Pengujian Kuat Tekan Beton Pada Paving Block Berbahan Baku Limbah Plastik
Hartati Kapita1*, Marwis Aswan2, Dian Tri Cahyani Aswan3
1,2,3Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Pasifik Morotai, Maluku Utara Indonesia
*Koresponden email: hartatia.albub@gmail.com
Diterima: 26 Maret 2023 Disetujui: 1 April 2023 Abstract
The basic materials used for making paving blocks, including plastic and natural waste, can vary. Most of the waste is currently generated from settlements, with 75% organic waste and 25% inorganic waste.
Inorganic waste is not easily destroyed and requires a long decomposition period. The treatment results are observed in research using quantitative methods with experimental laboratory techniques, namely research methods, by treating the research subjects. Quantitative analysis was used in this study. The results of this study indicate that the compressive strength of paving blocks made from a mixture of 50% PET and 50%
LDPE plastic waste has an average compressive strength of 18.41 Mpa, including quality B paving blocks.
At the same time, it is stronger than paving blocks made from PET 100 plastic waste. % has an average compressive strength of 6.04 Mpa, and D grade paving blocks for those made from 100% LDPE type plastic waste have an average concrete compressive strength of 11.68 MPa from this result, including D quality paving blocks.
Keywords: inorganic, compressive strength, waste, organic, paving block
Abstrak
Material dasar untuk pembuatan paving block dapat bermacam- macam salah satunya adalah dari limbah plastik maupun limbah alami. Limbah yang dihasilkan saat ini paling banyak dihasilkan dari pemukiman dengan persentase 75% Limbah organik dan 25% anorganik, limbah anorganik merupakan limbah yang tidak mudah hancur serta memerlukan rentang waktu yang panjang untuk terurai. Pada penelitian menggunakan metode kuantitatif dengan teknik experiment laboratorium yaitu metode penelitian dengan melakukan perlakuan terhadap subjek penelitian, kemudian hasil dari perlakuan tersebut diobservasi.
Analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis kuantitatif. Hasil penelitian ini menunjukkan Kuat tekan paving block berbahan campuran dari limbah plastik jenis PET 50% dan LDPE 50% memiliki kuat tekan rata-rata 18,41 Mpa termasuk kategori paving block mutu B sementara itu kuat dari pada paving block berbahan limbah plastik jenis PET 100% memiliki kuat tekan rata- rata 6.04 Mpa dan paving block bemutu D untuk yang berbahan limbah plastik jenis LDPE 100% kuat tekan beton rata- rata 11,68 Mpa dari hasil ini termasuk paving block mutu D.
Kata kunci: anorganik, kuat tekan, limbah, organik, paving block
1. Pendahuluan
Paving block merupakan pengerasan untuk menutup permukaan tanah, paving block dapat digunakan untuk bermacam keperluan. Tujuan penggunaan paving block adalah untuk mempercantik trotoar, selain itu juga dapat digunakan untuk perkerasan jalan pada kompleks perumahan dan juga sebagai perkerasan pada areal parkir dan juga halaman rumah, hotel, sekolah maupun halaman restoran. Penggunaan paving block dapat juga berguna sebagai pengganti aspal dan beton sebagai fungsi utama perkerasan[1]. Paving block memiliki sifat yang unik yaitu jika terpasang hanya satu maka menimbulkan sifat yang kaku dan jika dipasang saling mengunci maka akan bersifat lentur[2]
Bahan utama pembuatan paving block selama ini yang paling sering digunakan adalah pasir, kerikil air dan semen. Jika selalu digunakan dapat mengakibatkan ketersediaan bahan- bahan tersebut semakin menipis. Maka dari itu perlu dicari alternatif lain sebagai bahan utama pembuatan paving block[3]. Saat ini material untuk pembuatan paving block dapat bermacam- macam seperti limbah plastik maupun limbah alami[4]. Limbah yang dihasilkan saat ini paling banyak dihasilkan dari pemukiman dengan persentase 75% Limbah organik dan 25% anorganik, limbah anorganik merupakan limbah yang tidak mudah hancur serta memerlukan waktu yang panjang untuk terurai. Salah satu limbah anorganik adalah limbah plastik[5].
Limbah plastik telah menjadi salah satu penyebab terjadi kerusakan lingkungan karena perilaku masyarakat dalam membuang limbah plastik[6]. Paving block merupakan pengganti aspal dan beton sebagai perkerasan
jalan, penggunaan paving block dapat digunakan dari bermacam-macam bahan baik dari bahan alami maupun dari limbah plastik.
Terdapat banyak sampah plastik yang dibuang ke lingkungan diantaranya adalah sampah dengan jenis low density polythilene (LDPE) dan Polyethylene Terephthalate (PET). Plastik berbahan LDPE penggunaannya pada umumnya pada produk tas, gelas minuman, pembungkus obat, botol infus serta pada pembungkus sementara itu plastik PET penggunaannya di botol kemasan produk kecap, minyak, botol air dan juga saus [7].
