PEMANFAATAN LIMBAH BOTOL PLASTIK SEBAGAI
BAHAN ECO PLAFIE (ECONOMIC PLASTIC FIBER) PAVING
BLOCK YANG BERKONSEP RAMAH LINGKUNGAN
DENGAN UJI TEKAN, UJI KEJUT DAN SERAPAN AIR
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian
Pendidikan sarjana teknik sipil
Oleh :
08 0404 151
ARIF FRASMAN SIBUEA
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
ABSTRAK
Konstruksi perkerasan dengan paving merupakan konstruksi yang ramah lingkungan karena paving sangat baik dalam membantu konservasi air tanah, disamping pelaksanaannya yang lebih cepat, mudah dalam pemasangan dan pemeliharaan. Disamping Kuat tekan merupakan salah satu sifat utama paving block, kuat impact merupakan salah satu indikator untuk mengetahui seberapa besar beban kejut yang mampu ditahan oleh suatu material pavemen dalam hal ini paving block. Semakin tinggi kuat impactnya maka durabilitasnya semakin baik (Arumi, 2012). Khusunya untuk areal pelabuhan peti kemas dimana paving sering mendapat beban impact yang besar dan berulang-ulang.
Penambahan fly ash dan serat plastik (polyethylene terephtalate) pada campuran bahan pembentuk paving block merupakan salah satu alternatif jawaban yang diharapkan mampu memenuhi pemecahan masalah tersebut. Dalam penelitian ini menggunakan bahan tambah abu batu 30% dari berat semen, serat plastik konsentrasi 0,25%, 0,5% ,0,75%, 1% volume. Perbandingan semen dan pasir adalah 1 : 6 dengan faktor air semen 0,50. Pengujian dilakukan berdasarkan ASTM C39-86 untuk uji tekan 28 hari, ketahanan kejut umur 28 hari berdasarkan ACI 544.2R-89, uji serapan air berdasarkan ASTM C 20-00.
Berdasarkan hasil penelitian penambahan abu batu dan serat plastik dapat meningkatkan kuat tekan dan ketahanan kejut paving. Peningkatan kuat tekan optimum berada pada penambahan serat plastik 0,5% volume dengan peningkatan 42,23% dari paving normal. Hasil pengujian ketahanan kejut optimum berada pada penambahan serat plastik 0,5% dimana paving mampu menyerap energy sebesar 1122,388 joule dibandingkan paving normal hanya mampu menyerap energy 297,980 joule atau, mampu menyerap energy 3,78 kali lebih baik dari paving normal. Dari hasil pengujian serapan air terjadi penurunan daya serap air paving dari 0% -1%. Dimana paving pada variasi penambahan serat palstik 1% hanya mampu meyerap air 3,27% dibandingkan paving normal dengan daya serap air 6,27 %. Paving block dengan serat plastik sangat baik dimanfaatkan pada area pelabuhan, pabrik maupun lokasi lain yang sering mengalami beban impact yang besar dan berulang, dan sangat baik digunakan dalam hal membantu konservasi air tanah.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
limpahan kasih karunia-Nya maka penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini
dengan judul : “Pemanfaatan Limbah Botol Plastik Sebagai Bahan Eco Plafie
(Economic Plastic Fiber) Paving Block Yang Berkonsep Ramah Lingkungan
Dengan Uji Tekan, Uji Kejut dan Serapan Air”.
Tugas akhir ini ditulis dan disusun sedemikian rupa sebagai syarat dalam
ujian sarjana Teknik Sipil bidang studi Struktur pada Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara, Medan. Penulis menyadari bahwa isi dari tugas akhir ini masih
memiliki kekurangan dan jauh dari sempurna karena keterbatasan pengetahuan
penulis. Sehingga untuk penyempurnaannya maka penulis mengharapkan saran
dan kritik dari bapak dan ibu dosen serta dari rekan-rekan mahasiswa.
Penulis juga menyadari tanpa bimbingan, bantuan dan dorongan semangat
dari berbagai pihak tugas akhir ini tidak mungkin dapat diselesaikan dengan baik.
Sehingga dengan ini saya mengucapkan terimahkasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Jurusan Departemen
Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir.Syahrizal,MT selaku Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. Dr.-Ing. Johannes Tarigan, selaku dosen pembingbing yang
telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan
4. Bapak Ir. Daniel Terumbi, MT, selaku dosen wali sekaligus dosen
pengajar selama saya menempuh studi.
5. Bapak/Ibu dosen pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera
Utara.
6. Seluruh pegawai administrasi yang telah memberikan bantuan dalam
kemudahan penyelesaian administrasi
7. Kedua orang tua ku terkasih, Patiar Sibuea dan Riana Butar-butar
8. Kepada pimpinan perusahaan Home Industry paving Block Hery :Bapak
M. Nababan beserta pegawainya, yang telah memberi kan tempat bagi
saya untuk melakukan penelitian dan bimbingannya.
yang
telah mengasihi aku dengan segenap hati dan yang telah membentuk aku
dengan nasehat dan kasihnya hingga saat ini. Kepada saudara/i ku, bere
ku, yang ku banggakan yang memberi dorongan/semangat hingga tugas
akhir ini terselesaikan. Kepada bang Rickson Sibuea, ST yang telah sedia
membantu dalam mencari lokasi penelitian.
9. Rekan-rekan mahasiswa/i Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera
Utara angkatan 08 khususnya : Sadvent, Sumandro, Nurul, Rosiva, Dapot,
Luhut, Jefry, Deyva, Frengki, Itin, David, Jaya, Muti, Jun, Pardi, Astri,
Tryana, Evi, Putri, Ester, Rumanto, Yoona, Yazid dan juga asisten Lab
Beton Universitas Sumatera Utara. Tak terkecuali anak Ampara 409 :
Amang, Bang Maruhum, Bang Marth, Bang Samuel, Bang Nando,
Fransisco, Rudy, Sabden, Trywan, Albert, Erik yang telah membantu tugas
10. Rekan –rekan mahasiswa Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera
Utara dari seluruh angkatan yang telah banyak membantu baik dalam
perkuliahan maupun member masukan dalam tugas akhir ini.
Dengan kesadaran dalam keterbatasan dari ketidak-sempurnaan bahwa
tugas akhir ini tidak luput dari kesalahan baik dalam penulisan atau
penyusunnya, maka dengan hati yang tulus mengucapkan maaf. Akhir kata
penulis berharap tugas akhir ini berguna bagi semua pihak yang memerlukan.
Medan, Februari 2013
DAFTAR ISI
2.1 T
injauan Umum ……… 7
2.2 T
eori Tentang Bahan Bangunan Berbasis Semen ……… 7
2.3 T
etode Pembuatan Paving Block Di Masyarakat ………… 14
2.6 P
enambahan Serat (fiber) Terhadap Beton ……….. 25
2.7 P
olyethylene Terephtalate ( PET) ………. 27
2.8 K
etahanan Kejut (Impact Resistance) ……….. 29
2.9 P
enelitian Sejenis Yang pernah Dilakukan ………. 33
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 U
mum ……… 35
3.2 P
eralatan ……… 37
3.3 B
ahan-bahan Penyusun Paving Block ………. 38
3.3.1 P
engujian Agregat Halus ………... 38
3.4 P
erencanaan Campuran Paving Block (Mix Design) ……… 42
3.5 P
enyediaan Bahan Penyusun Paving Block ………. 42
3.6 P
3.7 P
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 K
erhitungan Biaya Produksi Eco Plafie Paving ……… 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 K
esimpulan ……… 66
5.2 S
aran ……….. 68
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bentuk Paving Block………. 11
Gambar 2.2 Pola Pemasangan Paving Block……… 13
Gambar 2.3 Alat Cetak Paving Manual……… 14
Gambar 2.4 Mesin Press Vibrasi Paving ……….. 15
Gambar 2.6 Rumus Molekul PET ……… 26
Gambar 2.7 Logo PET ………. 27
Gambar 3.1 Alur Penelitian Paving ………. 36
Gambar 3.2 Detail Uji Kejut Beton Berdasrkan ASTM D 1557……….. 46
Gambar 3.3 Uji Ketahanan Kejut Menurut Erwin Rommel 2007………. 47
Gambar 3.4 Detail Prototype Uji Kejut Paving Block ………. 48
Gambar 3.2 Alat Pengujian Ketahanan Kejut Paving Block……… 50
Grafik 4.1 Kuat Tekan Rata-rata Untuk Variasi Campuran PET ……….. 51
Grafik 4.2 Ketahanan Kejut Rata-rata Untuk Variasi Campuran PET ……….. 54
Grafik 4.3 Serapan Air Rata-rata Untuk Variasi Campuran PET ………. 57
DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Distribusi Pengujian Benda Uji Paving Block……… 7
Tabel 2.1 Kekuatan Fisik Paving Block ……… 13
Tabel 2.3 Keuntungan Dan Kerugian Metode Mekanis Dan Metode Konvensional……… 17
Tabel 2.5 Persentase Komposisi Semen Portland……….. 21
Tabel 2.6 Susunan Gradasi Untuk Agregat Halus………. 22
Tabel 2.7 Karakteristik Serat Nylon ……….. 26
Tabel 3.1 Kebutuhan Bahan Pembentuk Paving Block ………. 43
Tabel 4.1 Kuat Tekan Rata-rata Paving Block……….. 50
Tabel 4.2 Ketahanan Kejut Rata-rata Paving Block……….. 53
Tabel 4.3 Serapan Air Rata-rata Paving Block……….. 56
DAFTAR NOTASI
PET : polyethylene terephtalate
SSD : saturated surface dry
n : jumlah pukulan
EP : energy potensial (joule)
g : percepatan gravitasi (m/s2)
h : ketinggian (m)
EK : energy mekanik (joule)
V : kecepatan palu (m/s 2)
EM : energy mekanik (joule)
FM : modulus kehalusan
f’c : kuat tekan (kg/cm2)
P : beban tekan (kg)
A : luas permukaan benda uji (cm2)
WA : serapan air (kg)
Mk : massa sampel kering (kg)
Mj : massa sampel basah (kg)
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Pemeriksaan Bahan Pada Agregat Halus
Lampiran II Pengujian Kuat Tekan, Ketahanan Kejut Dan Serapan Air
ABSTRAK
Konstruksi perkerasan dengan paving merupakan konstruksi yang ramah lingkungan karena paving sangat baik dalam membantu konservasi air tanah, disamping pelaksanaannya yang lebih cepat, mudah dalam pemasangan dan pemeliharaan. Disamping Kuat tekan merupakan salah satu sifat utama paving block, kuat impact merupakan salah satu indikator untuk mengetahui seberapa besar beban kejut yang mampu ditahan oleh suatu material pavemen dalam hal ini paving block. Semakin tinggi kuat impactnya maka durabilitasnya semakin baik (Arumi, 2012). Khusunya untuk areal pelabuhan peti kemas dimana paving sering mendapat beban impact yang besar dan berulang-ulang.
