PEMBUATAN PAVING BLOCK BERBASIS SEMEN POLIMER DENGAN LIMBAH PADAT GRIT SEBAGAI SUBSTITUSI
PASIR DAN PEREKAT POLIVINYL ALKOHOL (PVA)
T E S I S
Oleh
TIAMBUN ROSWATI 077026030/FIS
SEKOLAH PASCASARJANA UNVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2009
Tiambun Roswati : Pembuatan Paving Block Berbasis Semen Polimer Dengan Limbah Padat Grit Sebagai Substitusi Pasir Dan Perekat Polivinyl Alkohol (PVA), 2009
PEMBUATAN PAVING BLOCK BERBASIS SEMEN POLIMER DENGAN LIMBAH PADAT GRIT SEBAGAI SUBSTITUSI
PASIR DAN PEREKAT POLIVINYL ALKOHOL (PVA)
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Fisika pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh
TIAMBUN ROSWATI 077026030/FIS
SEKOLAH PASCASARJANA UNVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul Tesis : PEMBUATAN PAVING BLOCK BERBASIS SEMEN POLIMER DENGAN
LIMBAH PADAT GRIT SEBAGAI
SUBSTITUSI PASIR DAN PEREKAT POLIVINYL ALKOHOL (PVA)
Nama Mahasiswa : Tiambun Roswati Nomor Pokok : 077026030
Program Studi : Fisika
Menyetujui Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc) Ketua
(Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D) Anggota
Ketua Program Studi, Direktur,
(Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc)
(Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa. B., M.Sc)
Telah diuji pada
Tanggal : 9 Juni 2009
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Eddy Marlianto, MSc
Anggota : 1. Prof. Basuki Wirjosentono, MS. Ph.D 2. Dr. Marhaposan Situmorang
3. Drs. Anwar Dharma Sembiring, M.S
ABSTRAK
Paving block dalam penelitian ini adalah campuran dari material pasir, grit, semen, Polivinyl Alkohol dan air. Variabel pada paving block ini adalah komposisi grit terhadap pasir : 0 : 100; 10 : 90; 20 : 80; 30 : 70; 40 : 60; 50 : 50; 60 : 40; 70 : 30; 80 : 20; 90 : 10; 100 : 0 (%volume). Adapun tujuan penelitian adalah pemanfaatan limbah industri bubur kertas yaitu grit sebagai substitusi pasir dan penggunaan Polivinyl Alkohol sebagai perekat pada pembuatan paving block. Semen sebagai penguat dan PVA sebagai perekat adalah konstan. Sampel uji berbentuk kubus 5 cm x 5 cm x 5cm dan balok 12 cm x 3 cm x 3 cm. Dari hasil penelitian bahwa paving block dengan variasi komposisi terbaik adalah 50 % (volume) grit dan 50 % (volume) pasir.Pada komposisi tersebut diperoleh paving block tanpa penggunaan PVA sebagai berikut : densitas = 1,61 g/cm3, penyerapan air = 8,86 %, kuat tekan = 12,60 MPa, kuat pukul = 1,26 MPa, kuat patah = 0,133 MPa. Dan paving block dengan menggunakan PVA adalah sebagai berikut : densitas = 1,54 g/cm3, penyerapan air = 5,43 %, kuat tekan = 13,40 MPa, kuat pukul = 2,15 MPa, kuat patah = 0,0278 MPa. Hasil pengamatan dengan menggunakan mikroskop optik terlihat jelas butiran grit berwarna putih kekuningan dan butiran tersebut terlihat semakin besar setealah sampel direndam dalam air.
ABSTRACT
Paving block in this research is the mixing of sand material, grits, cement, Polivinyl Alcohol (PVA) and water. Variable this paving block is the composition of grit with sand 0 : 100; 10 : 90; 20 : 80; 30 : 70; 40 : 60; 50 : 50; 60 : 40; 70 : 30; 80 : 20; 90 : 10; 100 : 0 (in % volume). Cement as the strengthning and PVA as the binder is constant. The sample was formed like cube 5 cm x 5 cm x 5cm and block 12 cm x 3 cm x 3 cm. By the research result that paving block with the best variation composition is 50 % (volume) of grit and 50 % (volume) of sand. In the composition
the paving block without PVA, the details are : density = 1,61 g/cm3 , water
absorbtion = 8,86%, compressive strength = 12,60 MPa, impact strength = 1,26 Mpa, flexural strength = 0,0133 MPa. And the paving block with PVA, the details are : density = 1,54 g/cm3 , water absorbtion = 5,43 %, compressive strength = 13,40 MPa, impact strength = 2,15 Mpa, flexural strength = 0,0278 MPa,.The result of grit testing with optical microscope showed the grit element was white and guite jellow and the element was bigger after the sample had maintaned in water.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena dengan kasih dan karunia yang diberikanNya kepada penulis sehingga tesis ini dapat diselesaikan.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Prof. Chairuddin P. Lubis DTM&H, Sp.A(K) sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa. B., M.Sc sebagai Direktur Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara.
3. Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc sebagai Kordinator Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara sekaligus sebagai Ketua Komisi Pembimbing.
4. Drs. Nasir Saleh, M.Eng.Sc sebagai Sekretaris Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara.
5. Prof. Basuki Wirjosentono, MS. PhD sebagai Anggota Komisi Pembimbing. 6. Seluruh Staf pengajar pada Sekolah Pascasarjana Program Studi Magister
Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara, yang telah mencurahkan ilmunya selama masa perkuliahan.
7. Seluruh staf administrasi Sekolah Pascasarjana dan Pak Mulkan yang dengan penuh kesabaran memberikan layanan terbaik di Sekolah Pascasarjana Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada rekan-rekan Mahasiswa Program Studi Magister Ilmu Fisika Universitas Sumatera Utara angkatan 2007 yang tetap memberikan semangat dan dukungan kepada penulis selama dalam pendidikan dan penulisan tesis ini. Semoga kebanggan ini menjadi kebanggaan semua orang-orang yang saya cintai. Semoga kita diberi taufik dan hidayahNya dalam memanfaatkan segala ilmu yang sudah penulis terima. Amin.