Kabupaten Pulau Morotai khususnya Kecamatan Morotai Selatan, yang menjadi objek penelitian ini kegiatan masyarakat setiap harinya menghasilkan limbah yang mayoritas sampah atau limbahnya berasal dari limbah rumah tangga yang terdiri dari limbah plastik, limbah petani dan limbah non organik. Selain itu kurangnya kesadaran masyarakat dalam mengelola limbah. Hal ini juga didukung dengan tidak adanya tempat penampungan sampah sementara yang memisahkan antara sampah organik dan sampah anorganik.
Jumlah sampah plastik yang ada di Indonesia berjumlah sebanyak 64 juta ton pertahu, data tersebut merupakan hasil dari kajian Asosiasi Industri Plastik Indonesia dan juga Badan Pusat Statistik.
Sampah plastik yang ada di Indonesia adalah 64 juta ton per tahun berdasarkan data dari Asosiasi Industri Plastik Indonesia dan Badan Pusat Statistik [8]. Limbah plastik merupakan limbah yang membutuhkan waktu lama untuk terurai oleh karena itu harus menjadi prioritas utama dengan cara mendaur ulang. Dalam bidang konstruksi limbah plastik dapat gunakan untuk bahan bangunan dan juga sebagai perkerasan jalan seperti paving block. [9].hal itu karena plastik memiliki sifat yang ringan, kuat, elastis, dan kuat. Pada umumnya paving blok terbuat dari beton
Dari hasil pemaparan diatas, peneliti terdorong untuk melakukan pengelolaan sampah plastik menjadi paving block. Selain itu jika dikelola dengan baik dapat meminimalisir atau memangkas banyaknya limbah plastik khususnya botol plastik yang ada Kecamatan Morotai Selatan dengan cara mengolah kembali menjadi bahan utama dalam pembuatan paving block.
Untuk mengurangi menumpuknya limbah plastik adalah dengan memanfaatkan limbah tersebut untuk didaur ulang menghasil produk siap pakai seperti menjadi paving block. Paving block dari bahan dasar limbah plastik lebih kuat dan tahan banting hal ini berdasarkan uji coba dengan uji coba dilintasi oleh mobil tidak pecah begitupun saat dilempar dengan kencang.[10]. Dalam SNI 03-0691-1996, kuat besaran kuat tekan dari paving block dihitung beban per satuan luas[11], mesin kuat tekan beton dapat memecah beda uji jika diberikan gaya tertentu. Kuat tekan ialah besar beban pada satuan luas. Pada paving block kekuatan berasal dari bahan penyusun dan dipengaruhi ketika proses perawatan [12].
2. Metode Penelitian
Pada penelitian menggunakan metode kuantitatif dengan teknik experiment laboratorium yaitu metode penelitian dengan perlakuan terhadap subjek penelitian kemudian hasil dari perlakuan tersebut diobservasi. Penelitian ini di laksanakan di Laboratorium Fakultas Teknik Universitas Pasifik Pulau Morotai namun pengumpulan sampah plastik di TPA Kecamatan Morotai Selatan yang berlokasi di Desa Dehegila. Yang menjadi objek perlakuan penelitian ini ialah limbah plastik Poliethylene Terephthalate (PET) dan limbah plastik jenis Low Density Poliethylene (LDPE) sebagai bahan utama pembuatan paving block.
Tahapan dalam pembuatan paving block dimulai dari proses pembersihan dan pemilihan bahan- bahan plastik yang akan digunakan dalam penelitian, semua bahan tersebut kemudian dicacah dengan ukuran berdimensi ± 1.5 mm x 30. Karena limbah PET yang telah dicacah pada ukuran 1.5 mm x 30 mm memiliki sifat fisik seperti kuat tekan dan juga kuat tarik tetapi akan berkurang sebanyak 0.4% jika kuat seratnya melebih proporsi[13]. Setelah itu plastik dilelehkan dengan dipanaskan terlebih dahulu didalam cetakan yang telah dipersiapkan. Sebelumnya adonan diaduk sampai adonan siap untuk dicetak sesuai dengan cetakan yang telah disiapkan. Proses percetakan paving block harus dibuat dengan cepat agar adonan tidak cepat kering [14].
