PENINGKATAN KUAT TEKAN PAVING BLOK DENGAN MEMANFAATKAN ABU BATU BARA
LIMBAH INDUSTRI Sutarno dan Sukardi
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Semarang Abstract
The coal ash from industrial waste ( fly ash ) can increase quality of the paving block which evaluated from compresive strength. Compresive strength of paving block for the production, have confuse problem, if the compresive strength is low so disliked by the consument because less of durability. The other side, to increased of compresive strength paving block with add of cement so price of paving block will be more expensive, to result in paving have less bergain for sale. From the chemistry analysis silica content of coal ash about 68,96 % ( Supriyadi,2000 ), That is become admixture characteristic, its means if to add by cement, can increase the compresive strength of mortar cement. Result of research show, the mix of ratio coal ash with cement at 30 % to made the compresive stregth is maximum, the value of maximum compresive strngth paving block at 357,34 Kg/cm2, the regration model of compresive strength is expressed in equation Y = -0,1913 X2 + 10,5191X + 190,810.
Keyword : Ash, Coal,Waste,Paving block
PENDAHULUAN
Konstruksi perkerasan dengan paving merupakan konstruksi ramah lingkungan, dikatakan ramah lingkungan karena memiliki kemampuan untuk ditembus air hujan, sehingga tidak banyak mengganggu koservasi air tanah. Paving block dapat digunakan untuk perkerasan jalan, tempat parkir, tempat penimbun kontainer, taman, dan jalan lingkungan perumahan.
Kuat tekan paving blok merupakan sifat utama sebagai pertimbangan memilih bahan bangunan mengingat fungsi paving blok sebagai bahan perkerasan sehingga sifat keras dan kuat menjadi andalannya. Pada industri paving block hal ini merupakan masalah yang sangat ironis, sebab paving block yang meiliki kualitas rendah tidak disukai oleh konsumen karena tidak awet atau tidak memenuhi standar yang harus dimiliki oleh paving block. Akan tetapi, jika kualitasnya dinaikkan dengan cara menambah jumlah pemakaian semen, maka konsekuensinya
produksinya akan meningkat dikarenakan semen merupakan unsur bahan pembuat paving block yang paling mahal harganya. Hal ini menjadikan paving block yang diproduksi kurang memiliki daya saing dikarenakan harganya yang lebih mahal. Salah satu upaya mengatasi masalah tersebut dengan melakukan penambahan bahan pozzoland yang murah harganya dan jika mungkin dengan bahan pozzoland berupa limbah sehingga tidak usah membelidi, di samping ikut mengatasai pencemaran lingkungan akibat pembuangan limbah (Subakti,1994:5.19 ). Penelitian ini dengan judul Kualitas Paving Block dengan Memanfaatkan Limbah Industri Berupa Abu Batubara merupakan upaya untuk menjawab tantangan yang harus diatasi seperti tersebut.
METODE PENELITIAN
Penelitian yang dilakukan merupakan penelitian laboratorium, yang pelaksanaannya di Laboratorium Bahan Bangunan Politeknik
Negeri Semarang. Penelitian ini dapat terselenggara dengan anggaran dari DIKTI. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir dari Muntilan yang banyak digunakan di daerah Jawa Tengah, semen menggunakan semen Gresik Jenis PPC, dan abu batubara dari limbah Industri PT Mega Safe Tyre Industri.
Sebelum digunakan pasir diayak untuk memisahkan batu yang ada di pasir, sedangkan abu batubara diayak untuk memisahkan yang kasar karena abu batubara sangat ringan sehingga digunakan ayakan No 100 (0,15 mm).Pasir dan abu batubara untuk pembuatan benda uji dianalisis terlebih dahulu sifat fisik dan kimianya.
Pada pembuatan benda uji diawali dengan pencampuran bahan, bahan utama paving block adalah semen dan pasir ditambah air secukupnya. Formula campuran yang digunakan dalam pembuaan paving block, yaitu 1 (Semen+Abu batubara) : 7 Pasir dalam perbandingan volume dan penambahan abu batubara sebagai pengganti sebagian
semen dengan rasio 0 %, 10 %, 20%, 30%, 40% dan 50 %.
