian, batasan
masalah, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan sistematika
penulisan.
BAB II Tinjauan Pustaka
Bab ini berisi tentang teori yang mendasari penelitian
BAB III Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang diagram alir penelitian, peralatan, bahan –
bahan, pembuatan sampel uji, pengujian sampel.
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahas tentang hasil penelitian dan menganalisis data
yang diperoleh dari penelitian
BAB V Kesimpulan dan Saran
Menyimpulkan hasil-hasil yanng didapat dari penelitian dan
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pulp
2.1.1 Definisi
Pulp (bubur kertas) adalah hasil pemisahan serat selulosa dari bahan
pencampur (lignin dan pentosan),pelepasan bentuk bulk menjadi serat atau kumpulan
serat dengan melalui berbagai proses pembuatannya (mekanis, semikimia, kimia).
Pulp terdiri dari serat-serat (selulosa dan hemiselulosa) sebagai bahan baku
kertas. Kayu sebagai bahan dasar dalam industri kertas mengandung beberapa
komponen antara lain :
- Selulosa, tersusun atas molekul glukosa rantai lurus dan panjang yang
merupakan komponen yang paling disukai dalam pembuatan kertas karena
panjang dan kuat.
- Hemiselulosa, tersusun atas glukosa rantai pendek dan bercabang.
Hemiselulosa lebih mudah larut dalam air dan biasanya dihilangkan dalam
proses pluping.
- Lignin, adalah jaringan polimer fenolik tiga dimensi yang berfungsi
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
pemutihan akan menghilangkan lignin tanpa mengurangi serat selulosa secara
signifikan.
- Ekstraktif, meliputi hormon tumbuhan, resin, asam lemak dan unsur lain.
Komponen ini sangat beracun bagi kehidupan perairan dan mencapai jumlah
toksik akut dalam efluen industri kertas.
Proses pembuatan pulp diantaranya dilakukan dengan proses mekanis, kimia,
dan semikimia. Prinsip pembuatan pulp secara mekanis yakni dengan pengikisan
dengan menggunakan alat seperti gerinda. Proses mekanis yang biasa dikenal
diantaranya PGW (Pine Groundwood), SGW (Semi Groundwood).Pada pembuatan
pulp dengan cara mekanis kekuatan dan derajat putih kertas tidak diutamakan
sehingga cocok pada pembuatan Koran dan tisu.
Proses semikimia merupakan kombinasi antara mekanis dan kimia. Pada proses
semikimia atau soda digunakan untuk bahan baku berserat pendek seperti jerami, tidak
menggunakan senyawa sulfur, sehingga bahan polusi sedikit tidak perlu
recovery.Yang termasuk ke dalam proses ini diantaranya CTMP (Chemi Thermo
Mechanical Pulping) dengan memanfaatkan suhu untuk mendegredasi lignin sehingga
diperoleh pulp yang memiliki rendemen yang lebih rendah dengan kualitas yang lebih
baik daripada pulp dengan proses mekanis.
Proses pembuatan pulp dengan proses kimia dikenal dengan sebutan kraft.
Disebut kraft karena pulp yang dihasilkan dari proses ini memiliki kekuatan lebih
tinggi daripada proses mekanis dan semikimia , akan tetapi rendemen yang dihasilkan
lebih kecil diantara keduanya karena komponen yangn terdegradasi lebih banyak
(lignin, ekstraktif, dan mineral). Pembuatan pulp dengan cara kimia kekuatan dan
derajat putih kertas lebih diutamakan, cocok untuk kertas tulis (HVS).
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Limbah adalah segala sesuatu yanng merupakan sisa hasil buangan dari suatu
kegiatan/produksi yang sudah tidak terpakai lagi. Limbah menurut jenisnya dapat
digolongkan menjadi tiga macam yaitu limbah padat, cair, dan gas. Komposisi limbah
pada umumnya terdiri dari dua komponen utama yaitu anorganik dan organik.
Komposisi limbah organik dapat berupa sampah padat yang terdiri dari daun-daun
kering, sampah rumah tangga, yang biasanya dihasilkan oleh daerah pemukiman.
Sedangkan yang anorganik seperti gelas, plastik dan lain-lain untuk pemukiman
dijumpai lebih sedikit. Limbah selalu diartikan sebagai sumber pencemaran yang
dapat mengganggu aktivitas maupun lingkungan yang berdampak negatif terhadap
kesehatan masyarakat.
Limbah padat pulp adalah limbah yang diperoleh dari sisa-sisa pengolahan
industrin pulp. Limbah ini berupa grits, dregs, dan biosludge.
- Dregs
Dregs adalah material padat yang berwarna abu-abu kecoklatan yang
merupakan bahan endapan dari green liquor yaitu smelt yang dilarutkan dengan weak
wuash dari lime mud washer(gambar 2.1). Kandungannya silika dan karbon residu
organik yang tidak sempat terbakar dalam boiler. Dregs mempunyai berat jenis 1,92
g/cm2. Komposisi kimia dari dregs ditunjukkan pada tabel2.1.