Medan, Juni 2009
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama : Tiambun Roswati Tempat/tanggal lahir : Medan/ 13 Nopember 1962 Pekerjaan : Guru(PNS)
Agama : Kristen Protestan Orangtua
Ayah : Alm M. H. Simanjuntak Ibu : N. br Napitupulu
Alamat rumah : Jl Gagak Raya No 03 Perumnas Mandala Medan Telp/hp : (061)7347661/081260199250
Email : [email protected]
DATA PENDIDIKAN
SD : SD Negeri No 15 Medan Tamat : 1975 SMP : SMP Negeri 3 Medan Tamat : 1978 SMA : SMA Negeri 5 Medan Tamat : 1981 S-1 Fisika : IKIP Negeri Medan Tamat : 1986 S-2 Fisika : Program Studi Magister Fisika Sekolah Tamat : 2009
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ………... i
ABSTRACT... ii
KATA PENGANTAR ………. iii
RIWAYAT HIDUP ……….. iv
DAFTAR ISI……….. v
DAFTAR TABEL... vi
DAFTAR GAMBAR... vii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
BAB I PENDAHULUAN... 1
1.1. Latar Belakang……… 1
1.2. Perumusan Masalah……… 2
1.3. Tujuan Penelitian……… 3
1.4. Hipotesis……… 3
1.5. Manfaat Penelitian………. 3
BAB II TINJAUAN TEORITIS……….. 5
2.1. Paving Block……….. 5
2.2. Karakteristik Limbah Padat Grit……… 6
2.3. Agregat……….. 11
2.4. Jenis-Jenis Semen dan Proses Hidrasi……… 12
2.6. Polivynil Alkohol (PVA)………. 13
2.7. Karakteristik Paving Block... 14
2.7.1. Densitas (Density)………. 14
2.7.2. Penyerapan Air (Water Absorption)……. 15
2.7.3. Kuat Tekan (Compressive Strength)……. 15
2.7.4. Kuat Pukul (Impact Strength)…………. 16
2.7.5. Kuat Patah (Flexural Strength)…………. 16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN……… 18
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian……….. 18
3.2. Bahan Baku………..… 18
3.3. Peralatan……… ... 18
3.4. Variabel dan Parameter Penelitian………... 20
3.5. Diagram Alir ……….. 21
3.6. Preparasi (Pengolahan) Bahan………... 23
3.6.1. Pengayakan Bahan... 23
3.6.2. Pencampuran Bahan... 26
3.6.3. Pembentukan atau Pencetakan Sampel... 27
3.7. Karakteristik (Pengujian) Paving Block……..…………... 28
3.7.1 Densitas (Density)………...…...….. 28
3.7.2 Penyerapan Air (Water Absorption)…... 29
3.7.3 Kuat Tekan (Compressive Strength)…... 29
3.7.5 Kuat Patah (Flexural Strength)………... 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 32
4.1. Densitas (Density)………. 32
4.2. Penyerapan Air (Water Absorption)………. 33
4.3. Kuat Tekan (Compressive Strength)……… 35
4.4. Kuat Pukul (Impact Strength)………. 37
4.5. Kuat Patah (Flexural Strength)……… 38
4.6. Pengamatan mikrostruktur sampel dengan menggunakan Mikroskop optik………... 39
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………. 42
5.1. Kesimpulan………... 42
5.2. Saran………. 43
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
2.1. 2.2. 3.1.
3.2.
Karakterisasi Dreg dan Grit dari Jurnal………... Karakterisasi Dreg dan Grit dari LIPI………. Sampel dengan Tidak Menggunakan Polivinyl Alkohol pada Mould Berukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm, Semen 82 g dan Air 49 g………... Sampel dengan Menggunakan Polivinil Alkohol pada Mould Berukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm, Semen 82 g, Air 49 g dan PVA 6 g………
10 10
19
DAFTAR GAMBAR Diagram alir preparasi paving block tanpa menggunakan PVA………... Diagram alir preparasi paving block dengan menggunakan PVA………... Grafik hubungan antara densitas terhadap komposisi grit tanpa PVA... Grafik hubungan antara densitas terhadap komposisi grit dengan menggunakan PVA... Grafik hubungan antara penyerapan air terhadap komposisi grit tanpa menggunakan PVA…………...………
Grafik hubungan antara penyerapan air terhadap komposisi grit menggunakan PVA...…………...………
4.5.b
4.5a1
4.5a2
4.5.b1
4.5.b2
Grafik hubungan antara kuat patah terhadap komposisi grit menggunakan PVA………... Sampel sebelum direndam dengan pembesaran 200x menggunakan mikroskop optik... Sampel sebelum direndam dengan pembesaran 500x menggunakan mikroskop optik... Sampel setelah direndam dengan pembesaran 200x menggunakan mikroskop optik... Sampel setelah direndam dengan pembesaran 500x menggunakan mikroskop optik...
39
40
40
41
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman A
B
C
D
Hasil Pengukuran dan Perhitungan Analisis Saringan
Agregat Halus/Pasir………. Hasil Pengukuran dan Perhitungan Densitas Absorbsi Air Agregat Halus……….. Hasil Pengukuran dan Perhitungan Karakterisasi Paving Block...
Gambar Sampel dan Alat Uji Sampel ...
46
47
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Limbah pada umumnya adalah merupakan sisa olahan suatu pabrik atau industri. Bentuk limbah pada dasarnya cair atau padat yang jumlahnya cukup besar tergantung pada jenis industrinya. Limbah selalu diartikan sebagai sumber pencemaran yang dapat mengganggu aktivitas maupun lingkungan yang berdampak negatif terhadap kesehatan masyarakat di lingkungan pabrik maupun kawasan sekitarnya.
Limbah padat pulp
Limbah padat pulp adalah limbah yang diperoleh dari sisa-sisa pengolahan industri pulp. Limbah itu berupa grit, dreg, sludge, bio sludge. Menurut pantauan di lapangan, jumlah limbah padat pulp di PT. TPL Porsea Tobasa mencapai 7 ton per harinya. Data di lapangan menunjukkan jumlah ini cukup besar sehingga timbul pemikiran bagaimana caranya mengolah limbah ini menjadi material baru yang berguna untuk meningkatkan ekonomi masyarakat.
Polivinyl Alkohol (PVA)
Paving Block
Paving block merupakan produk bahan bangunan dari semen yang digunakan
sebagai salah satu alternatif penutup atau pengerasan permukaan tanah. Berdasarkan SNI 03-0691-1996 paving block adalah campuran dari semen Portland, agregat halus (pasir) dan air dengan standard mutu K 125 (125 kg/cm2) dengan perbandingan semen : pasir : FAS = 1 : 3 : 0,6.
Dalam penelitian pembuatan paving block ini penulis ingin mengkomposisikan limbah padat grit sebagai pengisi subsitusi pasir untuk pemanfaatan limbah padat grit dan mengkomposisikan Polivinyl Alkohol (PVA) dengan tujuan yang berbasis semen polimer. Dimana akan lebih sedikit menyerap air sehingga akan mengurangi perkembangbiakan jamur dan lumut di atasnya, disamping itu akan lebih tahan terhadap asam karena sifat PVA itu sendiri.
1.2. Perumusan Masalah
Masalah yang akan diselesaikan pada penelitian ini dirumuskan sebagai berikut :
1. Apakah limbah padat grit dapat digunakan sebagai subsitusi yang mendampingi pasir pada pembuatan paving block.
3. Apakah peranan PVA terhadap karakteristik dari produk paving block berbahan limbah padat grit dari bubur kertas (pulp).
1.3. Tujuan Penelitian
1. Melakukan karakterisasi dari limbah padat grit dan pasir.
2. Pemanfaatan limbah industri bubur kertas (pulp) dan Polivinyl Alkohol (PVA) pada pembuatan paving block.
3. Diharapkan penggunaan limbah padat grit sebagai bahan pengisi sebagai subsitusi pasir dengan jumlah yang tepat untuk mencapai kuat tekan, kuat pukul yang lebih optimum.
4. Diharapkan penggunaan PVA (Polimer) akan membuat paving block lebih sedikit menyerap air melalui pengujian penyerapan air.