Penambahan fly ash dan serat plastik (polyethylene terephtalate) pada campuran bahan pembentuk paving block merupakan salah satu alternatif jawaban yang diharapkan mampu memenuhi pemecahan masalah tersebut. Dalam penelitian ini menggunakan bahan tambah abu batu 30% dari berat semen, serat plastik konsentrasi 0,25%, 0,5% ,0,75%, 1% volume. Perbandingan semen dan pasir adalah 1 : 6 dengan faktor air semen 0,50. Pengujian dilakukan berdasarkan ASTM C39-86 untuk uji tekan 28 hari, ketahanan kejut umur 28 hari berdasarkan ACI 544.2R-89, uji serapan air berdasarkan ASTM C 20-00.
Berdasarkan hasil penelitian penambahan abu batu dan serat plastik dapat meningkatkan kuat tekan dan ketahanan kejut paving. Peningkatan kuat tekan optimum berada pada penambahan serat plastik 0,5% volume dengan peningkatan 42,23% dari paving normal. Hasil pengujian ketahanan kejut optimum berada pada penambahan serat plastik 0,5% dimana paving mampu menyerap energy sebesar 1122,388 joule dibandingkan paving normal hanya mampu menyerap energy 297,980 joule atau, mampu menyerap energy 3,78 kali lebih baik dari paving normal. Dari hasil pengujian serapan air terjadi penurunan daya serap air paving dari 0% -1%. Dimana paving pada variasi penambahan serat palstik 1% hanya mampu meyerap air 3,27% dibandingkan paving normal dengan daya serap air 6,27 %. Paving block dengan serat plastik sangat baik dimanfaatkan pada area pelabuhan, pabrik maupun lokasi lain yang sering mengalami beban impact yang besar dan berulang, dan sangat baik digunakan dalam hal membantu konservasi air tanah.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Paving block merupakan salah satu bahan bangunan yang digunakan sebagai
lapisan atas struktur jalan selain aspal atau beton. Sekarang ini, banyak konsumen
lebih memilih paving block dibandingkan perkerasan lain seperti dak beton
perkerasan dengan paving merupakan konstruksi yang ramah lingkungan dimana
paving sangat baik dalam membantu konservasi air tanah, pelaksanaanya yang
lebih cepat, mudah dalam pemasangan dan pemeliharaan, memiliki aneka ragam
bentuk yang menambah nilai estetika, serta harganya yang mudah dijangkau.
Paving block adalah komposisi bahan bangunan yang terbuat dari campuran
semen portland atau bahan perekat sejenis, air dan agregat halus dengan atau
tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu dari pada beton
tersebut (SK.SNI S-04-1989-F,DPU). Keberadaan paving dapat dijumpai di
trotoar, area bermain / taman, jalan lingkungan perumahan dan tidak tertutup
kemungkinannya digunakan pada daerah pelabuhan. Hal itu terbukti, hampir di
berbagai tempat seperti daerah parkiran, trotoar, di Universitas Sumatera Utara
menggunakan paving block.
Akan tetapi, tingginya permintaan konsumen terhadap paving tidak diimbangi
dengan ketersediaan kualitas yang memadai baik dari segi kekuatan, umur pakai,
dan durability paving. Banyak paving yang dijumpai pada permukaan jalan
mengalami retak-retak, mudah patah, banyak ditumbuhi oleh lumut, karena
paving bersifat getas. Hal ini disebabkan oleh mutu bahan yang tidak sesuai,
gerusan air hujan, komposisi bahan yang tidak sesuai dengan standart, perbedaan
tingkat pemadatan (pressing) paving, bahkan beban kejut (impact resistance) yang
sangat besar dari lintasan roda kendaraan.
Paving block harus memiliki kuat tekan yang tinggi untuk mampu menahan
beban kendaraan diatasnya, tahan terhadap gerusan air hujan agar paving tidak
kendaraan (pengereman) secara tiba-tiba yang mampu membuat paving cepat aus
khusunya untuk area kusus seperti area pelabuhan peti kemas, dimana sering
terjadi beban kejut yang berulang-ulang.
Beberapa peneliti terdahulu telah menggunakan berbagai cara dalam
meningkatkan kualitas paving. Salah satunya dengan menambahkan pozzoland
berupa abu batu dan penambahan serat berupa serat baja, serat plastik, serat alami.
Penelitian paving block dengan menggunakan fly ash 5% volume, serat plastik
(polyethylene terephtalate) 0,25% volume diperoleh kuat kejut paving 270 joule
pada kondisi retak (first crack), 945 joule kondsi runtuh (failure) atau 3,5 kali
lebih baik dari paving normal (dwicahyani arum,dkk,2012).
Penelitian paving block dengan menggunakan fly ash 0%; 10%; 20%; 30%;
40%; 50% berat semen dihasilkan kuat tekan berturut - turut 19,82 Mpa; 26,63
Mpa; 31,43 Mpa; 35,73 Mpa; 29,69Mpa; 23,77Mpa (Sutarno dan Sukardi, 2008).
Meningkatnya kuat kejut paving dengan menambahkan serat plastik
(polyethylene terephtalate) pada bahan campuran paving block ,dapat dikatakan
plastik (polyethylene terephtalate) sebagai bahan eco plafie (economic plastic
fiber) yang berkonsep ramah lingkungan dengan cara pengolahan plastik yang
ramah lingkungan konsep 3R (Reduce, Recycling, Reuse) (dwicahyani arumi, dkk,
2012).
Pada kesempatan ini akan dilakukan suatu usaha untuk menghasilkan paving
menambahkan serat plastik PET (Polyethylene Terephtalate) dan bahan tambah
berupa abu batu terhadap campuran bahan pembentuk paving block. Penambahan
serat plastik PET sebesar 0,25% ,0,5%, 0,75%, 1% dari volume dan abu batu 30
% dari berat semen.
1.2 Perumusan masalah
Keberadaan limbah botol plastik berlogo PET di lingkungan masyarakat
sangat menggangu lingkungan sekitarnya karena plastik sukar diuraikan oleh
tanah. Berbagai cara telah diusahakan agar limbah plastik memiliki manfaat bagi
manusia, dengan cara mendaur ulang plastik bahkan menggunakannya dalam
campuran bahan bangunan. Salah satu yang akan dibahas pada penulisan ini
adalah pemanfaatan limbah plastik berlogo PET dengan cara merubah bentuknya,
sebagai bahan campuran pembentuk paving block. Namun berapa komposisi
optimum limbah botol plastik (polyethylene terephtalate) pada pembuatan paving
block ini dapat meningkatkan kuat tekan dan kuat kejutnya? Bagaimana terhadap
sisi ekonomis paving?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yakni :
Untuk mengetahui perilaku mekanik dan fisis paving block yang
menggunakan fly ash dan serat plastik (polyethylene terephtalate) sebagai bahan
tambah dalam campuran pembentuk paving block dan membandingkannya
terhadap paving block normal. Perilaku mekanik yang diteliti meliputi : kuat
1.4 Batasan Masalah
Untuk membatasi permasalahan yang diteliti agar penelitian dapat terarah
sesuai tujuan yang diharapkan, maka digunakan anggapan dasar dan batasan
masalah sebagai berikut ini.