Tiap formulasi campuran dibuat sebanyak 10 buah benda uji sehingga jumlah benda uji ada 60 buah untuk diuji kuat tekannya pada umur 28 hari.
Pengujian meliputi pengujian bahan dan pengujian kuat tekan paving block. Pengujian bahan dilakukan uji sifat fisik dan uji kimia mineralnya. Dalam kesempatan ini di tampilkan uji analisis ayak pasir dan uji kandungan mineral abu batubara, untuk uji kuat tekan pavin menggunakan mesin tekan elektrik merk Wikeham Farrance dengan kapasitan 2500 KN dan ketelitian 1 KN per divisi.
HASIL
Berikut akan dikemukakan hasil beberapa pengujian yang dilakukan dalam penelitian pemanfaatan abu batubara limbah industri. Berdasarkan uji analisis ayak pasir diperoleh data sebagai berikut (Tabel 1 gambar 1).
Tabel 1. Analisa Ayak Pasir Berat bahan kering
500,00 Diameter Saringan Berat Jumlah Berat JUMLAH PERSEN (%)
( mm ) Tertahan Tertahan Tertahan Lewat
38,1 0,00 0,00 0,00 100,00 19,05 0,00 0,00 0,00 100,00 9,5 0,00 0,0 0,00 100,00 4,75 0,00 0,00 0,00 100,00 2,36 73,56 73,56 14,71 85,29 1,18 88,40 161,96 32,39 67,61 0,60 124,24 286,20 57,24 42,76 0,30 71,55 357,75 71,55 28,45 0,15 59,60 417,35 83,47 16,53 0,075 42,00 459,35 91,87 8,13 Pan 40,65 500,00 100,00 0,00
Uji Mineral Abu Batubara yang dilakukan menghasilkan data berikut (Tabel2). Tabel 2. Pengujian Mineral Batubara
No Mineral Persentase ( % ) 1 SiO2 68,96 2 Al2O3 0,38 3 Na2O 1,23 4 CaO 3,76 5 MgO 0,74 6 Fe2O3 0,97 7 SO3 1,62 8 Alkali ( Na ) 1,23 9 Hilang Pijar 1,79
Uji berat jenis dan penyerapan air pasir yang dilakukan menghasilkan data berikut (Tabel 3). Tabel 3. Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Pasir
ITEM PENGUJIAN A B
RATA-RATA SATUAN Berat benda uji kering permukaan jenuh (ssd) 500 500,00 500,00 Gram
Berat benda uji kering oven Bk 462 467,50 Gram
Berat piknometer diisi air
(250C) B 944,3 931,80
Berat piknometer + benda
uji (ssd) + air (250C) Bt 1248,80 1240,50 Gram
Bk
Berat jenis ( Bulk )
= 2,36 2,44 2,40
B + 500 -
Bt
500
Berat jenis jenuh
= 2,56 2,61 2,59
( SSD ) B + 500 -
Bt
Bk
Berat jenis semu
= 2,93 2,94 2,94 ( Apparent ) B + Bk - Bt 500 - Bk Penyerapan air = x 100 % 8,23 6,95 7,59 % Bk
Hasil uji kuat tekan dapat dilihat dalam Tabel 4 dan Tabel5.