5. Diharapkan penggunaan PVA akan membuat paving block lebih besar kekuatannya dari standard karena sifat PVA itu sendiri adalah sebagai perekat. 1.4. Hipotesis
Pemanfaatan limbah padat grit dari produk bubur kertas sebagai agregat halus menggantikan pasir serta pemanfaatan PVA sebagai perekat pada pembuatan paving block akan menghasilkan semen polimer yang lebih tahan terhadap gangguan lumut
1. Penelitian ini penting karena akan dapat menghasilkan informasi yang memberikan jawaban terhadap permasalahan penelitian baik secara teoritis maupun secara praktis dalam pengembangan ilmu pengetahuan di bidang ilmu bahan bangunan.
2. Mengurangi volume dan efek pencemaran lingkungan akibat pembuangan limbah industri bubur kertas.
BAB II
TINJAUAN TEORITIS
2.1. Paving Block
Paving block merupakan produk bahan bangunan dari semen yang digunakan
sebagai salah satu alternatif penutup atau pengerasan permukaan tanah. Paving block dikenal juga dengan sebutan bata beton (concrete block) atau cone block.
Berdasarkan SNI 03-0691-1996 paving block adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran semen Portland atau bahan perekat hidrolis sejenisnya, air dan agregat (pasir) dengan atau tanpa bahan lainnya yang tidak mengurangi mutu bata beton.
Di antara berbagai macam alternatif penutup permukaan tanah paving block lebih memiliki banyak variasi baik dari segi bentuk, ukuran, warna, corak dan tekstur permukaan, serta kekuatan.
Gambar 2.1 Contoh Paving Block Keuntungan penggunaan paving block :
1. Daya serap terhadap air hujan cukup baik, karena pemasangan antara satu dengan yang lain tanpa menggunakan perekat/adukan semen.
2. Daya pantul terhadap tekanan (beban) cukup baik. 3. Tidak mudah pecah/lepas.
4. Pemasangan mudah dikerjakan.
5. Proses pencetakan tidak merusak lingkungan (pencemaran). 6. Pemeliharaan sangat mudah jika terjadi kerusakan.
Limbah padat dreg, grit, sludge dan bio sludge diperoleh dari proses penggilingan bubur kertas dimana Akasia dan Eucalypthus sebagai bahan baku utama yang diproduksi di pabrik TPL Porsea Tobasa.
Proses produksi pulp (bubur kertas) sampai menghasilkan limbah :
Secara umum proses pembuatan bubur kertas (pulping) dapat diuraikan menjadi 9 tahapan :
1. Woodyard; dimana sebuah lapangan luas umumnya terbuka tempat menerima
dan menyimpan kayu gelondongan siap olah (log) untuk selanjutnya dilakukan proses pengkulitan, pemotongan kecil-kecil dan penyaringan potongan kayu.
2. Barker; dalam proses penghilangan kulit kayu ini, gelondongan kayu (log)
dimasukkan dalam “debarking drums” berupa silinder berputar mengakibatkan gelondongan ikut berputar dan bergesekan satu dengan yang lain melucuti kulit kayunya.
3. Chipper; gelondongan kayu yang sudah bersih ini kemudian diiris menjadi
potongan kecil yang disebut chip, dan kemudian chip dikirim ke penyaringan utama untuk memisahkan chip yang bisa dipakai (ukuran standar 25mm x 25mm x 10mm) dengan yang tidak. Chip yang standar disimpan di tempat penampungan.
4. Screen; diperlukan filter penyaring untuk memisahkan potongan kayu yang
5. Digester; dari tempat penampungan, chip dibawa dengan konveyor ke bejana
pemasak (digester). Steam dimasak dengan beberapa tahap. Pertama dikukus, kemudian baru dipanaskan dengan steam di steaming vessel. Chip dimasak dengan cairan pemasak yang disebut cooking liquor. Larutan dan proses masak ini akan melembutkan dan akhirnya memisahkan serat kayu yang diinginkan yaitu unsur kayu semacam lem yang menahan serat kayu bersatu.
6. Chemical Recovery and Regeneration; proses sampingan kimia inorganik
yang diolah dari proses “memasak” sebelumnya, untuk memasak kembali. Bahan kimia dari proses memasak sebelumnya masih dapat diproses ulang, tidak dibuang begitu saja.
7. Blow Tank; ibaratnya setelah dimasak maka makanan disimpan dalam panci
penyimpanan untuk disajikan kemudian sesuai selera masing-masing individu, apa mau sedikit asin, manis, indah didekorasi dan sebagainya. Di sini serat kayu sudah terpisah satu sama lain, secara resmi mereka sudah siap disebut pulp atau bubur kertas.
8. Washing; mesin cuci ini akan membersihkan sisa-sisa larutan kimia dan
lignin yang masih tertinggal, yang dikirim ke proses no. 6 yaitu chemical recovery. Ibaratnya saat anda masak nasi, maka beberapa kali anda
9. Bleaching; proses pemutihan bubur kertas menggunakan kimia pemutih atau
bleach, yang tujuan utamanya khusus untuk membuat kertas cetak. Jadi proses
pemutihan sangat relatif tergantung pada jenis kertas yang akan dibuat. Pada tahap milah pulping telah selesai dan akan dilanjutkan ke mesin pembuat kertas.
Limbah yang dihasilkan
Limbah yang dihasilkan dari proses produksi pulp adalah sebagai berikut : 1. Limbah cair, berupa padatan tersuspensi yang terdiri dari partikel kayu, serat,
pigmen, debu dan sejenisnya.
2. Limbah panas, mikroorganisme seperti golongan bakteri coliform.
3. Limbah gas, berupa gas sulfur yang berbau busuk seperti gas H2 yang
dilepaskan dari berbagai tahap dalam proses kraft pulping, dan proses pemutihan bahan kimia.
4. Limbah padat, seperti dreg, grit, sludge, bio sludge.
Tabel 2.1 : Karakteristik Dreg dan Grit dari Jurnal
Parameter Dregs Grits
pH (dalam air) H2O 12.78 12.73
Densitas (Kgm-3) 760 755
Kelembaban (%) 50.79 23.39
Kand. Organik (%) 3.53 0.53
S (%) 2.40 0.41
Ca (%) 23 30
Mg (%) 2.95 0.33
K (%) 0.33 0.11
P (%) 0.28 0.30
Fe (%) 0.98 0.11
Mn (%) 0.82 0.015
Cu (%) 0.035 0.0005
Zn (%) 0.14 0.0004
Al (%) 1.12 0.26
Na (%) 3.55 0.92
B (%) 0.0004 0.0004
CO3 (%) 47 57
Bentuk butir (%) 30 57
(Sumber : Zambrano M, dkk,2007)
Tabel 2.2 Karakterisasai Dreg dan Grit dari LIPI
Parameter Dreg Grit
SiO2 55,21 % 56,42 %
Limbah padat grit ini adalah bahan pengisi pasir dan krikil yang harus dikeringkan dahulu agar tidak mengandung air, kemudian haluskan dan diayak pada saringan 1,180 mm atau no. 16 pada standard (ASTM C 136-93).
Untuk batako/paving block bahan pengisi yang adalah agregat halus (pasir) memiliki peranan kinerja kemampuan (menentukan kekuatan dan keawetan) sebab stabilitas paving block bergantung pada ikatan agregat.