Hasil dari penelitian penelitian ini dianalisis secara kuantitatif. Metode pengujian kuat tekan beton, yang dirumuskan sebagai berikut : 𝑓𝑐′ = 𝑃
𝐴
Dimana :
𝑓𝑐′= Kuat tekan beton (MPa) P = Berat beban maksimum (N) A = Luas Penampang benda uji (mm2)
3. Hasil Dan Pembahasan
3.1. Gambaran Umum Lokasi Penelitian
Lokasi TPA desa Dehegila memiliki dengan pusat kota Pulau Morotai masih sangat dekat yakni dekat yaitu ±10, Sementara dengan jarak ke rumah sakit Umum Kabupaten Pulau Morotai hanya berkisar
±5. Jika melihat dari lokasinya diharapkan menjadi perhatian pemerintah untuk segera memindahkan ke lokasi yang jauh dari pusat kota hal ini dilakukan agar dapat mengurangi dampak yang buruk bagi masyarakat
Gambar 1. Eksisting TPA Dehegila
Sumber: Dinas Lingkungan Hidup kab Pulau Morotai[15]
Tempat Pembuangan Akhir (TPA) yang berada di wilayah Kecamatan Morotai Selatan, terletak di Desa Dehigila yang memiliki lahan seluas 3.8 hektare. Dengan fasilitas 10 mobil truk pengangkut sampah yang beroperasi pada pukul 08.00 – 12.00 WIT dan satu orang penjaga TPA, ini menandakan kurangnya sistem pengolahan sampah plastik. Penelitian ini menjadi salah satu pengetahuan bagaimana mengolah sampah plastik jenis PET (Poliethylene Terephthalate) dan LDPE (Low Density Poliethyline) sebagai bahan utama pembuatan paving block.
Gambar 2. Limbah Plastik sebelum diolah Sumber: Penulis (2022)
Sampah paling banyak yang dijumpai pada TPA Dehegila adalah jenis sampah plastik. Sampah plastik yang ada tidak dikelola dengan baik tetapi langsung dibakar dengan cara ditumpuk dan dipadatkan dengan alat berat kemudian dibakar.
3.2. Prosedur Pengujian
1. Benda uji yang telah kering kemudian diberikan tanda atau keterangan untuk siapkan dalam pengujian kuat tekannya seperti terlihat pada Gambar 1.
(a) (b) (c)
Gambar 3. (a) paving block 100% limbah plastik PET, (b) paving block 100% limbah plastik LDPE (c) paving block campuran limbah plastik PET 50% dan limbah plastik LDPE 50%
Sumber: Penulis (2022)
Ukuran paving block harus sesuai dengan yang telah ditentukan dalam SNI 03-0691-1996. Yaitu tebal minimal 60 mm dan nilai toleransi 8%. Toleransi merupakan acuan perbandingan yang tidak boleh melebihi ketentuan [7].
2. Mempersiapkan dan menghidupkan mesin uji tekan dan kemudian meletakan balok tambahan pada dudukan mesin compression test. Kemudian paving block yang akan diuji di atas dudukan balok tambahan seperti Gambar 4a, 4b dan 4c.
(a) (b) (c)
Gambar 4. (a) Mesin uji kuat tekan, (b) Balok pada dudukan mesin uji kuat tekan (c) peletakan paving block untuk pengujian
Sumber: Penulis (2022)
3. Langkah selanjutnya adalah hidupkan mesin dan diberi beban konstan sampai sampel uji pecah atau hancur. Seperti yang terlihat pada Gambar 5 (a). Selanjutnya dicatat beban maksimum yang terjadi selama percobaan seperti Gambar 5 (b).
Gambar 5. (a) Sampel uji retak/hancur, (b) Beban Maksimum Pengujian Sumber: Penulis (2022)
3.3. Analisis Pengujian Tekan
Paving block yang dibuat harus cukup kuat dalam menahan beban tekanan karena itu merupakan sebagai salah satu syarat utama. Dan disesuaikan dengan kebutuhan pekerjaan dan juga kekuatan didapatkan dari perbandingan adukan [16].
1. Paving Block berbahan Limbah Plastik Jenis 100% PET.
Gambar 6 merupakan hasil pengujian kuat tekan dari sampel 1A, 1B, 1C, 1D, 1E dengan menggunakan mesin uji compression test.
Gambar 6. Grafik pengujian sampel 1A, 1B, 1C, 1D, dan 1E, jenis plastik 100% PET Sumber: Hasil Eksperimen (2022)
Pada Gambar 6 menunjukkan hasil dari pengujian kuat tekan pada paving block mendapatkan hasil rata-rata 6.046 MPa. Dengan bahan utama 100% dari limbah plastik jenis PET. Dimana pada sampel 1A menghasilkan kekuatan sangat rendah yaitu 1.34 Mpa, untuk sampel 1B hasil sebesar 3.24, sementara angka tertinggi didapat pada sampel 1C yaitu 13.65 Mpa dan sampel 1d hasilnya sebesar 3.06 serta sampel 1E menghasilkan 8.9 Mpa. Dari hasil ini terdapat perbedaan yang cukup signifikan antar sampel hal ini karena pada saat peleburan terdapat sampel yang memiliki tingkat kepadatan berbeda.
