Limbah Plastik sebagai Bahan Campuran
Pembuat Beton Polimer
Riki Riluansa1 (140523600405), Septian Pandu Putra2 (140523602961),
Setiawati3 (140523601733),
Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang Jl. Semarang 5 Malang 65145
Email: jhe.pandu@yahoo. co .id : thyaa23@gmail.com
ABSTRAK
Perkembangan dunia teknik sipil yang semakin berkembang, meyebabkan banyaknya inovasi untuk menuangkan kreasi fikiran sang insyinyur sipil dalam segala bidang teknik. Pembangunan yang semakin banyak dan membutuhkan tuntutan kemajuan kualitas yang tinggi, Di era saat ini manusia tidak jauh dari bangunan yang terbuat dari beton. Beton adalah suatu material yang terdiri dari campuran semen, air, agregat (kasar dan halus) dan bahan tambahan bila diperlukan. Selain itu, beton merupakan materi bangunan yang paling banyak digunakan di bumi ini. Telah dilakukan suatu penelitian oleh seorang mahasiswa Universitas Sebelas Maret tentang pembuatan beton dengan bahan polimer alternatif berupa limbah plastik dan karakteristik meliputi uji kuat tekan, uji impact, uji konduktivitas thermal, dan uji kerapatan (densitas). Limbah yang digunakan adalah limbah dari bak plastik hitam. Dengan perbandingan massa 1 semen : 2 pasir : 3 kerikil : dan 0,5 faktor air semen. Penambahan limbah plastik yang digunakan pada penelitian ini yaitu untuk uji tekan berupa kubus dengan sisi 15cm , uji impact berupa balok dengan (panjang x lebar x tinggi) = (8x2x2) cm, uji konduktivitas termal berupa silinder dengan diameter 4cm dan tebal masing – masing 0,2 cm dan 0,4 cm
Kata kunci: beton polimer, limbah plastik, kuat beton, uji impact, uji konduktivitas thermal.
Pendahuluan
Beton merupakan suatu material yang terdiri dari campuran semen, air, agregat dan bahan tambahan lainnya. Beton juga mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan bahan konstruksi lainnya, diantaranya memiliki kuat tekan yang besar, tahan terhadap api, mudah dibentuk, tidak diperlukan keahlian khusus dalam pembuatannya, dan bahan bakunya mudah untuk di dapat. Dewasa ini, beton merupakan elemen kontruksi yang sangat penting dan sangat luas penggunaanya. Hal ini terjadi dimana dapat kita lihat telah berdiri kokoh seperti gedung – gedung bertingkat, jalan, jembatan, bandar udara, bangunan lepas pantai, trowongan, stadion, dan lain – lain termasuk pembuatan patung. Bahkan mungkin saja dimana kita berpijak sekarang, mungkin itu juga terbuat dari beton. Sehingga beton sudah sangat populer di dunia teknik sipil. Semakin banyak dibutuhkannya beton, maka produksi beton diharapkan dapat lebih kuat, dan hemat biaya produksi.
Bahan-bahan limbah di sekitar lingkungan kita dapat dimanfaatkan sebagai bahan tambahan dalam pembuatan beton. Oleh karena itu, terciptalah inovasi untuk memberi tambahan pada pembuatan beton baik menggunakan bahan kimia maupun non kimia, diantaranya abu vulkanik, abu sekam padi, styrocon dan polimer. Polimer merupakan makromolekul (molekul rekayasa) yang tersusun dari monomer yang merupakan molekul yang kecil dan sederhana. Bahan polimer dapat diambil dari limbah plastik yang didaur ulang. Disamping memanfaatkan limbah dari plastik, juga bisa digunakan sebagai alternatif pengganti semen.
Pada penelitian yang sudah dilakukan, akan dilihat sejauh mana pengaruh penambahan limbah platik plastik pada pembuatan beton polimer ditinjau dari kuat tekan, uji impact, uji konduktivitas thermal, dan uji kerapatan (densitas).
Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan penelitian tentang pembuatan beton polimer yang telah dilakuakan sebelumnya oleh Suraatmadja (2000) telah diketahui kelebihan dan kekurangan beton polimer. Dan dalam penelitian yang dilakukan Henry Miller (2009) tentang penggunaan limbah plastik sebagai pengganti bahan baku beton, dapat diketahui bahwa limbah plastik dapat digunakan sebagai bahan alternative campuran beton tanpa efek yang merugikan, maka dalam penelitian ini, dilakukan pembuatan beton dengan penambahan bahan polimer alternative yaitu limbah plastik hitam. Variasi presentase penambahan limbah ember plastik hitam dalam penelitian ini adalah 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dari masa semen.
Tahap-tahap Penelitian
Sebelum melakukan penelitian untuk mengetahui kuat tekan, uji impact, uji konduktivitas thermal, dan uji kerapatan (densitas), siapkan bahan yang dibutuhkan terlebih dahulu, diantaranya semen, air, agregat (pasir dan kerikil) serta limbah ember plastik. Perbandingan massa bahan yaitu 1 semen : 2 pasir : 3 kerikil, dengan jumlah air 0,5 dari massa semen. Limbah ember plastik yang diperlukan sebanyak 0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10% dari masa semen. Untuk mengetahui banyaknya bahan yang diperlukan maka dilakukan perhitungan mix design berdasarkan massa jenis dari masing-masing bahan.
Setelah bahan-bahan sudah siap, campur dan aduk secara manual dengan menggunakan cangkul. Pertama-tama kerikil dan pasir diaduk, kemudian semen dimasukkan. Setelah ketiga bahan tersebut tercampur merata, air dimasukkan sedikit demi sedikit sambil diaduk. Kemudian limbah ember plastik dimasukkan pada adukan tersebut dan terus diaduk hingga semua bahan tercampur merata. Langkah terakhir yaitu mencetak adukan dalam bentuk kubus (15x15x15) cm, balok dengan ukuran (panjang=8cm, lebar=2cm, tinggi=2cm), dan silinder dengan ukuran (diameter=4cm, tinggi=0,2cm) dan (diameter=4cm, tinggi=0,4cm).
Tahap selanjutnya yaitu perawatan terhadap benda uji yang telah dibuat. Perawatan ini dilakukan dengan cara merendam benda uji ke dalam air pada bak perendaman di hari kedua selama 25 hari, kemudian diangin-anginkan hingga benda uji berumur 28 hari dan siap dilakukan pengujian. Perawatan beton berfungsi untuk menjaga agar permukaan beton selalu lembab sehingga proses hidrasi berlangsung dengan baik dan proses pengerasan terjadi sempurna, yang ditandai dengan tidak terjadi retak-retak pada beton dan mutu beton dapat terjamin. (Sudarmoko, 1997).
Tahap yang berikutnya ialah pengujian. Pengujian meliputi pengujian kuat tekan, uji impact, uji konduktivitas thermal, dan uji kerapatan (densitas).
a. Kuat tekan
Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini adalah kubus dengan sisi 15cm sebanyak 5 buah untuk setiap variasinya. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan beton denganm campuran limbah ember plastik dalam menerima beban. Hasil pengujian kuat tekan beton dengan penambahan limbah ember plastik berumur 28 hari dapat kita dilihat dari gambar 1.
Gambar 1. Hubungan variasi penambahan limbah plastik dengan kuat tekan
terbesar. Dari perhitungan diperoleh nilai kuat beton dengan penambahan limbah plastik tertinggi sebesar (21,8 ± 0,2) x 106 N/m2
b. Impact
Pengujian ini bertujuan untuk mengukur reaksi pukulan meliputi strength (kekuatan), Butttleness (kerapukan) . Benda uji yang digunakan adalah balok dengan ukuranh (panjang=8cm, lebar=2cm, tinggi=2cm) sebanyak 5 buah untuk setiap variasinya. Dari hasil uji impact dapat dihitung besar energy dengan variasi limbah plastik maka di
dapatkan grafik sebagaimana
gambar 2.