2.3. Agregat
Pasir dan batu harus merupakan bahan yang tahan lama seperti kwarsa, batu kapur belah atau basalt. Peraturan ASM-C 88 mencantumkan untuk agregat. Agregat yang baik seharusnya mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
1. Keras dan kuat artinya tidak pecah oleh pengaruh cuaca, seperti terik matahari dan hujan.
3. Tahan lama. 4. Massa jenis tinggi.
5. Butiran bulat : terdiri dari butiran yang beraneka ragam besarnya dan apabila diayak dengan susunan ayakan harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
a. Sisa di atas ayakan 4,75 mm (no16), harus minimum 2 % berat. b. Sisa di atas ayakan 1,18 mm (no 30), harus minimum 10 % berat. c. Sisa di atas ayakan 0,30 mm (no 100), harus berkisar antara 80 %
sampai 95 % berat.
6. Tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak. (PBI, 1971) 2.4. Jenis-jenis Semen dan Proses Hidrasi
Yang dimaksud dengan semen adalah bahan yang digunakan untuk mengikat beton. Semen merupakan hasil industri yang sangat komplek dengan campuran serta susunan yang berbeda-beda. Semen kegunaan umumnya dipakai secara luas dalam pekerjaan umum di bidang konstruksi yang merupakan bahan paling populer.
Semen dapat dibedakan menjadi 2 kelompok, yaitu :
1. Semen non-hidrolik, tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air akan tetapi dapat mengikat dan mengeras di udara.
Contoh : kapur.
2. Semen hidrolik, mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras di dalam air.
Semen yang digunakan untuk campuran paving block ini adalah semen Portland yang merupakan campuran Silikat Kalsium dan Aluminium Kalsium yang dapat berhidrasi bila terdapat air (semen tidak mengeras karena pengeringan tetapi oleh karena reaksi hidrasi kimia yang melepaskan panas).
Reaksi hidrasi kimia :
Aluminium kalsium : Ca3Al2O6 + 6H2O Ca3Al2(OH)12
Silikat Kalsium : Ca2SiO4 + x H2o Ca2SiO4 . x H2O
(Ferdinan L.S and Andrew. P, 1985).
2.5. Air
Kekuatan dan mutu beton umumnya sangat dipengaruhi oleh jumlah air yang dipergunakan. Air yang digunakan untuk campuran bata/beton harus memenuhi syarat sebagai berikut :
1. Tidak boleh mengandung minyak, asam alkali, bahan padat sulfat, klorida dan bahan lainnya yang dapat merusak batako. Sebaiknya digunakan air yang dapat diminum.
2. Air yang keruh sebelum digunakan harus diendapkan minimal 24 jam atau jika tidak dapat disaring terlebih dahulu.
2.6. Polivynil Alkohol (PVA)
Polivinyl Alkohol dibuat dengan penyabunan polivinyl asetat :
CH2 CH CH2 CH
OCOCH3 n OH n
Penyabunan
(Sinroku S, 1985).
Polimer ini merupakan serat sintesis digunakan pada umumnya di bidang industri. Mempunyai berat jenis antara 1,19 g/cm3 sampai 1,39 g/cm3.
Sifat-sifat dari PVA :
1. Mempunyai gugus Asetat yang besar dan tidak pernah mengkristal. 2. Dapat menahan asam lemak dan alkali lemak.
3. Bahan ini getas pada atau di bawah Tg (280oC). 4. Tahan cahaya, tahan abrasi (pengikisan).
Penggunaan dari PVA :
1. Sebagai perekat (sangat baik daya rekatnya).
2. Membuat serat tiruan terutama dipakai untuk benang ban mobil, ban mesin dan industri lainnya.
3. Dipakai untuk pengepakan, bahan pewarna, bahan kimia, pupuk, yang dapat segera larut dalam air.
2.7. Karakteristik Paving Block
Paving block yang dikenal juga dengan sebutan bata beton adalah campuran
dari material pasir, limbah grit, semen, air dan Polivinyl Alkohol (PVA). Campuran paving block kemudian dicetak dan direndam dalam bak perendaman selama 28 hari.
Karakteristik yang diukur meliputi : densitas (density), penyerapan air (water absorption), kuat tekan (compressive strength), kuat pukul (impact strength), dan
kuat patah (flexural strength). 2.7.1. Densitas (Density)
Untuk pengukuran densitas dan penyerapan air digunakan metode Archimedes dan dihitung dengan persamaan sebagai berikut : (ASTM C – 00 -2005)
Densitas = x air
2.7.2. Penyerapan Air (Water Absorption)
Untuk mengetahui besarnya penyerapan air diukur dengan mengacu pada standart ASTM C 20-00 dan dihitung dengan persamaan :
WA = x100%
Mk Mk Mj−
………...(2.7.2.)
Dengan :
Mk = massa sampel kering, g
Mj = massa sampel setelah direndam dalam air, g 2.7.3. Kuat Tekan (Compressive Strength)
Pengukuran kuat tekan mengacu pada ASTM C 270-04 ASTM C 780 dan dapat dihitung dengan persamaan kuat tekan :
Gambar 2.2 Kuat Tekan
P =
A F
………….……...(2.7.3.)
Dengan :
F = gaya penekan alat; Newton
2.7.4. Kuat Pukul (Impact Strength)
Pengukuran kuat pukul dihitung dengan persamaan Charpy : Kuat Pukul Kc=
So Ak
……… ...(2.7.4.)
Dengan :
Kc = nilai kuat pukul (impact) Charpy, Kg.f/cm2
Ak = energi yang dihasilkan alat pemukul (swing) Joule So = luas benda uji di bawah takik, cm2
2.7.5. Kuat Patah (Flexural Strength)
Pengukuran kuat patah mengacu pada ASTM C 133-97; ASTM C 348-97, dapat dihitung dengan persamaan :
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Tehnik Sipil Polmed Medan dan Balai Riset Perindustrian Tanjung Morawa. Waktu penelitian dijadwalkan selama 3 bulan yaitu Februari 2009 sampai April 2009.
3.2. Bahan Baku
1. Pasir dari Binjai.
2. Limbah padat grit dari industri kertas. 3. Semen type I (Portland cement). 4. Air.
5. Polivinyl Alkohol (PVA).
3.3. Peralatan
1. 1 set ayakan (38,1mm; 19,1mm, 9,52mm; 4,76mm; 2,38mm; 1,19mm; 8,6mm; 0,3mm; 0,15mm) untuk menyaring agregat pasir dan grit.
2. Neraca digital untuk menimbang bahan. 3. Oven untuk mengeringkan bahan. 4. Cetakan benda uji (sampel).
b. Balok mortar dengan ukuran 12cm x3cm x3cm untuk pengujian kuat pukul dan kuat patah.
5. Talam untuk mencampur bahan-bahan/material. 6. Kayu perojok.
7. Sendok semen/scrap.
8. Alat uji densitas, penyerapan air, kuat tekan, kuat patah, kuat pukul.
Untuk membuat sampel paving block mengacu pada standar mutu K 125 (125 kg/cm2) dengan komposisi semen : pasir : FAS = 1 : 3 : 0,6.
Perbandingan bahan-bahan yang digunakan untuk membuat sampel.