• Plastik yang digunakan berupa poly ethylene terephtalate yang berlogo 1
dan fly ash dari PT. ADHI KARYA
• Perbandingan campuran semen : pasir : fas , 1 : 6 : 0,5
• Direncanakan paving dengan mutu > K -125 Kg/cm2
• Pada pembuatan benda uji variasi serat poly ethylene terephtalate 0%, 0,25
%, 0,5%, 0,75 %, 1,0% terhadap volume dan fly ash 30 % dari berat
semen.
• Menggunakan cetakan paving block berbentuk segienam dengan ukuran
11 x 6,5 cm untuk kuat kejut, kuat tekan dan 9 x 6,5 cm untuk serapan air.
• Serat plastik (poly ethylene terephtalate) disimpul dengan panjang 4 cm,
• Benda uji berjumlah 4 buah untuk setiap variasi serat poly terephtalate.
• Perawatan ( quring ) dengan perendaman di air selama 28 hari dan di uji
pada umur 28 hari.
1.5 Metodologi penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah kajian
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun tahap – tahap pelaksanaan
dalam penelitian sebagai berikut :
1. Penyediaan bahan penyusun paving : semen, pasir, fly ash, serat plastik
PET
2. Pemeriksaan bahan penyusun paving.
• Analisa ayakan agregat halus
• Pemeriksaan berat jenis, absorbsi agregat halus
• Pemeriksaan berat isi agregat halus
• Pemeriksaan kadar lumpur ( pencucian agregat halus lewat
ayakan no. 30)
• Pemeriksaan kadar liat (clay clump) pada agregat halus
• Pemeriksaan kandungan organic (colorimetric test) pada
agregat halus
3. Mix design (perancangan campuran)\
Penimbangan / penakaran bahan penyusun paving .
4. Pengujian Kuat Tekan, Kuat kejut dan Serapan air paving dengan
menggunakan benda uji segienam.
Tabel 1.1 Distribusi Pengujian Benda Uji Paving Block
0.5 30 % 0.25 % 4 4 5 13
0.5 30 % 0.50 % 4 4 5 13
0.5 30 % 0.75 % 4 4 5 13
0.5 30% 1 .0% 4 4 5 13
∑ 65
1.6 Manfaat Penelitian
• Dari hasil penelitian ini kiranya dapat kita jadikan suatu acuan bahwa
penggunaan fly ash, serat poly ethylene terephtalate sebagai komponen
pembentuk paving yang merupakan suatu pilhan yang patut
dipertimbangkan untuk mengubah sifat paving sesuai yang diinginkan.
• Penggunaan serat poly ethylene terephtalate pada paving dapat menjadi
solusi dalam meningkatkan kuat kejut, kuat tekan.
• Mengurangi volume dan efek pencemaran lingkungan yang diakibatkan
oleh limbah plastik khususnya botol minuman ringan berlogo PET.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Umum
Mulai tahap perencanaan hingga tahap analisis, penelitian dilaksanakan
berdasarkan sumber yang berkaitan dengan topik yang dipilih, yaitu penelitian
plastic fiber) yang berkonsep Ramah Lingkungan dengan Uji tekan ,Uji kejut dan
Serapan air. Materi yang dibahas antara lain :
• Bahan bangunan berbasis semen dan teori tentang paving block.
• Material paving block, Serat plastik ( Polyethylene Terepthalate ) dan
Bahan tambah ( admixture ), Perawatan paving block
• Metode pembuatan paving block di masyarakat.
• Pengujian kuat tekan , kuat kejut, serapan air
• Penelitian sejenis yang pernah dilakukan
2.2 Teori Tentang Bahan Bangunan Berbasis Semen
Bahan bangunan berbasis semen di antaranya adalah :
• Mortar, yaitu didefenisikan sebagai bahan yang diperoleh dari
mencampurkan agregat halus, semen portland dan air (SNI 03-0691-1996)
• Beton, yaitu didefenisiskan sebagai bahan yang diperoleh dengan
mencampurkan agregat halus, agregat kasar, semen portland dan air ( PBI,
1971).
• Paving block, yaitu didefenisikan sebagai suatu komposisi bahan
bangunan yang terbuat dari campuran semen Portland atau bahan perekat
hidrolis sejenisnya, air, dan agregat (abu batu/ pasir) dengan atau tanpa
bahan tambahan lainnya ( SNI 03-0691-1996). Paving block digunakan
pada perkerasan jalan.
Bata beton (paving block) merupakan salah satu jenis beton non structural
yang dapat dimanfaatkan untuk keperluan jalan, pelataran parkir, trotoar, taman,
dan keperluan lainnya. Paving block mulai dikenal dan dipakai di Indonesia
terhitung sejak tahun 1997/1998, dimulai dengan pemasangan trotoar di Jalan
Thamrin dan untuk terminal bis Pulogadung, keduanya di Jakarta. Paving block
dapat berwarna seperti aslinya atau diberi zat warna pada komposisinya dan
digunakan untuk lantai baik didalam maupun diluar bangunan.
2.3.1 Kegunaan dan Keuntungan Paving Block
Keberadaan paving block bisa menggantikan aspal dan pelat beton, dengan
banyak keuntungan yang dimilikinya. Paving block mempunyai banyak kegunaan
diantaranya sebagai lapisan perkerasan lapangan terbang, terminal bis, parkir
mobil , pejalan kaki, taman kota dan tempat bermain.
Penggunaan paving block memiliki beberapa keuntungan, antara lain :
• Dapat diproduksi secara manual
• Dapat diaplikasikan pada pembangunan jalan dengan tanpa memerlukan
keahlian khusus.
• Pada kondisi pembebanan yang normal paving block dapat digunakan
selama masa-masa pelayanan dan paving block tidak mudah rusak
• Paving block lebih mudah dihamparkan dan langsung bisa digunakan
tanpa harus menunggu pengerasan seperti pada beton.
• Tidak menimbulkan kebisingan dan gangguan debu pada saat
• Paving block menghasilkan sampah konstruksi lebih sedikit dibandingkan
penggunaan pelat beton.
• Adanya pori-pori pada paving block meminimalisasi aliran permukaan dan
memperbanyak infiltrasi dalam tanah.
• Perkerasan dengan paving block mampu menurunkan hidrokarbon dan
menahan logam berat.
• Paving block memiliki nilai estetika yang unik terutama jika didesain
dengan pola dan warna yang indah .
• Perbandingan harganya lebih rendah dibanding dengan jenis perkerasan
konvensional yang lain.
• Pemasangannya cukup mudah dan biaya perawatannya pun murah.
Kelemahan Paving Block :
• Mudah bergelombang bila pondasinya tidak kuat dan kurang nyaman
dengan kendaraan yang berkecepatan tinggi. Sehingga perkerasan paving
block hanya cocok untuk mengendalikan kecepatan kendaraan di
lingkungan pemukiman dan perkotaan yang padat.
2.3.2 Klasifikasi Paving Block
Berdasarkan SK SNI T – 04 – 1990 – F , klasifikasi paving block (blok beton)
didasarkan atas bentuk, tebal, kekuatan, dan warna. Klasifikasi tersebut antara
lain :
Bentuk paving block secara garis besar terbagi atas dua macam, yaitu :
a. Paving block bentuk segi empat
b. Paving block bentuk segi banyak
Gambar 2.1 Bentuk Paving Block
Pola pemasangan sebaiknya disesuaikan dengan tujuan penggunaanya. Pola
yang umum dipergunakan ialah susun bata ( stretcher ), anyaman tikar ( basket
weave ), dan tulang ikan ( herring bone ). Untuk perkerasan jalan diutamakan pola
tulang ikan karena mempunyai kuncian yang baik. Dalam proses pemasangannya,
paving block harus berpinggul dan pada tepi susunan paving block biasanya
Pola Anyaman Tikar Penguncian Sedang
Pola Tulang Ikan 45º Penguncian Paling Baik
Pola Tulang Ikan 90º Penguncian Paling Baik
Pola Susun Bata Penguncian Paling Rendah
Gambar 2.2 Pola Pemasangan Paving Block
2. Klasifikasi berdasarkan ketebalan
Ketebalan paving block ada tiga macam, yaitu :
a. Paving block dengan ketebalan 60 mm
b. Paving block dengan ketebalan 80 mm
Pemilihan bentuk dan ketebalan dalam pemakaian harus disesuaikan dengan
rencana penggunaanya dan kuat tekan paving block tersebut juga harus
diperhatikan.