Gambar 2.1 dregs
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Grits berasal dari proses recousstisizing,yang tidak bereaksi antara green
liquor dan kapur tohor, berwarna abu-abu kekuningan, kandungan utamanya pasir
yang mangandung hidroksida (gambar 2.2). Grits mempunyai berat jenis 1,88 g/cm2.
Komposisi kimia dari grits ditunjukkan pada tabel 2.1.
Gambar 2.2. Grits
- Biosludge
Biosludge merupakan limbah dari proses pembuatan pulp dan industri
kertas yang berupa campuran dari endapan limbah cair,berwarna cokelat kehitaman,
kandungan utamanya adalah selulosa dan bakteri yang mati (gambar 2.3). Biosludge
mempunyai berat jenis 1,65 g/cm2. Komposisi kimia dari biosludge ditunjukkan pada
tabel 2.1.
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
2.3 Batako (Bata Beton)
Batako adalah salah satu bahan bangunan yang berupa batu-batuan
yang pengerasannya tidak dibakar dengan bahan pembentuk yang berupa campuran
pasir (agregat), semen, air dan dalam pembuatannya dapat ditambahkan dengan jerami
sebagai bahan pengisi antara campuran tersebut atau bahan tambah lainnya.
Batako biasanya dicetak berbentuk persegi panjang dengan ukuran
tertentu dan dimana proses pengerasannya tanpa melalui pembakaran serta dalam
pemeliharaannya ditempatkan pada tempat yang lembab atau tidak terkena sinar
matahari atau hujan secara langsung.
Berdasarkan SNI 03-0691-1996 klasifikasi paving blok (bata beton) dibedakan menurut kelas penggunaannya sebagai berikut:
Bata beton mutu A : digunakan untuk jalan
Bata beton mutu B : digunakan untuk pelataran parkir Bata beton mutu C : digunakan untuk pejalan kaki
Bata beton mutu D : digunakan untuk taman dan pengguna lain
Persyaratan mutu untuk masing-masing jenis dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Tabel 2.2.
Persyaratan Mutu Setiap Jenis Bata Beton Menurut SNI 03-0691-1996
Jenis Kuat Tekan (mPa*) Ketahanan Aus Penyerapan air Rata-rata Minimum Rata-rata Minimum (Rata2 max)
A 40 35 0,090 0,103 3
B 20 17 0,130 0,149 6
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
D 10 8,5 0,219 0,251 10
2.3.1 Semen
Semen adalah bahan yang mempunyai sifat-sifat adhesif dan kohesif yang
diperlukan untuk mengikat agregat menjadi suatu massa yang padat dan mempunyai
kekuatan yang cukup. Yang paling sering digunakan sebagai perekat pada bahan
bangunan adalah semen portland. Ada dua jenis semen, yaitu semen hidraulis dan
semen non-hidraulis. Semen non-hidraulis adalah semen yang tidak dapat mengeras
dan tidak stabil dalam air. Semen hidraulis adalah semen yang akan mengeras bila
bereaksi dengan air, tetapi akan tetap tahan air dan stabil dalam air.
Semen protland merupakan bubuk yang sangat halus, material yang berwarna
abu-abu yang terutama terdiri dari kalsium dan aluminium silikat. Bahan mentah
utama untuk membuat semen Portland adalah :
- Kalsium oksida (kapur) (CaO)
- Silica (SiO2)
- Alumina (Al2O3)
- Magnesium Oksida (MgO)
- Besi Oksida (Fe2O3)
Untuk menghasilkan semen , bahan baku tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian
untuk membentuk clinkernya, yang kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips
(gypsum) dalam jumlah yang sesuai. Hasil akhir dari proses produksi dikemas dalam
kantong/zak.
Faktor semen sangatlah mempengaruhi karakteristik campuran batako.
Kandungan semen hidraulis yang tinggi akan memberikan banyak keuntungan, antara
lain dapat membuat campuran menjadi lebih kuat, lebih padat, lebih tahan air, lebih
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
dengan cepatnya campuran mengeras, maka dapat menyebabkan susut kering yang
lebih tinggi pula.
2.3.1.1 Jenis-jenis Semen
- Semen abu atau semen portland adalah bubuk/bulk berwarna abu
kebiru-biruan. Berdasarkan persentase kandungan penyusunnya terdiri dari beberapa
tipe, yaitu :
a. Tipe I (Ordinary Portland Cement)
Semen jenis ini merupakan semen hidrolis yang dipergunakan secara luas
untuk konstruksi umum, seperti ; bangunan perumahan, jembatan jalan raya
dan lain-lain.
b. Tipe II (Moderate Heat Portland Cement)
Dikenal sebagai semen yang mempunyai ketahanan terhadap sulfat dan panas
hidrasi sedang. Misalnya untuk bangunan dipinggir laut, tanah rawa,
bendungan, dan saluran irigasi.
c. Tipe III (High Early Strenght Portland Cement)
Semua jenis ini merupakan semen yang dikembangkan untuk memenuhi
kebutuhan bangunan yang memerlukan kekuatan tekan awal yang tinggi
setelah proses pengecoran dilakukan dan memerlukan penyelesaian secepat
mungkin. Misalnya digunakan untuk pembuatan jalan raya, bangunan tingkat
tinggi dan Bandar udara.