Gambar 2. Hubungan energi dengan penambahan plastik
Dari gambar 2 dapat diketahui bahwa pada penambahan limbah plastik 4% memiliki energi yang paling besar yaitu sebesar (8,7±0,3)10-1 Joule. Sehingga dapat disimpulkan
bahwa penambahan limbah plastik sebesar 4% merupakan benda uji yang paling keras maka untuk memecahkannya memerlukan energy yang paling besar.
c. Konduktivitas Thermal
Benda uji yang digunakan untuk pengujian ini adalah sepasang silinder dengan diameter 4cm, tinggi 0,2cm, sebanyak 5 pasang untuk setiap variasinya. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan beton dengan campuran limbah plastik dalam menghantarkan panas. Hasil pengujian konduktivitas termal pada beton yang dicampuri limbah plastik berumur 28 hari seperti pada gambar 3.
Gambar 3 menunjukkan hubungan antara penambahan variasi komposisi limbah ember plastik dengan nilai konduktivitas termal. Nilai terbaik tersebut dapat diketahui dengan melihat data dari pengujian dan pengolahan data. Apabila nilai penurunan suhu antar termokopel kecil maka data tersebut adalah data yang baik dan hasil pengolahan data yang nilainya mendekati satu dengan lainnya dalam satu variasi yang digunakan. Dari penelitian ini konduktivitas termal limbah plastik tertinggi adalah (7,2 ± 0,5) x 10-5kkal/ms˚C pada penambahan limbah plastik 4%.
d. Kerapatan
Pengujian ini berfungsi untuk mengetahui besarnya massa jenis (density) limbah plastik. Benda uji yang digunakan adalah kubus dengan sisi 15cm sebanyak 5 buah untuk setiap variasi.
Gambar 4. Hubungan massa jenis dengan penambahan limbah plastik
Dari gambar 4 diperoleh beton dengan penambahan limbah plastik yang memenuhi kriteria beton ringan adalah beton dengan presentase penambahan limbah plastik 6% , 8%, dan 10%. Nilai dari massa jenis beton dengan penambahan limbah plastik secara berturut – turut (18±4) x 102 kg/m3 , (17±4) x 102 kg/m3 , (16±6) x 102 kg/m3
Simpulan
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh seorang mahasiswa Universitas Nergeri Sebelas Maret, kita dapat mengambil kesimpulan bahwa Beton Polimer telah berhasil dibuat dengan menggunakan campuran limbah plastik. Dan diperoleh nilai kuat beton dengan penambahan limbah plastik tertinggi sebesar (21,8 ± 0,2) x 106 N/m2. Pada penambahan limbah plastik
sebesar 4% merupakan benda uji yang paling keras, maka untuk memecahkannya memerlukan energy yang paling besar. Konduktivitas termal limbah plastik tertinggi adalah (7,2 ± 0,5) x 10-5kkal/ms˚C pada penambahan limbah plastik 4%. Beton dengan
penambahan limbah plastik yang memenuhi kriteria beton ringan adalah beton dengan presentase penambahan limbah plastik 6% , 8%, dan 10%. Nilai dari massa jenis beton dengan penambahan limbah plastik secara berturut – turut (18±4) x 102 kg/m3 , (17±4) x
102 kg/m3 , (16±6) x 102 kg/m3
Daftar Pustaka
Gencel, O, etal. 2010. Concretes Containing Hematit for Use AS Shielding Barriers. Journal International Vol.16, No.3
Halauddin. 2006. Pengukuran Konduktivitas Termal Batu Bata Merah Pejal. Jurnal Gradien Vol.2, no .2 pp.152-155
Ogawa, Seiki.Co.LTD. 1987. Intruction Manual OSK 4565-A Thermal Conductivity Measuring Apparatus. Tokyo: Socientosk.
Sudarmoko. 1997. Pengaruh Kandungan Sulfat dalam Air Campuran dan Air Perawatan Keras terhadap Kuat Tekan Beton .pp 50-54
Miller, H . 2009. Era Baru.http://erabaru.net/iptek/82 teknologi inovasi/5374beton plastik solusi hebat untuk pembangunan. Diakses tanggal 5 April 2011
Suraatmadja. 2000.Beton Polimer yang Ramah Lingkungan. http://elfajr.blog.uns.ac.id/2010/05/01/penemu-beton-polimer-yang-ramahlingkungan/diakses pad tanggal 5 April 2011