3. Klasifikasi berdasarkan kekuatan
a. Paving block dengan mutu beton f’c 37,35 MPA
b. Paving block dengan mutu beton f’c 27,0 MPA
4. Klasifikasi berdasarkan warna
Warna yang tersedia dipasaran antara lain abu-abu, hitam, dan merah.
Paving block yang berwarna kecuali untuk menambah keindahan juga
dapat digunakan untuk member batas pada perkerasan seperti tempat
parkir, tali air, dan lain-lain.
2.3.3 Standar Mutu Paving Block
Standar mutu yang harus dipenuhi paving block untuk lantai menurut SNI
03 – 0691 – 1996 adalah sebagai berikut :
1. Sifat tampak paving block untuk lantai harus mempunyai bentuk
yang sempurna, tidak terdapat retak – retak dan cacat, bagian sudut
dan rusuknya tidak mudah direpihkan dengan kekuatan jari tangan.
2. Bentuk dan ukuran paving block untuk lantai tergantung dari
persetujuan antara pemakai dan produsen. Setiap produsen
memberikan penjelasan tertulis dalam leaflet mengenai bentuk,
3. Penyimpangan tebal paving block untuk lantai diperkenankan
kurang lebih 3 mm.
4. Paving block untuk lantai harus mempunyai kekuatan fisik sebagai
berikut :
Tabel 2.1 Kekuataan Fisik Paving Block
Mutu Kegunaan
5. Paving block untuk lantai apabila diuji dengan natrium sulfat tidak boleh
cacat, dan kehilangan berat yang diperbolehkan maksimum 1 %.
2.3.4 Metode pembuatan Paving Block di masyarakat
Cara pembuatan paving block yang biasanya digunakan dalam masyarakat
dapat diklasifikasikan menjadi dua metode, yaitu :
Metode ini adalah metode yang paling banyak digunakan oleh masyarakat
kita dan lebih dikenal dengan metode gablokan. Pembuatan paving block cara
konvensional dilakukan dengan menggunakan alat gablokan dengan beban
pemadatan yang berpengaruh terhadap tenaga orang yang mengerjakan.
Metode ini banyak digunakan oleh masyarakat sebagai industry rumah tangga
karena selain alat yang digunakan sederhana, juga mudah dalam proses
pembuatannya sehingga dapat dilakukan oleh siapa saja. Proses produksi ini
menghasilkan paving block K-50 s/d K-100.Selain itu tingkat abrasi paving
manual masih cukup tinggi baik karena goresan, hujan dan tempaan panas.
Gambar 2.3 Alat Cetak Paving Manual
2. Metode Mekanis
Metode mekanis didalam masyarakat biasa disebut metode press. Metode
ini masih jarang digunakan karena untuk pembuatan paving block dengan
metode mekanis membutuhkan alat yang harganya relatif mahal. Metode
mekanis ini biasanya digunakan oleh pabrik dengan skala industry sedang atau
besar. Metode mekanis ada dua yakni :
Proses produksi dengan cara ini biasanya menghasilkan paving dengan
mutu K-150 s/d K-225. Adapun penggunaanya sebaiknya untuk pedestrian dan
lahan parkir yang tidak terlalu luas dengan beban yang terlalu berat.
Gambar 2.4 Mesin Press Vibrasi Paving
• Metode Hidrolik
Proses produksi dengan mesin hidrolik menghasilkan paving block dengan
mutu K-225 ke atas.Adapun penggunaanya dapat diaplikasikan pada semua
tempat, baik untuk pedestrian maupun parkiran yang luas dengan beban yang
cukup berat. Untuk hasil akhir dan penggunaan jangka panjang disarankan
menggunakan paving press hidrolik. Karakter paving block tidak sama dengan
keramik. Paving block lebih kasar, adakalanya bentuknya tidak terlalu mirip satu
sama lainnya, sedangkan keramik lebih halus dan bentuknya hampir mulus semua.
Gunakan paving block pada area-area strategis seperti pedestrian/jogging
track, jalan lingkungan perumahan, area parkir gedung/ruko/rumas sakit, halaman
rumah dan lain-lain. Dengan menggunakan paving block sebagai penutup
permukaan bumi berarti memberikan celah air untuk masuk sehingga kadar air
dibawahnya masih bagus. Selain itu dengan paving block kita bisa membuat
berbagai macam variasi pemasangan yang dapat disesuaikan dengan keinginan
kita, dan tentunya dengan perawatan yang lebih mudah dan lebih murah.
Gambar 2.5 Mesin Hidrolik Paving Block
Dari metode pembuatan paving block diatas, terdapat kelebihan dan
kekurangan dari tiap metode yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.3 Keuntungan Dan Kerugian Metode Mekanis Dan Metode
Konvensional
Konvensional • Dapat dilakukan oleh pemodal kecil
• Alat cetak relative murah
• Dapat dilakukan dimana dan oleh
siapa saja ( home industry)
• Kuat tekan umumnya
rendah dan tidak stabil
• Dalam sekali cetak
hanya satu buah paving
• Tidak dapat diproduksi
secara massal
Mekanis • Kuat tekan yang dihasilkan relative
stabil sesuai mix design
• Dalam sekali cetak, lebih dari satu
paving tergantung jumlah alat cetak
• Dapat diproduksi secara massal
• Hanya bisa dilakukan
oleh pemodal besar
• Alat cetak relative
mahal
• Tidak dapat dilakukan
disembarang tempat (
home industry)
Sumber : Studi lapangan, 2012 di” Home Industry Paving Block Hery”
2.4 Bahan Tambah (Admixture)
Penambahan bahan tambah dalam sebuah campuran beton atau mortar
sebaiknya tidak mengubah komposisi yang besar dari bahan lainnya, karena
penggunaan bahan tambah ini cenderung merupakan pengganti atau subsitusi dari
dalam campuran beton itu sendiri sehingga kecenderungan perubahan komposisi
dalam berat atau volume tidak terasa secara langsung dibandingkan dengan
komposisi awal beton tanpa bahan tambah (Tri Mulyono, 2004). Secara umum
bahan tambah yang digunakan dalam beton / mortar, dapat dibedakan menjadi dua
tambah yang bersifat mineral (additive). Bahan tambah admixture ditambahkan
saat pengadukan dan atau saat pelaksanaan pengecoran ( placing), sedangkan
bahan tambah additive ditambahkan saat pengadukan dilaksanakan. Bahan
tambah additive merupakan bahan tambah yang lebih banyak bersifat penyemenan
jadi bahan tambah additive lebih banyak digunakan untuk perbaikan kinerja
kekuatannya.
• Abu terbang batu bara ( fly ash)
Penelitian ini menggunakan abu terbang batu bara ( fly ash ) sebagai bahan
tambah dalam meningkatkan kuat tekan paving block. Fly ash yang digunakan
untuk penelitian ini adalah fly ash dari PT ADHI KARYA. Menurut ASTM C.618
( ASTM, 1995: 304) abu terbang (fly ash) didefenisikan sebagai butiran halus
hasil residu pembakaran batubara atau bubuk batu bara. Fly ash dapat dibedakan
menjadi dua, yaitu abu terbang yang normal yang dihasilkan dari pembakaran
batubara antrasit atau batubara bitomius dan abu terbang kelas C yang dihasilkan
dari batubara jenis lignite atau subbitumeus. Abu terbang kelas C kemungkinan
mengandung kapur (lime) lebih dari 10% beratnya.Abu terbang sendiri tidak
memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen. Tapi dengan kehadiran air
dan ukuran partikelnya yang halus, oksida silica yang dikandung oleh abu terbang
akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses
hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan mengikat.
Tabel 2.4 Kandungan Kimia Fly Ash Berdasarkan ASTM C. 618 -95 : 305
OksidaSilika(SiO2) + Oksida Alumina (Al2O3) +
Oksida Besi (Fe2O3), minimum%
70 50
Trioksida Sulfur ( SO3), maksimum % 5.0 5.0
Kadar Air, maksimum % 3.0 3.0
Kehilangan Panas, maksimum % 6.0 6.0
Penggunaan sampai dengan 12% masih diijinkan jika ada perbaikan kinerja atau
hasil test laboratorium menunjukkan demikian
2.5 Material Paving Block
Material penyusun pada paving block yang akan digunakan antara lain semen
Portland ( PC), agregat halus dan air.
2.5.1 Semen Portland ( PC )
Semen merupakan bahan hidrolik campuran yang kimiawi aktif setelah
berhubungan dengan air. Agregat tidak memainkan peranan penting dalam reaksi
kimia tersebut, tetapi berfungsi sebagai bahan pengisi yang dapat mencegah
perubahan-perubahan volume beton setelah pengadukan selesai dan memperbaiki
keawetan beton yang dihasilkan.