d. Tipe IV (Low Heat Portland Cement)
Semen jenis ini merupakan semen dengan panas hidrasi yang rendah. Jenis ini
merupakan khusus untuk penggunaan yang memerlukan panas hidrasi
serendah-rendahnya. Jenis ini digunakan untuk bangunan beton massa seperti
bendungan-bendungan.
e. Tipe 5 (Shulphato Resistant Portland Cement)
Semen jenis ini dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan pada tanah/air
yang mengandung sulfat tinggi dan sangat cocok untuk instalasi pengolahan
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
f. Portland Pozzolan Cement (PPC)
Semen hidrolis yang dibuat dengan menggiling terak, gypsum dan bahan
pozzolan. Digunakan untuk bangunan umum dan bangunan yang memerlukan
ketahanan sulfat dan panas hidrasi sedang. Misalnya, jembatan, jalan raya,
perumahan, bangunan irigasi.
- Semen Putih (gray cement) adalah semen yangn lebih murni darisemen abu
yang digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing), atau pengisi. Semen
jenis ini dibuat dari bahan utama kalsit (calcite) limestone murni.
- Oil Well Cement atau semen sumur minyak adalah semen yang digunakan
dalam proses pengeboran minyak bumi atau gas alam, baik di darat maupun di
lepas pantai.
- Mixed dan Fly Ash adalah campuran semen abu dengan pozzolan buatan (fly
ash) merupakan hasil sampingan dari pembakaran batubara yang mengandung
amorphous silica, aluminium oksida, besi oksida dan oksida lainnya dalam
berbagai variasi jumlah. Semen ini digunakan sebagai campuran untuk
membuat beton, sehingga menjadi lebih keras.
Semakin baik mutu semen maka semakin lama mengeras dan membatunya jika
dicampur dengan air,dengan angka-angka hidrolitas yang dapat dihitung dengan
rumus :
(%SiO2 + %Al2O3 + Fe2O3) : (%CaO + MgO)
2.3.2 Agregat
Agregat ialah campuran butiran mineral alami yang berungsi sebagai bahan
pengisi dalam campuran mortar atau beton. Agregat ini kira-kira menempati sebanyak
50% sampai 80% volume mortar atau beton. Walaupun namanya sebagai bahan
pengisi , akan tetapi agregat sangat berpengaruh terhadap sifat-sifat betonnya,
sehingga pemilihan agregat merupakan suatu bagian penting dalam pembuatan mortar
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Agregat diperoleh dari sumber daya alam yang telah mengalami pengecilan
ukuran secara alamiah (misalnya kerikil atau pasir) atau dapat pula diperoleh dari
benda padat buangan/limbah. Agregat pecahan (kerikil atau pasir) diperoleh dengan
cara memecah batu menjadi berukuran butiran yang diingini dengan cara meledakkan,
memecah, menyaring, dan lain-lain.
Bila agregat alami yang baik tidak mungkin diperoleh atau jauh dari lokasi
pekerjaan, maka bahan lain misalnya pecahan batu tanah liat bakar dapat dipakai
untuk menggantikan agregat. Bisa juga menggunakan agregat buatan seperti tanah liat
baker,abu terbang atau benda padat buangan/limbah padat biula ingin
memanfaatkannya.
Kuat tekan beton dengan agregat buatan dapat sama dengan beton biasa. Beton
yang dibuat dari agregat buatan biasanya lebih mudah menyerap air atau daya serap
airnya lebih tinggi. Modulus elastis beton dengan agregat buatan biasanya lebih
rendah daripada beton biasa. Kuat lenturnya lebih rendah daripada beton biasa, bamun
kuat gesernya dapat sama. Besar susutan rayapan biasanya lebih besar.
Agregat dapat dibedakan berdasarkan berat jenisnya, yaitu agregat normal,
agregat berat, dan agregat ringan.
- Agregat normal ialah agregat yang berat jenisnya antara 2,5 sampai 2,7.
Agregat ini biasanya berasal dari agregat granit, basalt, kuarsa, dan
sebagainya.
- Agregat berat ialah agregat yang berat jenisnya lebih dari 2,8 , misalnya
magnetik (Fe3O4), barytes (BaSO4), atau derbuk besi.
- Agregat ringan ialah agregat yang berat jenisnya kurang dari 2,0 yang biasanya
dibuat untuk non-struktural, akan tetapi dapat pula untuk beton struktural atau
blok dinding tembok. Kebaikannya ialah berat sendiri yang rendah sehingga
strukturnya ringan dan fondasinya lebih kecil. Agregat ringan dapat diperoleh
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Penggunaan agregat dalam beton adalah untuk :
1. Menghemat penggunaan semen portland
2. Menghasilkan kekuatan yang besar pada beton
3. Mengurangi susut pengerasan beton
4. Mencapai susunan yang padat pada beton
Semakin banyak bahan batuan yang digunakan dalam beton, maka akan semakin
hemat dalam penggunaan semen portland, sehingga semakin murah harganya. Tentu
saja dalam penggunaan bahan batuan tersebut ada batasnya, sebab pasta semen
diperlukan untuk pelekatan butir-butir dalam pengisisan rongga-rongga halus dalam
aduk beton. Gradiasi yang baik pada agregat, dapat menghasilkan beton yang padat,
sehingga volume rongga berkurang dan penggunaan semen portland berkurang pula.