Tabel 3.2 Sampel dengan Menggunakan Polivinyl Alkohol pada Mould Berukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm, Semen 82 g, Air 49 g dan PVA 6g
Agregat Sampel
Pasir (%) Grit (%)
12 100%=245,25 gr - = -
13 90%=220,72 gr 10%=24,52 gr
14 80%=196,20 gr 20%=49,05 gr
15 70%=171,67 gr 30%=73,56 gr
16 60%=147,15 gr 40%=98,10 gr
17 50%=122,62 gr 50%=122,62 gr
18 40%=98,10 gr 60%=147,15 gr
19 30%=73,56 gr 70%=171,67 gr
20 20%=49,05 gr 80%=196,20 gr
21 10%=24,52 gr 90%=220,72 gr
22 - = - 100%=245,25 gr
3.4. Variabel dan Parameter Penelitian
1 Variabel bebas adalah komposisi pasir dan grit. 2 Variabel tetap adalah : semen, FAS dan PVA.
3 Parameter pengujian yang dilakukan meliputi densitas, penyerapan air, kuat tekan, kuat pukul, kuat patah.
3.5. Diagram Alir
Grit diayak dengan ayakan 1,18 mm Pasir diayak
dengan ayakan 1,18 mm
Semen
Pencampuran mortar
Air dengan FAS 0,6 Penimbangan
Pencetakan
Perendaman selama 28 hari
Pengujian
Physis
Densitas, Penyerapan Air
Mekanik
Grit diayak dengan ayakan 1,18 mm Pasir diayak dengan
ayakan 1,18 mm Semen
Serbuk PVA dimixer
menjadi bubur
Pencampuran mortar
Air dengan FAS 0,6 Penimbangan
Pencetakan
Perendaman selama 28 hari
Pengujian
Physis
Densitas, Penyerapan Air
Mekanik
Kuat Tekan, Kuat Pukul, Kuat Patah
3.6. Preparasi (Pengolahan) Bahan
3.6.1. Pengayakan Bahan A. Analisis ayakan pasir
Prinsip kerja adalah sebagai berikut :
1. Diambil bahan pasir yang telah dikeringkan di oven dengan suhu (100±5)oC.
2. Sampel pasir ditimbang sebanyak 500 g.
3. Sampel pasir dimasukkan ke dalam ayakan yang telah disusun sesuai dengan urutannya yaitu 9,52mm; 4,76mm; 2,38mm; 1,19mm; 0,6mm; 0,30mm; 0,3mm; 0,15mm dan pan.
4. Tutup susunan ayakan tersebut dan letakkan di Shieve Shaker Machine, kemudian dihidupkan selama 10 menit.
5. Setelah 10 menit ayakan diambil dan ditimbang sampel pasir yang tertahan di masing-masing ayakan tersebut.
6. Menghitung persentase berat sampel yang tertahan pada masing-masing ayakan terhadap berat total sampel untuk menentukan persentase Modulus kehalusan (fine modulus) dari agregat yang digunakan.
B. Analisis berat jenis dan absorbsi pasir.
2. Sampel pasir dimasukkan ke dalam piknometer kemudian diisi air sampai penuh permukaan piknometer.
3. Piknometer yang berisi sampel pasir divakum sampai hilang gelembung-gelembung udara.
4. Dimasukkan air ke dalam piknometer sampai 800 cc kemudian ditimbang (B).
5. Kemudian ditambahkan air sebanyak 800 cc ke dalam piknometer yang telah divakum kemudian ditimbang (C).
6. Kemudian sampel pasir dikeringkan sampai tidak ada kandungan air, lalu ditimbang (D).
Berat jenis pasir dalam keadaan kering permukaan dapat dicari dengan rumus :
Berat jenis kering permukaan =
C
Sedangkan absorbsi pasir dapat dicari dengan rumus :
% absorbsi = x100% D
D A−
...(3.2)
C. Analisis ayakan grit
Prinsip kerja yaitu:
2. Sampel grit ditimbang 500 g.
3. Sampel grit dimasukkan ke dalam ayakan yang telah disusun sesuai dengan urutannya yaitu 9,52mm; 4,76mm; 2,38mm; 1,19mm; 0,6mm; 0,30mm; 0,3mm; 0,15mm dan PAN.
4. Tutup susunan ayakan tersebut dan letakkan di Shieve Shaker Machine, kemudian dihidupkan selama 10 menit.
5. Setelah 10 menit ayakan diambil dan ditimbang sampel grit yang tertahan di masing-masing ayakan tersebut.
6. Menghitung persentase berat sampel yang tertahan pada masing-masing ayakan terhadap berat total sampel untuk menentukan persentase Modulus kehalusan (fine modulus) dari agregat yang digunakan.
Rumus Fine Modulus =
Σ
kumulatif tertahan ayakan100
D. Analisis berat jenis dan absorbsi grit
1. Disediakan sampel grit dalam kondisi kering permukaan sebanyak 500 gr (A).
2. Sampel grit dimasukkan ke dalam piknometer kemudian diisi air sampai penuh permukaan piknometer.
4. Dimasukkan air ke dalam piknometer sampai 800 cc kemudian ditimbang (B).
5. Kemudian ditambahkan air sebanyak 800 cc ke dalam piknometer yang telah divakum kemudian ditimbang (C).
6. Kemudian sampel grit dikeringkan sampai tidak ada kandungan air, lalu ditimbang (D).
Berat jenis grit dalam keadaan kering permukaan dapat dicari dengan rumus :
Berat jenis kering permukaan =
C
Sedangkan absorbsi grit dapat dicari dengan rumus :
% absorbsi = x100%
D D A−
..……...(3.4)
Selanjutnya masukkan PVA yang sudah dimixer homogen sampai menjadi bubur ke dalam adukan pasir, grit dan semen . Untuk 1 kali pengadukan serbuk PVA yang digunakan sebanyak 6 g.
3.6.2. Pencampuran Bahan
Untuk Sampel A
a. Masukkan pasir, grit, semen ke dalam talam kemudian diaduk dengan sendok semen sampai campuran merata.
b. Kemudian ditambah air ke dalam adukan, banyaknya air yang digunakan dalam 1 kali pengadukan dengan FAS 0,6 yang menurut teori FAS = 0,25 – 0,65 (Tri Muliono, 2005).Didiamkan selama 4 menit kemudian diaduk sampai campuran homogen.
2. Untuk Sampel B
a. Masukkan pasir, grit, semen ke dalam talam kemudian diaduk dengan sendok semen sampai campuran merata.
b. Kemudian ditambah air seperti proses sampel A.
c. Selanjutnya masukkan PVA yang sudah dimixer homogen sampai menjadi bubur ke dalam adukan pasir, grit dan semen.
Untuk 1 kali pengadukan bubuk PVA yang dibubur sebanyak 6 g.
3.6.3. Pembentukan atau Pencetakan Sampel
1. Mould yang digunakan berukuran 5cm x5cm x5cm untuk sampel pengujian densitas; penyerapan air, kuat tekan; berukuran 12cm x3cm x3cm untuk sampel pengujian kuat pukul dan kuat patah.
4. Masukkan kedalam mould setinggi ½ h lalu dipadatkan dengan alat perojok sebanyak 32 tumbukan.
5. Penuhkan mould dan padatkan lagi dengan alat perojok sebanyak 32 tumbukan.
6. Diisi lagi sampai padat dan ratakan permukaannya.
7. Dikeringkan di dalam mould selama 24 jam baru dikeluarkan.
8. Dilakukan proses perendaman secara alami selama 28 hari, kemudian dilakukan pengujian dari sampel.
3.7. Karakterisasi (Pengujian) Paving Block
Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi : densitas, penyerapan air, kuat tekan, kuat pukul dan kuat patah.