Bahan utama pembentuk semen portland adalah kapur ( CaO), silica ( SiO3),
alumina ( Al2O3), sedikit magnesia ( MgO), dan terkadang sedikit alkali ( Tri
Mulyono 2003). Bahan-bahan ini membentuk senyawa-senyawa kimia utama
yang menyusun semen Portland yaitu :
Senyawa ini cepat bereaksi dan menghasilkan panas jika terkena air. Panas
tersebut akan mempengaruhi kecepatan mengeras sebelum hari ke – 14.
b. Dikalsium Silikat ( C2S)
Senyawa ini lebih lambat bereaksi dengan air dan hanya berpengaruh
terhadap semen setelah umur 7 hari.
c. Trikalsium Aluminat ( C3A)
Senyawa ini bereaksi secara cepat, memberikan kekuatan awal yang
sangat cepat pada 24 jam pertama.
d. Tetrakalsium Aluminoferrit ( C4AF)
Senyawa ini kurang berpengaruh terhadap kekerasan semen atau beton
sehingga konntribusinya dalam peningkatan kekuatan beton kecil.
Tabel 2.5 Persentase Komposisi Semen Portland
Komposisi dalam persen ( % ) Karakteristik
Tipe I, Normal 49 25 12 8 2,9 0,8 2,4 Semen untuk
Agregat halus merupakan pengisi yang berupa pasir. Ukurannya bervariasi
baik harus bebas bahan organik, lempung, partikel yang lebih kecil dari saringan
No. 100 atau bahan-bahan lain yang dapat merusak campuran beton.
Adapun syarat-syarat untuk agregat halus berdasarkan ASTM C. 33 adalah
1. Modulus Kehalusan butiran 2,3 sampai 3,1
2. Susunan gradasi harus memenuhi syarat seperti table berikut :
Tabel 2.6 Susunan Gradasi Untuk Agregat halus
Ukuran lubang ayakan Persen lolos Kumulatif
3/8 in ( 9,5 mm) 100
Sumber : (Nawy, Edward G,1985: 15)
3. Kadar lumpur atau bagian yang lebih kecil dari 70 mikron ( 0,074 mm atau
No. 200) dalam persen berat maksimum,
• Untuk beton yang mengalami abrasi sebesar 3,0 %
• Untuk beton jenis lainnya sebesar 5 %
4. Kadar gumpalan tanah liat dan partikel yang mudah dirapikan maksimum
3 %
• Bila tampak permukaan beton dipandang penting (beton akan
diekspos) maksimum 0,5 %
• Beton jenis lainnya, maksimum 1,0 %
6. Kadar zat organik yang ditentukan dengan mencampur agregat halus
dengan larutan natrium sulfat (NaSO4) 3 %, tidak menghasilkan warna
yang lebih tua dibanding warna standard. JIka warnanya lebih tua maka
ditolak kecuali
• Warna lebih tua timbul karena sedikit adanya arang lignit atau
yang sejenis lainnya
• Ketika diuji dengan uji perbandingan kuat tekan beton yang dibuat
dengan pasir standard silica hasilnya menunjukkan nilai lebih besar
dari 95 %.
7. Tidak boleh bersifat reaktif terhadap alkali jika dipakai untuk beton yang
berhubungan dengan basah dan lembab atau yang berhubungan dengan
bahan yang bersifat reaktif terhadap alkali semen, dimana penggunaan
semen yang mengandung natrium oksida tidak lebih dari 0,6 %
8. Kekekalan jika diuji dengan natrium sulfat bagian yang hancur maksimum
10 % dan jika dipakai magnesium sulfat, maksimum 15 %.
Fungsi air pada campuran paving block adalah untuk membantu reaksi kimia
yang menyebakan berlangsungnya proses pengikatan. Persyaratan air menurut
British Standard ( BS.3148-80) adalah sebagai berikut :
a. Gabungan ion-ion yang terdapat dalam air yaitu kalsium, magnesium,
natrium, kalium, bikarbonta, sulfat, klorida, dan kadang-kadang karbonat
tidak melebihi 2000 mg per liter.
b. Konsentrasi NaCl atau garam dapur dalam air harus lebih kecil dari 2000
ppm ( part per million) dan kandungan sulfat dalam air harus lebih kecil
dari 1250 ppm
c. Air campuran asam tidak boleh melebihi pH 3,00
d. Konsentrasi air dengan kandungan basa ( Natrium hidroksida) harus lebih
rendah dari 0,5 % dari berat semen.
e. Kadar gula dalam air tidak boleh melebihi 0,2 % dari berat semen.
f. Air yang mengandung minyak tidak boleh melebihi 2 % dari berat semen.(
Nugraha, 2007)
Pemakaian air pada pembuatan campuran harus pas karena pemakaian air
yang terlalu berlebihan akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah
proses hidrasi selesai dan hal tersebut akan mengurangi kekuatan pving block
yang akan dihasilkan. Sedangkan terlalu sedikit air akan menyebabkan proses
hidrasi tidak tercapai seluruhnya, sehingga dapat mengurangi kekuatan paving
block yang akan dihasilkan.
Tujuan penambahan serat kedalam beton untuk memperbaiki beberapa
perilaku mekanik beton sehingga beton menjadi lebih andal penggunaanya
sebagai bahan konstruksi. Umumnya serat yang dimasukkan kedalam beton
berupa batang-batang dengan ukuran 5-500 μm dengan panjang sekitar 25 mm.
Terminologi serat (fiber) menurut ASTM adalah material yang tipis dan panjang
dalam bentuk menggumpul (bundles), jaringan atau standart yang merupakan
bahan alam atau hasil fabrikasi dan dicampurkan dalam beton segar.
Beberapa macam bahan serat (fiber) yang dapat dipakai untuk
memperbaiki sifat- sifat beton telah dilaporkan oleh ACI Committee 544 (1984).
Pada dasarnya serat dibagi atas serat baja, serat plastik, serat kaca, serat kawat dan
serat alami. Berdasarkan penelitian sebelumnya, penambahan serat dapat
meningkatkan perilaku mekanik beton seperti :
• Peningkatan kuat tarik dan kuat tekan
• Peningkatan kedaktalitasan beton
• Peningkatan Ketahanan kejut
• Peningkatan ketahanan lentur dan abrasi
Untuk serat plastik terdiri dari nylon dan rayon. Serat nylon terdiri dari
polypropylene, polyethylene, polyester. Masing-masing serat (fiber) tersebut
memiliki sifat dan kekuatan yang berbeda-beda, seperti yang disajikan dalam
tabel. Serat nylon (poliamida) adalah serat yang dibuat dari polimer sintetik
berantai panjang yang memiliki gugus-gugus amida.
Jenis serat
1ksi = 6.9 Mpa. (Sumber : ACI Committee 5444,1984)
Pengadukan beton (fiber) harus mengikuti SK.SNI.T-28-1991-03 atau
ASTM C.684. Pengadukan dalam pembuatan campuran beton dengan bahan
tambah serat nylon mengikuti tahapan tertentu. Mula-mula air dimasukkan
serat nylon dimasukkan. Setelah bahan tercampur semua, aduk kembali selama
minimal 1.5 menit. Konsentrasi penelitian ini adalah menggunakan serat plastik
atau serat nylon (polyethylene) pada paving block.
2.7 PET ( Polyethylene Terephthalate)
Polyethylene Terephthalate (plastik PET atau PETE) adalah polimer jernih
dan kuat dengan sifat-sifat penahan gas dan kelembaban. Kemampuan plastik
PET untuk menampung karbon dioksida (karbonasi) membuatnya sangat ideal
untuk digunakan sebagai botol-botol minuman ringan (bersoda / terkarbonasi).
Gambar 2.6 Rumus Molekul PET
Selain itu plastik PET juga sering digunakan sebagai botol air minum kemasan.
Pada kemasan botol air minum terdapat symbol (logo) di bagian bawah botol
seperti dibawah ini:
Gambar 2.7 Logo PET
Tanda ini merupakan logo daur ulang dengan angka 1 di tengahnya terus
Dipakai untuk botol plastik, berwarna jenih / transparan / tembus pandang
contohnya botol air mineral, botol jus dan hampir semua botol minuman lainnya.
Perlu ditekankan untuk botol jenis PET atau PETE dipakai HANYA SEKALI
SAJA, karena bila terlalu sering dipakai terlebih sering digunakan untuk
menyimpan air hangat maupun panas dapat mengakibatkan lapisan polimer pada
botol akan meleleh dan mengeluarkan zat karsinogenik yang dalam jangka
panjang dapat menyebabkan kanker.