Susunan beton yang padat dapat menghasilkan beton dengan kekuatan yang besar.
2.3.3 Air
Air yang digunakan pada campuran beton mempunyai fungsi sebagai
peningkat kelecakan dalam pembuatan beton dan berperan penting dalam reaksi kimia
yang disebut juga reaksi hidrasi. Pada umumnya air minum dapat dipakai untuk
campuran beton.Air yang mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang
tercemar garam, minyak, gula, atau bahan-bahan kimia lainnya, bila dipakai untuk
campuran beton akan sangat menurunkan kekuatannya dan dapat juga mengubah
sifat-sifat semen. Selain itu, air yang demikian dapat mengurangi afinitas atau daya tarik
antara agregat dengan pasta semen dan mungkin pula mempengaruhi kemudahan
pengerjaan.
Air memiliki beberapa pengaruh terhadap kekuatan beton antara lain:
1. Air merupakan media pencampur pada pembuatan pasta
2. Kekuatan dari pasta pengerasan semen ditentukan oleh perbandingan berat
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
3. Kandungan air yang tinggi menghalangi proses pengikatan, dan kandungan air
yang rendah reaksi tidak selesai. Kandungan air yang tinggi dapat
mengakibatkan:
− Mudah mengerjakannya.
− Kekuatan rendah.
− Beton dapat menjadi porous.
Air yang digunakan untuk campuran beton harus memenuhi syarat-syarat
sebagai berikut :
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 dapat di saring terlebih dahulu.
Tabel 2.3 Batas dan izin kekeruhan air untuk campuran beton
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.
Batas yang diizinkan
Ph 4.5 - 8.5
Bahan padat 2000 ppm
Bahan terlarut 2000 ppm
Bahan organic 2000 ppm
Minyak 2 % berat semen
Sulfat ( SO3 ) 10000 ppm
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1 Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain yaitu:
a) Universal Testing Machine (UTM)
Alat ini berfungsi untuk pengujian kuat tekan pada saat sampel
berumur 7 hari, 14 hari, 28 hari.
b) Neraca Analitik
Neraca analitik berfungsi untuk menimbang sampel
c) Cetakan
Berdiameter 4 cm
d) Ayakan 100 Mesh
Alat ini berfungsi untuk pembutiran sampel
e) Atomic Absorption Spectometer (AAS)
Alat ini berfungsi untuk menganalisis senyawa kimia dari sampel
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Alat ini berfungsi untuk menghaluskan sampel
3.1.2 Bahan-bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu :
- Semen Portland Tipe I
- Limbah padat pulp yaitu grits, dregs, dan biosludge diperoleh dari PT. Toba
Pulp Lestari Porsea
- Air PDAM Tirtanadi Medan
3.2 Diagram Alir Penelitian
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
3.2.2 Diagram Alir Pembuatan Sampel
Dregs
Limbah Padat Pulp
Grits Biosludge
Pembutiran
Analisis Senyawa Kimia
AAs
Semen Variasi
campuran 0%-30% Air
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
- Uji Kuat Tekan - Uji Penyerapan Air - Uji Porositas - Uji Densitas
Keterangan :
Bahan A yaitu semen divariasikan 0% - 30%
Bahan B yaitu dregs 40%, grits35%, dan biosludge 25%
3.3 Prosedur Penelitian
Analisa Data Pencampuran Pengayakan Ayakan 100 mesh
Pencetakan Ditekan dengan beban
5000 kgf
Pengeringan
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
3.3.1 Prosedur Analisis Senyawa Kimia limbah Pulp
Untuk mengetahui sifat-sifat dan komposisi pulp terlebih dulu dilakukan preparasi
bahan dengan prosedur sebagai berikut:
1. Bahan dari limbah padat Pulp dregs, grits, dan biosludge diayak dengan
ayakan 100 mesh.
2. Bahan berupa serbuk ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik
sebanyak W1 = 20 gram.
3. Bahan dikeringkan dalam lemari pengering pada suhu 100oC selama 24 jam,
kemudian ditimbang beratnya, yaitu: W1´ gram.
W1´
Berat Kering = --- x 100 %...(3.1) W1
4. Bahan serbuk yang telah ditimbang dibakar dengan tungku listrik pada suhu
1000oC dan ditahan selama 2 jam. Setelah didinginkan kemudian ditimbang
lagi dengan timbangan analitik yang dinyatakan dengan W2.