Tabel 4. Kuat Tekan Abu Batu Bara 0 %
No Dimensi Berat Luas
Beban
Hancur Kuat Tekan Panjang Lebar Tinggi (gram) (Cm2) Kg Kg/Cm2
1 20,96 10,56 7,85 3438,85 221,28 43650 197,27 2 20,97 10,55 7,85 3437,27 221,22 43600 197,09 3 20,96 10,55 7,85 3439,27 221,18 43850 198,25 4 20,96 10,55 7,85 3437,53 221,23 43750 197,76 5 20,96 10,56 7,85 3438,40 221,25 43900 198,41 6 20,97 10,55 7,85 3439,80 221,24 44500 201,14 7 20,97 10,55 7,85 3438,70 221,23 43850 198,21 8 20,96 10,55 7,85 3439,40 221,22 43850 198,22 9 20,97 10,55 7,85 3437,47 221,19 43700 197,57 10 20,97 10,55 7,85 3438,40 221,28 43750 197,72 JUMLAH 34385,08 2212,33 438400 1981,62 RATA - RATA 3438,51 221,23 43840 198,16
Tabel 5. Kuat Tekan Abu batu bara 10 %
No Dimensi Berat Luas
Beban
Hancur Kuat Tekan Panjang Lebar Tinggi (gram) (Cm2) Kg Kg/Cm2
1 20,97 10,55 7,85 3458,36 221,20 58950 266,50 2 20,96 10,55 7,85 3455,57 221,19 58650 265,16 3 20,97 10,55 7,85 3456,58 221,17 58950 266,54 4 20,96 10,55 7,85 3458,56 221,25 58900 266,21 5 20,96 10,55 7,86 3458,26 221,14 59050 267,03 6 20,96 10,55 7,85 3456,33 221,20 58750 265,59 7 20,96 10,55 7,86 3455,26 221,25 58650 265,08 8 20,97 10,55 7,85 3456,53 221,26 59150 267,33 9 20,97 10,55 7,85 3458,54 221,26 59050 266,88 10 20,96 10,55 7,85 3456,56 221,19 58950 266,51 JUMLAH 34570,52 2212,13 589050 2662,82 RATA - RATA 3457,05 221,21 58905 266,28
Tabel 6. Kuat Tekan Abu Batu Bara 20 %
No Dimensi Berat Luas
Beban
Hancur Kuat Tekan Panjang Lebar Tinggi (gram) (Cm2) Kg Kg/Cm2
1 20,96 10,55 7,85 3458,36 221,14 69350 313,60 2 20,96 10,55 7,85 3455,57 221,16 69550 314,48 3 20,96 10,55 7,85 3456,58 221,22 69450 313,94 4 20,96 10,55 7,85 3458,56 221,21 69850 315,76 5 20,97 10,56 7,85 3458,26 221,29 69750 315,20 6 20,96 10,55 7,85 3456,33 221,23 69550 314,37 7 20,96 10,55 7,85 3455,26 221,21 69550 314,40 8 20,96 10,55 7,86 3456,53 221,15 69350 313,59 9 20,96 10,55 7,85 3458,54 221,14 69350 313,60 10 20,96 10,55 7,85 3456,57 221,17 69450 314,01 JUMLAH 34570,53 2211,92 695200 3142,97 RATA - RATA 3457,05 221,19 69520 314,30
Tabel 7. Kuat Tekan Abu Batu bara 30 %
No Dimensi Berat Luas
Beban
Hancur Kuat Tekan Panjang Lebar Tinggi (gram) (Cm2) Kg Kg/Cm2
1 21,0 10,5 7,9 3495,8 221,11 78950 357,07 2 21,0 10,6 7,8 3496,4 221,14 79080 357,60 3 21,0 10,6 7,9 3497,1 221,20 79150 357,82 4 21,0 10,6 7,9 3496,1 221,23 79050 357,32 5 21,0 10,6 7,9 3495,4 221,16 78950 356,98 6 21,0 10,6 7,9 3495,0 221,15 79150 357,90 7 21,0 10,6 7,9 3496,7 221,26 79150 357,72 8 21,0 10,6 7,9 3496,2 221,22 79120 357,65 9 21,0 10,6 7,9 3495,8 221,17 78950 356,96 10 21,0 10,6 7,9 3495,2 221,24 78850 356,39 JUMLAH 34959,70 2211,89 790400 3573,42 RATA - RATA 3495,97 221,19 79040 357,34
Tabel 8. Kuat Tekan Abu Batu bara 40 %
No Dimensi Berat Luas
Beban
Hancur Kuat Tekan Panjang Lebar Tinggi (gram) (Cm2) Kg Kg/Cm2