Bagi para pekerja yang berhubungan dengan pengolahan PET ataupun
daur ulang plastik PET harus waspada karena didalam membuat PET terdapat
bahan yang disebutantimoni tiroksida, bahan Antimoni Tiroksida yang dapat
masuk kedalam tubuh melalui system pernafasan yaitu akibat menghirup debu
yang mengandung senyawa ini. Dalam jangka waktu lama akan mengakibatkan
iritasi kulit dan saluran pernafasan.. Di dunia mayoritas bahan plastik PET untuk
serat sintesis (sekitar 60%), di tekstil PET biasa digunakan dengan polyester,
bahan dasar botol kemasan 30 %.
Ada berbagai tipe pembebanan yang terjadi pada struktur bangunan.
Pembebanan dapat dibagi kedalam dua kategori yakni : beban mati dan aplikasi
beban secara tiba –tiba. Atau secara umum dikelompokkan kedalam beban statis
dan beban dinamis. Untuk beban statis sejauh ini tidak ada masalah dalam
menentukan beban tekannya, akan tetapi beban dinamis tergantung terhadap
waktu.
Beban dinamis dapat dikelompokkan kedalam dua kategori yakni : siklus
tunggal (single cycle) dan banyak siklus ( multicycle ).Siklus tunggal beban
dinamis contohnya beban kejut terhadap elemen struktur. Sedangkan, banyak
siklus tepatnya pada gempa bumi. Siklus tunggal ( single cycle ) beban dinamis
dapat dikatakan beban impak ( impact loading ).
Untuk lebih lanjutnya, beban impak terbagi dua yakni : beban impak pada satu
titik dan beban impact merata. Sebuah struktur yang terkena benda rudal akan
mengalami beban impak titik tunggal sedangkan, struktur yang terkena ledakan
akan mengalami beban impak merata.
Meningkakan ketahanan kejut atau kemampuan menyerap energy dari beban
dinamis merupakan salah satu test untuk mengukur perkuatan beton berserat. Ada
beberapa test yang digunakan untuk mengukur ketahanan kejut beton fiber.Test
ini tergantung terhadap mekanisme beban kejut dan parameter yang digunakan
selama test kejut.
Yang paling sederhana pada uji kejut adalah drop weight test atau uji jatuh
merekomendasikan bahwa uji kejut ini dengan menjatukan palu (hammer) seberat
4,5 kg secara bebas dari ketinggian 18 inch (46 cm) pada bola baja pejal
berdiameter 2,5 inch ( 6,3 cm), yang diletakkan pada benda uji silinder diameter
15 cm. Palu dijatuhkan berulang kali dan diamati kondisi retak pertama kali
sampai failure.
Uji kejut ini menghasilkan jumlah pukulan yang diperlukan untuk
menyebabkan benda uji failure. Jumlah ini berfungsi sebagai perkiraan kualitatif
dari energy yang diserap oleh benda uji hingga hancur (failure). Metode ini dapat
digunakan untuk membandingkan manfaat relative dari campuran serat beton
yang berbeda dan untuk menunjukkan peningkatan kinerja dari beton fiber
dibandingkan dengan beton konvensional. Hal ini juga dapat diadaptasi untuk
menunjukkan resistansi dampak relative dari ketebalan material yang berbeda.
Jumlah pukulan yang merupakan ketahanan kejutnya dapat dikonversikan
terhadap jumlah energy atau, berapa total energy yang diserap hingga benda uji
tersebut hancur. Ketika palu dengan massa mh dinaikkan ke ketinggian h diatas
benda uji, palu tersebut memiliki energy potensial ( Ep ). Energy potensial adalah
energy yang dimiliki oleh benda yang akan bergerak atau karena kedudukannya
yang dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Oleh karena palu dijatuhkan berulang maka
jumlah energy potensial yang diterima oleh benda uji tersebut :
EP = mh x g x h ………( 2.1 )
Dimana : EP = energy potensial ( joule )
mh= berat palu ( kg )
h = ketinggian (m)
ketika palu dijatuhkan dari ketinggian h terhadap benda uji, energy
potensial palu tersebut berubah menjadi energy kinetik ( EK ) dengan kecepatan
v. Energy kinetik adalah enery yang dimiliki oleh benda yang sedang bergerak.
Energy kinetik dinyatakan dengan :
EK = ½ x mh x v2 ………..(2.2)
Dimana :
EK = energy kinetik ( joule )
mh = berat palu (kg)
v = kecepatan palu ( m/s )
Sebelum palu menyentuh benda uji kecepatannya dapat dihitung dengan konsep
gerak jatuh bebas yakni :
……….(2.3)
Dimana : v = kecepatan ( m/s )
g = gravitasi ( m/s2)
h = ketinggian ( m )
Perubahan energy potensial menjadi energy kinetik disebut energy
mekanik (EM ).
………(2.5)
……(2.6)
……….( 2.7 )
Ketika palu memukul benda uji, perpindahan momentum secara tiba – tiba
terjadi dari palu ke benda uji. Hasilnya momentum palu berkurang dan
mengakibatkan energy kinetik palu hilang. Jadi dapat disimpulkan benda uji
tersebut menerima dua kali energy potensial hingga pecah dan energy mekanik (
EM ) merupakan ketahanan kejut dari paving block.
2.9 Penelitian Sejenis Yang Pernah Dilakukan
1. Penelitian tentang “Eco Plafie Paving ( Economic Plastic Fiber ) Sebagai
Produk Perkerasan Jalan Berkonsep Ramah Lingkungan”, (Arum dwi
cahyani dkk, 2012). Beberapa hal yang dapat diambil dari penelitian ini
adalah :
• Penelitian menunjukkan bahwa serat plastik polyethylene
terephtalate dan abu batu ( fly ash ) dapat secara efektif digunakan
sebagai komponen paving block
• Paving block dengan adanya penambahan serat plastik 5% volume
dan tambahan fly ash 10 % volume dapat meningkatkan kuat kejut
paving sebesar 3,5 kali lipat dari paving normal atau memiliki kuat
kejut 270 joule dan paving normal 945 joule.
• Penggunaan serat plastik dan abu batu member dampak positif
terhadap lingkungan khususnya pencemaran sekaligus dampak
ekonomis.
2. Penelitian tentang ‘’Pengaruh Penggunaan Berbagai Variasi Panjang
Serat Polyethylene Konsentrasi 1,6 % Pada Paving Block Dengan
Penambahan Abu Batu Dan Silica Fume Terhadap Sifat – Sifat Paving
Block’’ ( El Gahrif H. A, Sudarmoko, Djoko Sulistyo, 2011 ).
• Penelitian ini menunjukkan bahwa abu batu dan silica fume
meningkatkan kuat tekan 43 % selama 28 hari, ketahanan aus 31
%, ketahanan impact 53 % di 56 hari dan serapan air 7 %.
• Disis lain serat polyethylene terepthalate dengan panjang 2 cm
mengurangi kuat tekan 57 % pada umur 56 hari, dan ketahanan
56 hari. Akan tetapi serat semakin panjang semakin buruk
terhadap ketahanan aus, kuat tarik, dan kuat terhadap impact dan
tidak berpengaruh besar dalam meningkatkan kuat tekan.
3. Penelitian tentang “Pengaruh Pemakaian Material Fine Coarse Agregate
Terhadap Impact Resistance paving Block” ( Erwin romel, 2007 )
• Dari hasil penelitian diperoleh bahwa penggunaan bahan FCA
komposisi 1 : 4 : 3 dengan pressing sampai 100 kg/cm2 diperoleh
paving block kelas II dimana kuat tekan mencapai 255,12 kg / cm2
dengan porositas 34,95 %. Sedangkan pemasangan paving block
persegi dengan pola tulang ikan (herring –bone) memberikan
ketahanan kejut terbesar, yakni 132 blows saat paving block hancur
(failure). Tetapi ketahanan kejut paving tersebut tidak sebaik
performance paving tanpa FCA dengan komposisi 1 ; 4
• Disamping itu, dari penelitian yang sama (Erwin 2002 ), mengenai
hasil ketahanan kejut terhadap komposisi paving dengan variasi
campuran semen dan pasir, masing – masing 1 : 6, 1 : 7 dan 1 : 8
terlihat bahwa semakin banyak jumlah semen terhadap pasir maka
ketahanan kejut paving tersebut semakin baik. Hal ini
menunjukkan bahwa ikatan antar material penyusun paving juga
berpengaruh terhadap kemampuan paving menahan beban kejut
selain pola susunan paving itu sendiri.
BAB III
3.1 Umum
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah kajian eksperimental
yang dilakukan di dua tempat yakni pembuatan benda uji di Home Industry
Paving Block Hery , Jl.Selamat No. 160 Simpang Limun Medan, dan perawatan
serta pengujian kuat tekan, serapan air di lakukan di laboratorium Beton Fakultas
Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Sementara
pengujian kuat kejut paving dilakukan di halaman Laboratorium Beton Fakultas
Teknik Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara, dengan alat uji
kejut paving merujuk terhadap penelitian kejut paving (Erwin Rommel 2007).