3.7.1. Densitas (Density)
Pengukuran densitas dari masing-masing komposisi paving block yang telah dibuat, diamati dengan menggunakan prinsip Archimedes dan mengacu pada standar ASTM C – 00 – 2005
Prosedur pengukuran densitas :
1. Pada proses awal dilakukan penimbangan massa benda di udara (massa sampel kering Ws) dengan menggunakan neraca digital, dimana sampel kering ini telah
2. Sampel yang telah ditimbang, kemudian direndam di dalam air selama 1 jam bertujuan untuk mengoptimalkan penetrasi air terhadap sampel. Setelah waktu penetrasi terpenuhi, seluruh permukaan sampel dilap dengan kain flanel dan dicatat massa sampel setelah direndam di dalam air, Wb.
3. Gantung sampel, pastikan tepat pada posisi tengah dan tidak menyentuh alas beker gelas yang berisi air, dimana massa sampel berikut penggantung di dalam air, Wg.
4. Selanjutnya sampel dilepas dari kawat penggantung, dan memcatat massa kawat penggantung, Wk.
Dengan mengetahui besaran-besaran tersebut di atas, maka nilai densitas paving block dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2.7.1).
3.7.2. Penyerapan Air (Water Absorption)
Untuk mengetahui besarnya penyerapan air dari paving block yang telah dibuat, maka perlu dilakukan pengujian yang mengacu pada standar ASTM C 20-00 - 2005.
Prosedur pengukuran penyerapan air :
1. Sampel yang telah direndam selama 28 hari ditimbang massanya dengan menggunakan neraca digital yang disebut dengan massa sampel kering, Mg.
Sampel yang diuji adalah sampel kubus ukuran 5cm x 5cm x 5cm.
Dengan menggunakan persamaan (2.7.2) maka nilai penyerapan air dari paving block dapat dihitung.
3.7.3. Kuat Tekan (Compressive Strength)
Untuk mengetahui besarnya kuat tekan dari sampel paving block yang telah dibuat, maka perlu dilakukan pengujian yang mengacu pada standar ASTM C 270-2004 dan ASTM C 780. Alat yang digunakan untuk menguji kuat tekan adalah Universal Testing Machine (UTM).
Prosedur pengujian kuat tekan adalah sebagai berikut :
1. Sampel kubus berukusan 5cm x 5cm x 5cm dihitung luas permukaannya dengan A = sisi x sisi.
2. Sebelum pengujian berlangsung, alat ukur (gaya) terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum penunjuk tepat pada angka nol.
3. Kemudian tempatkan sampel tepat berada di tengah pada posisi pemberian gaya dan arahkan swtich on-off ke arah on, maka pembebanan secara otomatis akan bergerak dengan kecepatan konstan.
4. Apabila sampel telah pecah, arahkan switch ke arah off, maka motor penggerak akan berhenti. Kemudian catat besarnya gaya yang ditampilkan pada panel display.
3.7.4. Kuat Pukul (Impact Strenght)
Alat yang digunakan untuk mengukur kuat pukul adalah Impact Testing Machine dimana model sampel berbentuk balok dengan ukuran 12cm x 3cm x 3cm.
Prosedur pengujian kuat pukul adalah sebagai berikut:
1. Sampel berbentuk balok diukur tebal dan lebarnya, kemudian diukur lebar papan pemukul (swing) yang diayunkan ke sampel uji.
2. Sebelum pengujian berlangsung, alat ukur terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum penunjuk tepat pada angka nol.
3. Tempatkan sampel tepat berada di tengah swing yang diayunkan.
4. Lepaskan swing dan akan berayun ke bawah memukul sampel uji.
5. Catatlah besarnya energi yang ditujukkan oleh panel display pada saat sampel uji patah.
Dengan menggunakan persamaan (2.7.4) maka nilai kuat pukul dari paving block dapat dihitung.
3.7.5. Kuat Patah (Flexural Strength)
Alat yang digunakan untuk menguji kuat patah adalah Universal Testing Machine(UTM) dan hal ini mengacu pada ASTM C 133 – 97 dan ASTM C 348 –
Prosedur pengujian kuat patah adalah sebagai berikut:
1. Sampel berbentuk balok diukur lebar dan tingginya, kemudian atur jarak titik tumpu sebesar 10cm sebagai dudukan sampel.
2. Atur pegangan suplay sebesar 40 volt, untuk menggerakkan motor kearah atas maupun bawah. Sebelum pengujian berlangsung alat ukur (gaya) terlebih dahulu dikalibrasi dengan jarum penunjuk tepat pada angka nol
3. Kemudian tempatkan sampel uji tepat berada di tengah pada posisi pemberian gaya, dan arahkan switch ON/OFF ke arah ON, maka pembebanan secara otomatis akan bergerak.
4. Apabila sampel uji telah patah, arahkan switch kearah OFF agar motor penggerak berhenti. Kemudian catat besar gaya yang ditampilkan pada panel display.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Paving block yang telah dibuat adalah campuran dari pasir, grit, semen
dengan FAS 0,6 dan Polivinyl Alkohol (PVA) dan direndam secara alami selama 28 hari. Kemudian diuji sifat-sifatnya. Karakteristik paving block sangat ditentukan oleh komposisi pasir dan grit serta proses perendamannya. Untuk mengetahui karakteristiknya dilakukan pengujian yang meliputi pengujian fisisnya (densitas dan penyerapan air), pengujian mekanik (kuat tekan, kuat pukul, kuat patah)serta analisa mikro strukturnya menggunakan mikroskop optik.
4.1. Densitas (density)
Hasil pengukuran densitas paving block yang berbasis semen, pasir, grit (diperlihatkan pada grafik 4.1a)
1.2
Hasil pengukuran densitas paving block berbasis semen, pasir, grit dan PVA (diperlihatkan pada grafik 4.1b) setelah direndam selama 28 hari secara alami
1.45
Gambar 4.1b Grafik hubungan antara densitas terhadap komposisi grit dengan menggunakan PVA
Dari grafik 4.1a terlihat bahwa densitas paving block diperoleh berkisar antara
4.2. Penyerapan Air ( Water Absorption)
Hasil pengukuran pengerapan air dari paving block yang berbasis semen, pasir, grit ditunjukkan pada grafik 4.2a dengan variasi komposisi 0 – 100 % (volume grit), terlihat diperoleh 4,50 % - 12,15%.
3
Gambar 4.2a Grafik hubungan antara penyerapan air terhadap komposisi grit tanpa menggunakan PVA
Hasil pengukuran penyerapan air dari paving block yang berbasis semen, pasir, grit, PVA (diperlihatkan pada grafik 4.2b) dengan variasi komposisi 0 – 100% volume grit terlihat diperoleh 3,59 % - 7,03%
3
Dari kedua grafik (4.2.a dan 4.2.b) dapat diambil kesimpulan bahwa dengan penambahan grit pada komposisi dari 0% sampai 100% (volume) dan pengurangan pasir pada komposisi dari 100% sampai 0% (volume) diperoleh persentase penyerapan air bertambah karena dari hasil analisis penyerapan air untuk agregat halus ( ASTMC-566-89 ) untuk material pasir sebesar 2,04 % dan untuk material grit sebesar 3,72 %.