5. Berat Bahan yang telah terbakar dan disebut sebagai bahan yang terbakar
(combustible material) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
W1 – W2
Bahan yang terbakar = --- x 100 % ……….(3.2) W1
6. Untuk menghitung kandungan abu (ash content) dapat dihitung dengan
persamaan sebagai berikut:
W2
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
7. Bahan yang telah dibakar sebelumnya dengan massa sebesar W2 gram,
selanjutnya diproses pemanasan (dibakar) sampai suhu 1300oC dengan
menggunakan tungku listrik, kemudian didinginkan kembali sampai suhu
ruang. Massa bahan yang telah dibakar pada suhu 1300oC kemudian ditimbang
dan disebut sebagai W3 gram.
8. Untuk mengetahui nilai Lost of Ignition (LOI) digunakan persamaan sebagai
berikut :
W2 – W3
LOI = --- x 100 %...(3.4) W2
9. Selanjutnya untuk menganalisa kandungan unsur-unsur kimianya dilakukan
tahapan preparasi sampel sebagai berikut:
a. Buat larutan 25 % HCl sebanyak 1000 ml.
b. Bahan yang telah dibakar sebelumnya dengan massa sebesar W3 gram
dilarutkan ke dalam 250 ml larutan 25 % HCl panas, sambil diaduk
menggunakan magnetic stirrer sampai semua padatan terlarut dengan
sempurna.
c. Kemudian larutan sebanyak 250 ml dibagi menjadi 10 bagian dan
untuk setiap bagian mempunyai volume 25 ml.
d. Untuk mengetahui kadar unsur-unsurnya dianalisa dengan
menggunakan alat AAS, dimana masing-masing bagian dari larutan sebanyak 25 ml yang diperoleh pada tahapan (c) adalah sebagai
medianya. Unsur-unsur yang dianalisa antara lain adalah: Al, Si, Na, K,
Mg, Ca, Fe, dan Ti.
Dengan menggunakan AAS tipe AA – 680 (Atomic Absorption/Flame Emission
Spectrophotometer), dimana hasil yang didapat sudah ditampilkan dalam bentuk
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
3.3.2 Prosedur Pembuatan Sampel
1. Dipersiapkan semua bahan semen dregs, grits, biosludge, dan air.
2. dregs, grits, dan biosludge dihaluskan kemudian diayak dengan ayakan 100 mesh.
3. sampel ditimbang sesuai dengan variasi persentasi komposisi.
4. Bahan A (semen) dengan variasi 0% - 30% dicampur dengan bahan B (dregs
40%, grits 35%, dan biosludge 25%).
5. Bahan yang sudah tercampur diaduk hingga rata dengen pengadukan ± 15 menit.
6. Bahan yang sudah teraduk dimasukkan ke dalam cetakan berbentuk pelet dengan
diameter 4, kemudian dicetak dengan cara dipres 5000 kgforce.
7. Kemudian dikeringkan dengan cara diangin-anginkan dalam ruangan pada suhu
kamar (270 C) dengan variasi hari 7, 14, dan 28 hari.
3.4 Pengujian Sampel
3.4.1 Pengujian kuat tekan
Pengujian kuat tekan bata dilakukan untuk mengetahui kuat tekan hancur dari
benda uji.. Pengujian kuat tekan dilakukan saat bata berumur 7, 14, 28 hari. Jumlah
bata yang di uji yaitu terdiri dari : 9 buah bata normal, 9 buah bata dengan campuran
0% semen, 9 buah bata dengan campuran 5% semen, 9 buah bata dengan campuran
10% semen, 9 buah bata dengan campuran 15% semen, 9 buah bata dengan campuran
20% semen, 9 buah bata dengan campuran 25% semen, dan 9 buah bata dengan
campuran 30% semen.
Kuat tekan bata dapat diperoleh dengan mengunakan rumus:
fc = A P
(3.5)
di mana;
fc = Kuat tekan ( MPa )
P = Beban maksimum ( N )
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Cara pengujiannya yaitu :
1. Sampel yang akan diuji diukur diameternya (d) untuk memudahkan
perhitungan.
2. Sampel diletakkan di atas bentangan penumpu dan tepat berada ditengah di
bawah penekan.
3. Jarum penunjuk pada alat UTM tersebut diatur sehingga menunjukkan angka
nol.
4. Alat dihidupkan, kemudian dicatat angka yang ditunjukkan pada alat sebagai
nilai P, setelah sampel hancur.
3.4.2 Pengujian Penyerapan air
Uji penyerapan air dilakukan untuk mengetahui persen penyerapan air dari
benda uji setelah di rendam pada periode tertentu. Uji penyerapan air ( water
absorbtion ) menggunakan benda uji berbentuk pelet. Pengujian penyerapan air
dilakukan pada saat bata berumur 28 hari. Jumlah bata yang di uji pada saat bata
berumur 28 hari yang terdiri dari : 3 buah bata normal, 3 buah bata dengan campuran
0% semen, 3 buah bata dengan campuran 5% semen, 3 buah bata dengan campuran
10% semen, 3 buah bata dengan campuran 15% semen, 3 buah bata dengan campuran
20% semen, 3 buah bata dengan campuran 25% semen, dan 3 buah bata dengan
campuran 30% semen.