Secara umum urutan tahapan penelitian meliputi :
a. Penyediaan bahan penyusun paving
b. Pemeriksaan bahan
c. Pembuatan benda uji
d. Perawatan benda uji
e. Pengujian kuat kejut, kuat tekan,serapan air paving
3.2 Peralatan Kesimpulan
Perawatan benda uji (Perendaman ) Pembuatan benda uji
Pengujian Bahan ( Agregat Halus )
• Analisa ayakan pasir • Kadar Lumpur • Kandungan Organik • Kadar Liat
• Berat Isi pasir • Berat jenis dan
absorbsi pasir Mulai
Penyediaan Bahan
Pengujian Kuat tekan , Kuat kejut, serapan air
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini semua tersedia di
laboratorium Beton, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara. Peralatan yang digunakan selama pemeriksaan bahan adalah
sebagai berikut :
• Satu set
ayakan. Ayakan ini digunakan untuk pengujian gradasi dengan ukuran
lubang ayakan sebagai berikut : 44,4 mm ; 38,1 mm ; 19 mm ; 9,50 mm ;
4,75 mm ; 2,36 mm ; 1,18 mm ; 0,60 mm ; 0,30 mm ; 0,15 mm dan pan
• Penggetaran
ayakan. Alat ini digunakan untuk menggetarkan susunan ayakan yang
berisi agregat agar terpisah sesuai dengan ukuran butirnya dengan
memakai tenaga listrik
• Timbangan
kecil. Timbangan ini digunakan pada waktu pengujian agregat dan
mempunyai kemampuan maksimal 5 kg
• Timbangan
besar. Alat ini mempunyai kemampuan maksimal 30 kg. Alat ini
digunakan untuk menimbang pasir, kerikul, semen , dan benda uji
• Voloumetric
flash. Alat ini digunakan untuk pemeriksaan berat jenis dan penyerapan
agregat pasir yang mempunyai kaapsitas 500 cc
• Gelas ukur.
Alat ini digunakan untuk mengukur volume air pada waktu peemriksaan
volume air pada waktu pembuatan benda uji. Gelas ukur ini mempunyai
kaapsitas 1000 cc
• Oven. Alat
ini digunakan untuk mengeringkan pasir pada waktu pemeriksaan kadar
lumpur pasir dan kerikil pada waktu pengujian berat jenis dan penyerapan
agreagat. Alat ini mempunyai kemampuan temperature 240 C
• Corong
kerucut. Alat ini digunakan pada waktu pengujian SSD ( Saturated Surface
Dry ) agregat pasir. Corong kerucut ini berukuran diameter atas 3, 8 cm
dan diameter bawah 8,9 cm.
• Mesin uji
tekan beton
• Mesin Press
Paving
Peralatan yang digunakan waktu pembuatan benda uji di Home Industry
Paving block Hery
• Peralatan
penunjang seperti : cetok, sekop, ayakan, ember, cangkul.
3.3 Bahan –
Bahan Penyusun Paving Block
Bahan penyusun paving terdiri dari semen Portland, agregat halus, air.
serat plastik Poly ethylene terephtalate dan abu batu (fly ash). Biasanya
perbandingan campuran yang digunakan adalah adalah perbandingan jumlah
bahan penyusun mortar yang lebih ekonomis dan efektif.
3.3.1 Pengujian
Agregat Halus
Agregat halus (pasir) yang dipakai dalam campuran mortar diperoleh
dari Namorambe. Pemeriksaan yang dilakukan terhadap agregat halus meliputi :
• Analisa
ayakan pasir
• Pemeriksaan
kadar lumpur ( pencucian pasir lewat ayakan no. 200 )
• Pemeriksaan
kandungan organik ( colometric test )
• Pemeriksaan
kadar liat ( clay lump )
• Pemeriksaan
berat isi pasir
• Pemeriksaan
berat jenis dan absorsbsi pasir
Pemeriksaan Gradasi dan Modulus Kehalusan Agregat Halus
a. Tujuan
Untuk memeriksa penyebaran gradasi dengan menggunakan ayakan dan
menentukan nilai modulus kehalusan pasir.
b. Hasil
pemeriksaan
Modulus kehalusan pasir : 2.29 ( pasir halus )
c. Pedoman
FM =
Berdasarkan nilai modulus kehalusan ( FM ), agregat halus dibagi dalam
beberapa kelas yaitu :
Pasir halus :
Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregat Halus ( ASTM C.117-69)
Untuk memeriksa kandungan lumpur dalam pasir
b. Hasil
pemeriksaan
Kandungan lumpur : 1,8 % < 5 %
Agregat halus tidak dibenarkan mengandung lumpur lebih dari 5 % (
ditentukan dari berat kering ). Apabila kadar lumpur melebihi 5 % maka
pasir harus dicuci.
a. Tujuan
Pemeriksaan Kandungan Organik / Colorimetric Test ( ASTM C. 40-66)
Memeriksa kadar bahan organic yang terkandung dalam pasir
b. Hasil
pemeriksaan : warna kuning tua ( standar warna no .3 )
c. Pedoman :
Standar warna no.3 adalah baats yang menentukan apakah kadar bahan
organik pada pasir atau lebih kurang dari yang disyaratkan
a. Tujuan
Pemeriksaan Kadar Liat (Clay Lump) Agregat Halus ( ASTM C.117-69)
Untuk memeriksa kandungan liat dalam pasir
b. Hasil
pemeriksaan
Kandungan lumpur : 0,6 % < 1 %
c. Pedoman :
Agregat halus tidak dibenarkan mengandung liat lebih dari 1 % (
ditentukan dari berat kering ). Apabila kadar liat melebihi 1 % maka pasir
a.Tujuan :
Pemeriksaan Berat Isi Agregat Halus ( ASTM C. 29-71 )
Untuk menentukan berat isi ( unit weight ) pasir dalam keadaan padat
dan longgar.
b.Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa berat isi pasir adalah
Berat isi pasir keadaan rojok / padat : 1531.3292 kg/m3
Berat isi keadaan longgar : 1421.74 kg/m3
c.Pedoman
Dari hasil pemeriksaan diketahui bahwa berat isi pasir dengan cara
merojok lebih besar daripada berat isi pasir dengan cara menyiram, hal
ini berarti bahwa pasir akan lebih padat bila dirojok daripada disiram.
Dengan mengetahui berat isi pasir maka kita dapat mengetahui berat isi
pasir dengan hanya mengetahui volumenya saja.
a. Tujuan :
Pemeriksaan Berat Jenis dan Absorbsi Agregat Halus ( ASTM C. 128 -68 )
untuk menentukan berat jenis ( specific grafity ) dan penyerapan air (
absorbsi) pasir.
b. Hasil pemeriksaan adalah sebagai berikut :
Berat jenis SSD : 2.632 ton/m3
Berat jenis kering : 2.605 ton/m3
Berat jenis semu : 2.676 ton/m3
c. Pedoman
Berat jenis SSD merupakan perbandingan antara berat pasir dalam
keadaan SSD dengan volume pasir dalam keadaan SSD. Keadaan SSD ( Saturated
Surface Dry ) dimana permukaan pasir jenuh dengan uap air sedangkan dalamnya
kering, keadaan pasir kering dimana pori – pori berisikan udara tanpa air dengan
kandungan air sama dengan nol, sedangkan keadaan semu dimana pasir basah
total dengan pori –pori penuh air. Absorbsi atau penyerapan air adalah persentase
dari berat pasir hilang terhadap berat pasir kering dimana absorbsi terjadi dari
keadaan SSD sampai kering.
Hasil pengujian memenuhi syarat dimana :
Berat jenis kering < berat jenis SSD < berat jenis semu.
2.605 < 2.632 < 2.676
3.4 Perencanaan Campuran Paving Block( Mix Design )
Perencanaan campuran paving dimaksudkan untuk mengetahui komposisi atau
proporsi bahan –bahan penyusun paving. Cara pencampuran paving block
dilakukan dengan cara coba- coba di laboratorium (trial and error). Cara ini
merupakan perencanaan yang paling sederhana dengan prinsip membuat
campuran paving block dengan berbagai macam komposisi campuran yang
berbeda –beda. Namun pada tugas akhir ini, komposisi campuran paving yang
digunakan dengan menindak lanjuti penelitian terdahulu yakni penelitian arumi
3.5 Penyediaan Bahan Penyusun Paving Block
Berdasarkan hasil dari penakaran bahan pembentuk paving dengan system
try in eror, didapatkan jumlah kebutuhan bahan pembentuk 65 biji paving
block segienam 10 x 6,5 cm seperti berikut :
Tabel 3.1 Kebutuhan Bahan Pembentuk Paving Block
Jumlah Serat
3.6 Pembuatan Paving Block
Prosedur pembuatan paving block dengan menggunakan press mesin semi
hidrolik, berdasarkan pengamatan di home industry paving block Hery :
• Persiapkan perlatan dan bahan
• Pasir diayak dan melakukan penakaran bahan –bahan ( semen,
pasir)
• Menaburkan pasir yang telah diukur di kotak adukan dan menuang
• Membentuk adukan menjadi gundukan, lalu buat lubang seperti
cekungan di tengah, kemudian di beri air sampai terbentuk pasta.