Sedangkan Polivinyl Alkohol sendiri mempunyai sifat basa dengan rantai OH dan larut dalam air. Seperti pada limbah grit dengan PH dalam air 12,73 yang bersifat basa maka PVA ini langsung mengikat.
4.3. Kuat Tekan ( Compressive Strength)
Hasil pengukuran kuat tekan dari paving block yang berbasis semen, pasir, grit, ditunjukkan pada grafik 4.3a dengan variasi komposisi: 0 – 100 % (volume) grit,
8
Gambar 43.a Grafik hubungan antara kuat tekan terhadap komposisi grit tanpa menggunakan PVA
Hasil pengukuran kuta tekan paving block yang berbasis semen, pasir, grit, PVA ditunjukkan pada grafik 4.3b dengan variasi komposisi: 0 – 100 % (volume) grit, terlihat diperoleh berkisar antara 15,20MPa – 11,80 MPa
8
Dari kedua grafik yaitu (4.3.a dan 4.3.b) dapat diambil kesimpulan bahwa dengan penambahan grit pada komposisi dari 0% sampai 100% (volume) dan pengurangan pasir dari komposisi dari 100% sampai 0% (volume), penyerapan air semakin besar karena daya serap air dari grit 3,72 % dan daya serap air dari pasir 2,04 % dengan demikian semen akan semakin kekurangan air dalam campuran. Sifat semen sendiri adalah dapat berhidrasi bila terdapat air (semen mengikat karena reaksi hidrasi kimia yang melepaskan panas).
Sedangkan menurut SNI 03-0611-1996 paving block yang digunakan sebagai standart mutu adalah K 125 (125 kg/cm2), artinya penambahan grit optimum yang diperkenankan sebagai pengisi sebanyak 50 % volume yang dalam hal ini dapat mengurangi pemakaian pasir maksimum 50 % (volume).
Dengan penambahan Polivinyl Alkohol (PVA) pada komposisi campuran maka kuat tekan semakin besar karena penggunaan PVA adalah perekat.
4.4. Kuat Pukul (Impact Strength)
Hasil pengukuran kuat pukul dari paving block yang berbasis semen , pasir, grit ditunjukkan pada grafik 4.4a dengan variasi komposisi: 0 – 100 % (volume) grit
0
Gambar 4.4a Grafik hubungan antara kuat pukul terhadap komposisi grit tanpa menggunakan PVA
Hasil pengukuran kuat pukul dari paving block yang berbasis semen, pasir, grit, Polivynil Alkohol (PVA) ditunjukkan pada grafik 4.4b dengan variasi komposisi : 0 – 100 % (volume) grit terlihat diperoleh 5,19 MPa – 0,89 MPa.
0
Gambar 4.4b Grafik hubungan antara kuat pukul terhadap komposisi grit menggunakan PVA
berkurangnya pemakaian pasir 100 % sampai 0 % (volume) pada campuran maka kuat pukul paving block berkurang karena penyerapan air yang semakin besar dimana grit 3,72 % dan pasir 2,04 % sehingga akan mengurangi kebutuhan air untuk semen.
Dalam hal ini semen mengikat karena adanya air (proses hidrasi pada semen).
Dengan penambahan Polivinyl Alkohol (PVA) maka kuat pukul lebih besar dibandingkan dengan sampel tanpa menggunakan PVA karena PVA bersifat sebagai perekat yang memperkuat ikatan antara material pasir, grit dan semen.
4.5. Kuat Patah (Flexural Strength)
Hasil pengukuran kuat patah dari paving block yang berbasis semen , pasir, grit ditunjukkan pada grafik 4.5 a dengan variasi komposisi: 0 – 100 % (volume) grit
terlihat diperoleh 2,44 MPa – 0,28 MPa.
0
Hasil pengukuran kuat pukul dari paving block yang berbasis semen, pasir, grit, polivynil alkohol (PVA) ditunjukkan pada grafik 4.4b dengan variasi komposisi : 0 – 100 % (volume) grit terlihat diperoleh 3,89 MPa – 1,39 MPa.
0
Gambar 4.5b Grafik hubungan antara kuat patah terhadap komposisi grit menggunakan PVA
Dari kedua grafik yaitu (4.5.a dan 4.5.b) dapat diambil kesimpulan bahwa sampel paving block mempunyai kekuatan patah yang sangat kecil karena campuran adalah mortar yang agregatnya adalah pasir dan grit meski campuran semennya sempurna. Berbeda dengan besi cor yang merupakan salah satu jenis logam yang ikatan antara materialnya sangat kuat sehingga mempunyai kuat patah yang besar. 4.6. Pengamatan mikrostruktur sampel dengan menggunakan mikroskop optik
berwarna putih kekuningan dan yang berwarna hitam adalah pasir seperti ditunjukkan Gambar di bawah ini :
Gambar 4.5a1 Sampel sebelum direndam dengan pembesaran 200 x menggunakan
Gambar 4.5a2 Sampel sebelum direndam dengan pembesaran 500 x menggunakan
mikroskop optik
Gambar 4.5b1 Sampel setelah direndam dengan pembesaran 200 x menggunakan
mikroskop optik
Gambar 4.5b2 Sampel setelah direndam dengan pembesaran 500 x menggunakan
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pengujian karakteristik paving block yang diperoleh dalam penelitian ini dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Pemakaian limbah padat industri pulp, antara lain grit dapat digunakan untuk pembuatan paving block sebagai substitusi pasir dengan tujuan mengurangi penggunaan pasir.
2. Dari hasil pengujian diperoleh komposisi terbaik adalah 50 % grit dan 50 % pasir (%volume)dengan karakteristik sebagai berikut: Paving block tanpa penggunaan PVA : densitas = 1,6 g/cm3, serapan air = 8,86%; kuat tekan = 12,60 MPa; kuat pukul = 1,26 MPa; kuat patah = 0,0133 MPa. Paving block dengan menggunakan PVA sebagai berikut densitas = 1,54 g/cm3, serapan air = 5,43%; kuat tekan = 13,40 MPa; kuat pukul = 2,15 MPa; kuat patah = 0,0278 MPa.
3. Limbah padat grit dapat digunakan sebagai substitusi pasir karena : a. Kandungan SiO2 = 56,42 %
b. Bentuk butirannya bulat =57 % c. Kandungan organiknya kecil =0,53 %
4. Dari hasil photo mikroskop optik terlihat bahwa gumpalan material grit berwarna putih kekuningan nampak lebih besar setelah bahan uji direndam dalam air
5. Paving block berbasis semen polimer dengan standard K 125 digunakan
untuk memperindah trotoar jalan atau taman pekarangan dan halaman rumah, bukan digunakan pada areal khusus seperti pada pelabuhan peti kemas, terminal dan bandar udara.
5.2. Saran
1. Untuk melengkapi penelitian paving block berbasis semen ini perlu dilakukan pengkajian lebih lanjut tentang tekno ekonominya karena harga polivynil alkohol yang sangat mahal.