Persentase penyerapan air dapat diperoleh dengan rumus :
( )
% x100%mk mk mb air
Penyerapan = − (3.6)
di mana;
mb = Massa basah dari benda uji ( gr )
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Cara pengujiannya yaitu :
1. Sampel yang akan diuji ditimbang beratnya (mk).
2. Sampel direndam dalam air selama 2 hari.
3. Sampel diangkat dari rendaman, setelah permukaan sampel kering ditimbang
beratnya (mb).
3.4.3 Pengujian porositas
Prosedur pengujian porositas dilakukan untuk mengetahui besarnya porositas
yang terdapat pada benda uji. Semakin besar porositas yang terdapat pada benda uji
maka semakin rendah kekuatannya. Pengujian porositas menggunakan benda uji
berbentuk pelet. Pengujian porositas dilakukan pada saat bata berumur 28 hari. Jumlah
bata yang di uji pada saat bata berumur 28 hari yaitu sebanyak 24 buah, yang terdiri
dari : 3 buah bata normal, 3 buah bata dengan campuran 0% semen, 3 buah bata
dengan campuran 5% semen, 3 buah bata dengan campuran 10% semen, 3 buah bata
dengan campuran 15% semen, 3 buah bata dengan campuran 20% semen, 3 buah bata
dengan campuran 25% semen, dan 3 buah bata dengan campuran 30% semen.
Porositas dari benda uji dapat diperoleh dengan menggunakan rumus :
%
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
1. Sampel yang akan diuji diukur diameternya (d) dan tebalnya (t), kemudian
ditimbang beratnya (mk).
2. Sampel direndam dalam air selama 2 hari.
3. Sampel diangkat dari rendaman, setelah permukaan sampel kering ditimbang
beratnya (mb).
3.4.4 Pengujian Densitas
Prosedur pengujian densitas dilakukan untuk mengetahui besarnya densitas
yang terdapat pada benda uji. Semakin besar densitas yang terdapat pada benda uji
maka semakin rendah porositasnya. Pengujian densitas menggunakan benda uji
berbentuk pelet. Pengujian porositas dilakukan pada saat bata berumur 28 hari. Jumlah
bata yang di uji pada saat bata berumur 28 hari yaitu sebanyak 24 buah, yang terdiri
dari : 3 buah bata normal, 3 buah bata dengan campuran 0% semen, 3 buah bata
dengan campuran 5% semen, 3 buah bata dengan campuran 10% semen, 3 buah bata
dengan campuran 15% semen, 3 buah bata dengan campuran 20% semen, 3 buah bata
dengan campuran 25% semen, dan 3 buah bata dengan campuran 30% semen.
Densitas dari benda uji dapat diperoleh dengan menggunakan rumus:
V m
b =
ρ (3.8)
di mana:
b = densitas benda uji (gr/cm2)
m = massa benda uju (gr)
V = volume benda uji (cm3)
Cara pengujiannya :
Sampel yang akan diuji diukur diameternya (d) dan tebalnya (t), kemudian ditimbang
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Komposisi Senyawa Kimia
Tabel 4.1 Data Komposisi kimia dari hasil analisis serbuk pulp dengan menggunakan AAS
No Parameter
Komposisi (% berat)
Bio Sludge Grit Dreg
1 Al2O3 28,97 24,74 26,35
2 SiO2 51,70 56,42 55,21
3 Na2O -- 0,33 0,30
4 K2O --- 0,25 0,27
5 MgO 9,46 9,40 9,12
6 CaO 2,04 2,12 2,30
7 Fe2O3 3,57 2,62 2,34
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
4.1.2 Pengujian Kuat Tekan
Tabel 4.2 Data hasil pengujian kuat tekan bata dengan waktu pengeringan 7 hari
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Tabel 4.3 Data hasil pengujian kuat tekan bata dengan waktu pengeringan 14 hari
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Tabel 4.4 Data hasil pengujian kuat tekan bata dengan waktu pengeringan 28 hari
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Bahan B : Dregs 40%, Grits 35%, dan Sludge 25%
Bata Normal : Terdiri dari campuran semen dan pasir dengan perbandingan semen
: pasir yaitu 1 : 3
4.1.3 Pengujian Penyerapan Air
Tabel 4.5 Data hasil pengujian penyerapan air ( Water Absorption )
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
4.1.4 Pengujian Porositas
Tabel 4.6 Data hasil pengujian Porositas
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
4.1.5 Pengujian Densitas
Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Densitas
No. Variasi
Campuran Massa (gr) Volume (cm
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009 4.2. Pembahasan
4.2.1 Komposisi Senyawa kimia
Dari tabel 4.1 dapat dlihat persentasi dari berat masing-masing senyawa kimia
yang dianalisis dengan menggunakan AAS (Atomic Absorption Spectometer). Dengan
kandungan silika (SiO2) dari dregs 55.21 % berat, grits 56.42 % berat, dan biosludge
51.70 % berat maka peneliti mencoba menggunakan bahan ini sebagai pengganti pasir
(agregat) karena % berat silika dari masing-masing bahan lebih dari 50%.