1 20,96 10,55 7,85 3444,00 221,13 65850 297,79 2 20,96 10,55 7,85 3443,60 221,13 65750 297,34 3 20,96 10,55 7,85 3442,90 221,22 65550 296,31 4 20,96 10,56 7,85 3445,40 221,26 65500 296,03 5 20,97 10,55 7,85 3440,50 221,22 65650 296,76 6 20,96 10,55 7,85 3445,80 221,14 65650 296,87 7 20,96 10,55 7,85 3443,50 221,14 65700 297,10 8 20,96 10,55 7,85 3445,20 221,22 65850 297,66 9 20,97 10,56 7,85 3443,20 221,29 65650 296,68 10 20,96 10,55 7,85 3441,70 221,19 65550 296,35 JUMLAH 34435,80 2211,94 656700 2968,88 RATA – RATA 3443,58 221,19 65670 296,89
Tabel 9. Kuat Tekan Abu Batu bara 50 %
No Dimensi Berat Luas
Beban
Hancur Kuat Tekan Panjang Lebar Tinggi (gram) (Cm2) Kg Kg/Cm2
1 20,96 10,55 7,85 3423,50 221,16 52750 238,52 2 20,96 10,55 7,85 3425,10 221,18 52550 237,59 3 20,96 10,55 7,85 3422,70 221,12 52650 238,11 4 20,96 10,56 7,86 3423,40 221,25 52350 236,61 5 20,96 10,55 7,85 3422,20 221,21 52450 237,10 6 20,97 10,55 7,85 3423,00 221,16 52450 237,16 7 20,96 10,55 7,86 3423,50 221,20 52550 237,57 8 20,96 10,55 7,85 3427,60 221,21 52850 238,91 9 20,96 10,56 7,85 3425,20 221,23 52650 237,98 10 20,96 10,55 7,85 3425,30 221,22 52550 237,54 JUMLAH 34241,50 2211,95 525800 2377,09 RATA - RATA 3424,15 221,20 52580 237,71
Gambar 2. Kuat Tekan Paving
PEMBAHASAN
Data kuat tekan dari berbagain variasi proporsi abu batu bara yang diperoleh, dibuat kurva hubungan antara proporsi abu batu bara dan kuat tekannya. Dari kurva tersebut dapat dianalisis perilaku beban yang menjadi model dalam memprediksi kekuatan optimum. Untuk mengetahui tingkat keandalan kurva ditentukan dengan mengetahui nilai koefien korelasi, koefisien determinan, uji simpangan model, dan uji parameter model. Untuk menentukan cara uji yang digunakan ditentukan dulu uji kenormalan data agar
dapat dipastikan uji parametrik atau uji nonparametrik. Perlu dipastikan apakah kurva yang terjadi normal atau tidak dilakukan uji normalitas dengan menggunaka program SPSS12 (Cornelius,2004).
Berikut dikemukakan beberapa gambar yang menampilkan proses pencetakan, hasil, dan pengujian paving block (Gambar 3-6).
Gambar 3. Mencetak Paving
Gambar 5. Perawatan Paving
Gambar 6. Uji Tekan Paving
SIMPULAN
Dari hasil analisis dapat diketahui ada pengaruh penggunaan abu batu bara terhadap sifat paving blok yang dibuat. Sifat tersebut yang bagi produsen paving block adalah sebagai berikut. Penggantian semen dengan abu batubara sampai 30 % dari berat semen menunjukkan peningkatan kuat tekannya. Penggantian semen dengan abu diatas 30 % menunjukkan penurunan kuat tekan. Kuat tekan paving block akan
mencapai maksimum pada penggantian semen dengan abu batubara sebanyak 30 %. Model regresi di ekspresikan dalam persamaan Y = - 0,1913 X2 + 10,5191 X + 190,810.
DAFTAR PUSTAKA
Yayasan LPMB.1989. Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian A: SK SNI S – 04 – 1089 F. Bandung.
---1995. Annual Book of ASTM Standards, volume 04.01, Cement, Lime, Gypsum. Philadelphia: American Society for Testing and Material.
Cornelius Trihendradi. 2004. Memecahkan Kasus Statistik Deskreptip,Parametrik,dan
Non-Parametrik dengan SPSS 12. Yogyakarta: Andi.
Neville AM. 1981. Propertis of Concrette, 3rd Edition. London: The English
Language Books Society and Pitman Publishing.
Subakti, Aman, 1994. Teknologi Beton Dalam Praktek. Surabaya: ITS.