2. Perlu dilakukan pencampuran grit dan sampel saja tanpa semen karena dari hasil karakteristik grit kandungan SiO2 = 56,42 % dan semen merupakan
campuran Silikat Kalsium (Ca2SiO4), untuk melihat adakah ikatan antara
DAFTAR PUSTAKA
American Society for Testing and Material C-566-1989 (Standard pengujian berat jenis dan absorbsi dari agregat pasir dan grit)
American Society for Testing and Material C-136-1993 (Standard pengujian lolos saringan atau Sieve Analysis dari agregat pasir dan grit)
American Society for Testing and Material C-133-1997 dan C-348-2002 (Standard pengujian kuat patah benda uji)
American Society for Testing and Material C-270-2004 dan C-780 (Standard pengujian kuat tekan benda uji dengan menggunakan Universal Testing Machine UTM)
American Society for Testing and Material C-00-2005 (Standard pengujian densitas benda uji)
American Society for Testing and Material C-20-2005 (Standard pengujian penyerapan air benda uji)
Standard Nasional Indonesia, SNI-1691-1996 (Standard campuran semen, pasir dan FAS pada pembuatan paving block)
Ferdinand L. Singer and Andrew Pytel,1985 Kekuatan Bahan, edisi ketiga, Erlangga, Jakarta
Jacob and Kilduff, 2005 Engineering Materials Technology, Pearson Prentice Hall, 5 th Ed.153 – 155
Lawrence H. Van Vlack,1991 Ilmu dan Teknologi Bahan, edisi kedua, Erlangga, Jakarta
Malcohn R.S, 2001, Kimia Polimer, edisi pertama, Pradnya Paramita, Jakarta
Meyer, Fred W.Bill Jr, 1984, Tex book of Polymer Science. Third Edition, Jhon Wiley & Son, New York
Shinroku Saito,1985, Pengetahuan Bahan Tehnik, Edisi pertama, Pradnya Paramita, Jakarta
______. 1971. Peraturan Beton Bertulang Indonesia. Departemen Pekerjaan Umum, Bandung
LAMPIRAN A
ANALISIS SARINGAN AGREGAT HALUS
Tabel L.1.1. Analisis Saringan Agregat Halus/Pasir (ASTM C 136-93) Susunan ayakan Berat tertahan %kumulatif
mm inchi gram % %(tertahan) %(lolos)
Jumlah 499.33 100.00 397.64
Fine Modulus = 2.83
Tabel L.1.2 Analisis Saringan Grit
Susunan ayakan Berat tertahan %kumulatif
mm inchi gram % %(tertahan) %(lolos)
Jumlah 495.83 100.00 333.82
LAMPIRAN B
PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN DENSITAS DAN ABSORBSI AIR AGREGAT HALUS
Tabel L.2.1. Pemeriksaan Densitas dan Absorbsi Pasir a. Berat pasir dalam SSD (A) 500 gram b. Berat air + piknometer (B) 548,70 gram c. Berat pasir + air + piknometer (C) 858,12 gram d Berat pasir kering (D) 490,10 gram Densitas pasir = { A/(B + A – C) } 2,62 % Absorbsi = {( A-D)/D x 100% 2,04 %
LAMPIRAN C
PENGUKURAN DAN PERHITUNGAN KARAKTERISTIK PAVING BLOCK
Contoh perhitungan Pengujian Densitas Sampel Tanpa Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA), Massa Kawat 51 g. Untuk sampel No. 2 pada komposisi 90 % pasir dan 10 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
Densitas = x air
Dengan cara yang sama diperoleh nilai densitas paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.1. Tabel C.1. Pengujian Densitas Sampel Tanpa Menggunakan Polivinyl Alkohol
Contoh perhitungan Pengujian Densitas Sampel dengan Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA), Massa Kawat 51 g. Untuk sampel No. 2 pada komposisi 90 % pasir dan 10 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
Densitas = x air
Dengan cara yang sama diperoleh nilai densitas paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.2. Tabel C.2. Pengujian Densitas Sampel dengan Menggunakan Polivinyl Alkohol
Contoh perhitungan Pengujian Penyerapan Air Sampel Tanpa Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA). Untuk sampel No. 2 pada komposisi 90 % pasir dan 10 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
WA = x100%
Dengan cara yang sama diperoleh nilai penyerapan air paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.3.
Contoh perhitungan Pengujian Penyerapan Air Sampel dengan Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA). Untuk sampel No. 2 pada komposisi 90 % pasir dan 10 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
WA = x100%
Dengan cara yang sama diperoleh nilai serapan air paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.4.
Contoh perhitungan Pengujian Kuat Tekan Sampel Tanpa Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA) dengan Sampel Ukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm. Untuk sampel No. 3 pada komposisi 80 % pasir dan 20 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
P =
Dengan cara yang sama diperoleh nilai kuat tekan paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.5. Tabel C.5. Pengujian Kuat Tekan Sampel Tanpa Menggunakan Polivinyl
Contoh perhitungan Pengujian Kuat Tekan Sampel dengan Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA) dengan Sampel Ukuran 5 cm x 5 cm x 5 cm. Untuk sampel No. 3 pada komposisi 80 % pasir dan 20 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
P =
Dengan cara yang sama diperoleh nilai kuat tekan paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.6. Tabel C.6. Pengujian Kuat Tekan Sampel dengan Menggunakan Polivinyl
Contoh perhitungan Pengujian Kuat Pukul Sampel Tanpa Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA) Lebar Alat 1,5 cm dan Lebar Sampel 3 cm dan Tinggi 3 cm . Untuk sampel No. 3 pada komposisi 80 % pasir dan 20 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
Dengan cara yang sama diperoleh nilai kuat pukul paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.7.
Contoh perhitungan Pengujian Kuat Pukul Sampel dengan Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA) Lebar Alat 1,5 cm dan Lebar Sampel 3 cm dan Tinggi 3 cm. Untuk sampel No. 3 pada komposisi 80 % pasir dan 20 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
Dengan cara yang sama diperoleh nilai kuat pukul paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.8.
Contoh perhitungan Pengujian Kuat Patah Sampel Tanpa Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA), Jarak Penumpu 10 cm, Tinggi Sampel 3cm, Tebal Sampel 3 cm Untuk sampel No. 3 pada komposisi 80 % pasir dan 20 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
Dengan cara yang sama diperoleh nilai kuat patah paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.9. Tabel C.9. Pengujian Kuat Patah Sampel Tanpa Menggunakan Polivinyl
Contoh perhitungan Pengujian Kuat Patah Sampel dengan Menggunakan Polivinyl Alkohol (PVA), Jarak Penumpu 10 cm, Tinggi Sampel 3cm, Tebal Sampel 3 cm. Untuk sampel No. 3 pada komposisi 80 % pasir dan 20 % grit tanpa menggunakan Polivinyl Alkohol
Dengan cara yang sama diperoleh nilai kuat patah paving block untuk komposisi pasir dan grit yang berbeda. Hasil pengukuran dan perhitungan ditunjukkan pada tabel C.10.
LAMPIRAN D
GAMBAR SAMPEL DAN ALAT UJI SAMPEL
Gambar D.1 Sampel berbentuk balok dengan ukuran 12cm x 3cm x 3cm
Gambar D.3 Neraca digital
Gambar D.5. Sampel uji kubus dan balok
Gambar D.7. Alat uji kuat tekan