4.2.2. Pengujian Kuat Tekan
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
0
Gambar 4.1 Grafik kuat tekan bata terhadap variasi persentasi semen waktu pengeringan 7 hari
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa semakin bertambah campuran semen
maka kuat tekan dari bata dengan campuran limbah padat pulp semakin meningkat.
Kuat tekan untuk bata normal (bata dengan campuran pasir tidak menggunakan
limbah padat pulp) adalah sebesar 28.33 Mpa sedangkan bata dengan menggunakan
limbah padat pulp kuat tekan adalah 13.4 – 26.29 Mpa.
0
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa penambahan campuran semen dengan
kuat tekan dari bata berbanding lurus, semakin bertambah campuran semen maka kuat
tekan dari bata akan meningkat pula. Untuk waktu pengeringan selama 14 hari kuat
tekan bata semakin meningkat yaitu sebesar 14.66 – 28.91 Mpa dan berlaku juga pada
bata normal yaitu 30.87 Mpa.
0
Gambar 4.3 Grafik kuat tekan bata terhadap variasi persentasi semen waktu pengeringan 28 hari
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa kuat tekan bata semakin meningkat
saat berumur 28 hari yaitu sebesar dan 16.33 – 30.13 Mpa dan untuk bata normal
yaitu 33.24 Mpa. Peningkatan ini sesuai dengan sifat dari bata beton, dimana bata
akan mengalami perubahan kekuatan saat bata berumur 7 sampai 28 hari. Hal ini
disebabkan kadar air yang terdapat pada bata tersebut akan semakin berkurang sesuai
dengan lama waktu pengeringan. Semakin bertambahnya jumlah persentasi semen
maka kuat tekan bata juga akan bertambah, sebanding dengan bertambahnya waktu
pengeringan bata.Saat bata berumur 28 hari, bata benar-benar dalam keadaan kering,
atau dengan kata lain tidak terdapat kadar air pada bata tersebut.
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Pengujian penyerapan air dilakukan setelah beton berumur 28 hari
sejak pengeringan. Data hasil pengujian, diperoleh penyerapan air rata-rata bata
normal adalah 11.33%, bata campuran limbah pulp dengan tambahan semen 0% -
10% tidak ada dikarenakan benda uji hancur ketika dilakukan perendaman. Sedangkan
bata campuran limbah pulp dengan tambahan semen 15% penyerapan airnya sebesar
27.23%, bata dengan tambahan semen 20% penyerapan air sebesar 22.53%, bata
dengan tambahan semen 25% penyerapan air sebesar 20.91%, dan bata dengan
tambahan semen 30% penyerapan air sebesar 19.57%.
0
Gambar 4.4Grafik Penyerapan Air pada Bata terhadap Campuran Semen
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa semakin bertambahnya jumlah
persentasi dari semen maka penyerapan air semakin menurun dikarenakan pemakaian
bahan semen pada kadar tertentu akan menghasilkan bahan yang lebih kedap air. Dari
hasil diperoleh bahwa bata normal (bata tanpa limbah padat pulp) lebih kecil
penyerapan airnya dari pada bata campuran limbah pulp dikarenakan limbah yang
digunakan mempunyai massa jenis kurang dari 2 g/cm3 .
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Pengujian porositas dilakukan setelah beton berumur 28 hari sejak
pengeringan. Data hasil pengujian, diperoleh porositas rata-rata bata normal adalah
23.34%, bata campuran limbah pulp dengan tambahan semen 0% - 10% tidak ada
dikarenakan benda uji hancur ketika dilakukan perendaman. Sedangkan bata
campuran limbah pulp dengan tambahan semen 15% porositas sebesar 44.65%, bata
dengan tambahan semen 20% porositas sebesar 35.47%, bata dengan tambahan semen
25% porositas sebesar 32.26%, dan bata dengan tambahan semen 30% porositas
sebesar 23.34%.
Gambar 4.5 Grafik Porositas bata terhadap Variasi Campuran Semen
Dari grafik di ata dapat dilihat bahwa porositas pada bata normal lebih kecil dari pada
bata campuran limbah dikarenakan limbah lebih ringan dari pasir, jadi benda yang
lebih ringan cenderung tidak padat dan berongga.
4.2.5 Pengujian Densitas
Pengujian densitas dilakukan setelah beton berumur 28 hari sejak
pengeringan. Data hasil pengujian, diperoleh densitas rata-rata bata normal adalah
2.16 g/cm3, bata campuran limbah pulp dengan tambahan semen 0% densitas sebesar
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
tambahan semen 10% densitas sebesar 1.58 g/cm3, bata dengan tambahan semen 15%
densitas sebesar1.59 g/cm3, bata dengan tambahan semen 20% densitas sebesar 1.60
g/cm3, bata dengan tambahan semen 25% densitas sebesar 1.61 g/cm3, dan bata
dengan tambahan semen 30% densitas sebesar 1.61 g/cm3.