Jika paving yang dibutuhkan dalam jumlah besar, dapat
menggunakan mesin pengaduk paving.
• Isi adukan paving ke cetakan paving, kemudian diratakan
• Setelah itu dilakukan pengepresan paving.
3.7 Pengujian Kuat Tekan Paving
Pada penelitian ini, pengujian kuat tekan paving mengacu terhadap
pengujian kuat tekan beton ( ASTM C39-86) dengan menggunakan mesin
kompres berkapasitas 200 ton dengan kecepatan pembebanan 265 KN/
menit, yang dilakukan pada umur benda uji 28 hari. Kuat tekan benda uji
paving dihitung dengan rumus :
f’
c ……….(3.1)Dengan : f’c = Kuat tekan ( kg/cm2)
P = beban tekan ( kg )
A = luas permukaan benda uji ( cm2)
Hasil pengujian kuat tekan paving tersebut tercantum pada lampiran.
Pengujian ketahanan kejut paving mengacu terhadap pengujian ketahanan
kejut pada beton dengan rekomendasi ACI 544.2R-89 dan ASTM-D 1557 untuk
alat uji kejutnya, serta ASTM C 31 untuk benda uji kejut.
Metode pengujian ketahanan kejut (impact resistance) adalah dengan cara
menjatuhkan palu (hammer) seberat (4,5kg) secara bebas dari ketinggian 18 inch (
46 cm) pada bola pejal berdiameter 2,5 inch ( 6,3 cm ) yang diletakkan pada pusat
benda uji paving block. Kemudian benda uji diamati sampai terjadi retak untuk
pertama kali dan terjadi pecah ( failure ) yang kemudian disebut dengan ketahanan
kejutnya.
Untuk benda uji kejut berupa beton dengan bentuk silinder berdiameter 15,2
cm dan tingginya 6,35 cm dan lama pengujian 7, 28 hari. Secara umum bentuk
Gambar 3.2 Detail Uji Kejut Beton Bedasarkan ASTM D-1557
Pada penelitian uji kejut paving, akan dilakukan suatu prototype alat uji kejut
paving, berdasarkan alat uji kejut pada beton seperti gambar diatas. Peneliti
terdahulu telah melakukan protype alat uji kejut paving , salah satunya adalah
penelitian tentang “Pengaruh Pemakaian material Fine Coarse Agregate
terhadap Impact Resistance Paving Block’’, ( Erwin Romel , 2007). Pada
penelitian ini uji kejut dilakukan terhadap pola pemasangan paving block bukan
per single unit paving yang diuji. Dan prototype alat uji kejut dan bentuk benda
Gambar 3.3 Alat Uji Ketahanan Kejut Menurut Erwin Rommel, 2007
Pada penelitian ini, penulis melakukan prototype alat uji kejut pada paving per
single unit ,yang merujuk pada pengujian kejut beton ( ASTM D 1557), dan
Gambar 3.4 Detail Prototype Uji Kejut Paving Block
Sumber (Peneliti, 2012)
Perhitungan ketahanan kejut:
Dimana : Em = Ketahanan kejut paving (joule)
m = massa pendulum (Kg)
g = gravitasi m/s2
n = jumlah pukul , h = ketinggian (m)
3.9 Pengujian Serapan Air Paving
Untuk mengetahui besarnya penyerapan air diukur dengan mengacu pada
pengukuran serapan air pada beton dengan standart ASTM C 20 -00 dan
dihitung dengan persamaan :
...(3.2)
Dengan :
WA : serapan air (kg)
Mk : massa sampel kering ( Kg )
Mj : massa sampel setelah direndam didalam air ( Kg )
Hasil pengujian serapan air tercantum pada lampiran.
BAB IV
4.1 Kuat Tekan Paving Block
Pengujian kuat tekan paving dilakukan pada umur 28 hari yang dimaksudkan
untuk mendapat gambaran perkembangan kekuatan tekan paving dengan
menggunakan bahan abu batu dan serat plastik PET ( polyethylene terephtalate )
dan hasilnya dibandingkan dengan paving normal.
Tabel 4.1 Kuat Tekan Rata-rata Paving Block
No
Variasi Berat
Kuat Tekan
% Terhadap
Penambahan rata-rata Paving
Serat (PET) ( Kg ) ( Mpa) Normal
1 0% 4,2 13,57 -
2 0,25 % 4,45 18,95 39,65 %
3 0,5 % 4,5 19,19 42,23 %
4 0,75 % 4,525 18,66 37,51 %
Grafik 4.1 Kuat Tekan Rata-rata untuk Variasi Campuran PET
Dari hasil pengujian kuat tekan paving block , kuat tekan maksimum pada
penambahan abu batu dan serat polyethylene terephtalate sebesar 19,19 MPa pada
variasi 0,5 % dengan peningkatan kuat tekannya 42,23 % dari paving block
normal, sedangkan kuat tekan minimumnya berada pada paving block normal
yakni 13,57 MPa. Namun, terjadi penurunan kuat tekan dengan campuran abu
batu dan serat polyethylene terephtalate pada variasi 1 % dengan kuat tekan
18,31 MPa, akan tetapi masih lebih tinggi kuat tekannya dibandingkan paving
block normal, dengan peningkatan 34,93 %.
• Berdasarkan penelitian Sutarno dan Sukardi (2008 ) tentang, “peningkatan
kuat tekan paving block dengan memanfaatkan abu batu bara limbah
industry”, dengan perbandingan semen : pasir, 1:7, benda uji bata
berukuran 20,96 x 10,55 x 7,85 dihasilkan kuat tekan maximum 35,374
Mpa pada variasi 30% dari berat semen.
• Berdasarkan penelitian Endah safitri dan Djumari (2009) tentang “kajian
teknis dan ekonomis pemanfaatan limbah batu bara pada produksi paving
block”, dengan perbandingan semen : pasir, 1 : 5, benda uji bata berukuran
20 x 10 x 6 dihasilkan kuat tekan maximum 15,90 Mpa pada variasi 30 %.
• Penelitian El Gharif ,dkk tentang “ pengaruh penggunaan berbagai
variasi panjang serat polyethylene konsentrasi 1,6 % pada sifat paving
block dengan abu batu dan silica fume “ dengan perbandingan semen :
pasir : fas, 1 : 4 : 0,75, kuat tekan paving meningkat 43 % umur 28 hari.
Pada penelitian ini dihasilkan kuat tekan maximum 19,2 Mpa dan
peningktatan kuat tekannya 42,23 % dari paving block normal. Terjadinya
perbedaan kuat tekan dari hasil penelitian terdahulu dipengaruhi oleh besarnya
pressing (pemadatan paving), jenis, dimensi benda uji dan perbandingan
campuran ( semen : pasir : fas ) benda uji.
Ketahanan terhadap beban kejut benda uji campuran paving block dengan
berbagai variasi jumlah serat polyethylene terephtalate, memberikan hasil
seperti tabel 4.2. Ketahanan kejut merupakan sebagai rasio antara beban pada
saat benda uji patah dengan beban pada saat retak pertama.
Impact Resistance dinyatakan sebagai jumlah pukulan (blows) yang
diperlukan untuk membuat benda uji tersebut pecah (failure). Akan tetapi
jumlah pukulan itu dapat juga dikonversikan terhadap jumlah energy ( joule).
Tabel 4.2 Ketahanan Kejut Rata -rata Paving Block
No
Variasi
Rata-rata Jumlah
Pukulan Ketahanan Kejut
Grafik 4.2 Ketahanan Kejut Rata-rata Untuk Variasi Campuran PET
Dari hasil pengujian ketahaanan kejut (impact resistance), diperoleh
ketahanan kejut maksimum pada variasi 0.5 % dengan kuat kejutnya sebesar
874.071 Joule pada kondisi retak pertama ( first crack) dan 1122.388 Joule pada
kondisi pecah ( failure) . Atau diperlukan 22 pukulan untuk mencapai kondisi
retak pertama dan 28 pukulan untuk kondisi pecah ( failure). Ketahanan kejut
minimum berada pada paving normal dengan kuat kejutnya sebesar 268.181 Joule
pada kondisi retak pertama, dan 297.980 Joule pada kondisi pecah. Atau
diperlukan 7 pukulan untuk mencapai kondisi retak pertama dan 8 pukulan untuk
failure. Namun, terjadi penurunan pada variasi 1 % dimana kuat kejutnya pada