0
Gambar 4.6 Grafik Densitas bata terhadap Variasi Campuran Semen
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa densitas bata normal lebih besar
tinggi dari bata dengan campuran limbah pulp. Semakin bertambah persentase
campuran semen maka semakin meningkat pula densitas dari bata. Bata dengan
campuran limbah padat pulp termasuk bata konstruksi ringan karena densitas dari bata
tersebut kurang dari 2 gr/cm3.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Pada pengujian kuat tekan diperoleh kuat tekan bata dengan menggunakan
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
2. Kuat tekan bata dengan menggunakan limbah padat pulp hampir
menyamai kekuatan tekan dari bata normal (bata dengan campuran semen
dan pasir tanpa limbah padat pulp).
3. Pada pengujian penyerapan air dan porositas bata dengan campuran semen
0%, 5%, dan 10% tidak teruji, karena faktor semen yang mampu mengikat
bahan pada persentase komposisi tertentu.
4. Pada pengujian penyerapan air pada bata campuran limbah padat pulp yang
diperoleh yaitu 19.57% - 27.23%.
5. Pada pengujian porositas bata campuran limbah padat pulp yang diperoleh
yaitu 23.34% - 44.65%.
6. Pada pengujian densitas bata dengan campuran limbah padat pulp yang
diperoleh yaitu 1.52 gr/cm3 – 1.61 gr/cm3.
7. Limbah padat pulp dregs, grits, dan biosludge dapat dipergunakan sebagai
bahan pengganti agregat dalam pembuatan bata.
5.2 Saran
1. Perlu kiranya diteliti lebih lanjut penggunaan limbah padat pulp sebagai bahan
pembuatan bata dengan persentase yang berbeda untuk mendapatkan bata
konstruksi dengan karakterisasi yang lebih baik lagi.
2. Dalam melakukan pencetakan, diharapkan adonan benar-benar homogen agar
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
3. Dalam penelitian selanjutnya diharapkan melakukan pengujian lainnya,
Seperti ketahanan aus.
DAFTAR PUSTAKA
Chu-Kia Wang, 1994, Disain Beton Bertulang, Terjemahan oleh binsar Hariandja,
Jilid I, Edisi Keempat, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
D.Fengel, G.Wegener, 1995, Kayu (Kimia, Ultrastruktur, Reaksi-reaksi), Terjemahan
oleh Hardjono Sastrohamoidjojo, Cetakan Pertama, Universitas Gadjah
Mada Press, Yogyakarta.
Nawy.G.Edward, 1998, Beton Bertulang, Terjemahan oleh Bambang Surycatmono,
Penerbit PT. Refika Aditama, Bandung.
Kadiyono, L.J & Brook, K.M. 1991, Bahan dan Praktek Beton. Terjemahan oleh Stephanus Hindarko, Jakarta, Erlangga
Sembiring, Anwar Dharma, 2007, Teori Pengantar Keramik, Medan, tidak
dipublikasikan.
Sunu, Pramudya, 2001, Melindungi Lingkungan Dengan Menerapkan ISO 14001,
Gramedia Widiasarana Indonesia, Jakarta.
S. Timoshenko, 1999, Dasar – Dasar Perhitungan Kekuatan Bahan, Restu Agung,
Jakarta.
Van Vlack, Lawrence H. 2004, Elemen-Elemen Ilmu dan Rekayasa Material, Edisi
ke-6, Terjemahan Ir. Sriati Djaprie, Erlangga, Jakarta.
Van Vliet, G. L. J. dan Both. W. 1984, Teknologi untuk Bangunan Mesin
Bahan-bahan 1, Terjemahan Haroen, Erlangga, Jakarta.
Wargadinata, Arijanto Salmoen, 2002, Pengetahuan Bahan, Universitas Trisakti
Press, Jakarta.
Winter. George, 1993, Perencanaan Struktur Beton Bertulang, Terjemahan oleh
Besari M.Sahari, dkk, Penerbit PT. Prandnya Paramita, Jakarta.
http://www.google.co.id/
LAMPIRAN 1
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Contoh perhitungan pengujian kuat tekan sebagai berikut:
Tekanan
Untuk perhitungan kuat tekan rata-rata:
Kuat Tekan Rata-rata ( fc') =
II. Perhitungan Penyerapan Air (Water Absorption)
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Penyerapan air
Massa basah (mb) = 16.83 gr
Untuk perhitungan penyerapan air rata-rata:
Penyerapan Air Rata-rata (%) =
III. Perhitungan Porositas
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Porositas (%)
Untuk perhitungan porositas rata-rata:
Porositas Rata-rata (%) =
IV. Perhitungan Densitas
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Densitas
Untuk perhitungan porositas rata-rata:
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
GAMBAR ALAT-ALAT PERCOBAAN
1. UTM ( Universal Testing Machine)
2. Neraca Analitik
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.
USU Repository © 2009
LAMPIRAN 3
GAMBAR BAHAN-BAHAN PERCOBAAN
1. Grit
2. Dregs
3. Biosludge
Siti Aisyah Ritonga : Pembuatan Dan Karakterisasi Bata Konstruksi Dengan Memanfaatkan Limbah Padat Pulp Dan Semen, 2009.