Tabel 1. Standar kekuatan Paving Block (SNI 03-0691-1996)
Mutu Kuat tekan
(MPa)
Rata-rata Minimal
A 40 35
B 20 17,0
C 15 12,5
D 10 8,5
Berdasarkan hasil pengujian pada Gambar 6, dapat disimpulkan bahwa paving block berbahan limbah botol plastik (PET) 100% termasuk kategori bermutu D. Paving block dengan kategori D hanya dapat digunakan untuk area taman.
2. Paving Block berbahan Limbah Plastik Jenis 100% LDPE
Gambar 7 merupakan grafik dari hasil pengujian kuat tekan dari sampel 2A, 2B dan 2C dengan menggunakan mesin compression test.
Gambar 7. Grafik pengujian sampel 2A, 2B, dan 2C, plastik jenis 100% LDPE Sumber : Hasil Eksperimen (2022)
1,38
3,24
13,65
3,06
8,9
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Sampel 1A Sampel 1B Sampel 1C Sampel 1D Sampel 1E Limbah plastik jenis PET 100%
18,58
11,01
5,47
Sampel 2A Sampel 2B Sampel 2C Limbah plastik jenis LDPE 100%
Pada Gambar 7 merupakan grafik dari hasil pengujian limbah plastik 100 % LDPE memiliki kekuatan rata- rata sebesar 11.68 Mpa. Dimana sampel 2A sebesar 18, 58 Mpa, untuk sampel 2B 11,01 dan sampel 2C 5,47. Perbedaan hasil pada pengujian dipengaruhi pada saat proses peleburan yang mengakibatkan rongga pada sampel dan sehingga berdampak padan sampel.
Tabel 2. Standar kekuatan Paving Block (SNI 03-0691-1996)
Mutu Kuat tekan
(MPa)
Rata-rata Minimal
A 40 35
B 20 17,0
C 15 12,5
D 10 8,5
Berdasarkan Tabel 2 menunjukkan bahwa kuat tekan pada sampel 2A, 2B,dan 2C dengan rata-rata kekuatan 11.68 Mpa termasuk kategori paving block bermutu D dan hanya bisa digunakan pada taman sebagai material penutup tanah.
3. Paving Block berbahan Limbah Plastik Jenis PED 50% dan LDPE 50%.
Gambar 8 merupakan hasil pengujian kuat tekan dari sampel 3A, 3B, 3C dan 3D dengan menggunakan mesin uji compression test.
Gambar 8: Grafik pengujian sampel 3A, 3B, 3C dan 3D, jenis plastik 50 % PET dan Jenis 50 % LDPE Sumber : Hasil Eksperimen (2022)
Pada Gambar 8 menunjukkan hasil dari pengujian kuat tekan pada paving block mendapatkan hasil rata-rata 18.41 MPa. Dengan bahan utama 50% dari limbah plastik jenis PET dan limbah plastik 50 % LDPE. Dimana pada sampel 3 A menghasilkan 23.75 Mpa, untuk sampel 3B menghasilkan 25.5 Mpa, sementara sampel 3C menghasilkan 17.38 Mpa, dan untuk sampel 3D hanya menghasilkan 7.03 Mp.
Perbedaan tiap sampel ini terjadi pada saat peleburan sehingga terdapat rongga yang mengakibatkan kepadatan berbeda.
Tabel 3. Standar kekuatan Paving Block (SNI 03-0691-1996)
Mutu Kuat tekan
(MPa)
Rata-rata Minimal
A 40 35
B 20 17,0
C 15 12,5
D 10 8,5
Berdasarkan Tabel 3 menunjukan bahwa kuat tekan pada sampel 2A, 2B,dan 2C dengan rata-rata
23,75 25,5
17,38
7,03
0 5 10 15 20 25 30
Sampel 3A Sampel 3B Sampel 3C Sampel 3D Limbah plastik jenis PET 50% dan LDPE 50%…
kekuatan 18.41 Mpa termasuk kategori paving block bermutu B. Paving Block dengan mutu B dipergunakan pada lahan parkir.
Dalam pengujian paving block berbahan limbah plastik terjadi nilai kuat tekan yang tidak sama di satu adonan. Hal tersebut karena dalam proses pencetakan yang mana di dalam adonan terdapat udara yang terjebak membuat paving block tidak padat. Ini menyebabkan dalam pengujian tekan paving block cepat atau mudah hancur karena proses pengadukannya yang kurang merata.
4. Kesimpulan
Penggunaan limbah plastik 100 % PET dan limbah plastik 100% LPPE sebagai bahan utama paving block menghasilkan nilai kuat tekan yang cukup rendah yaitu rata-rata 8.86 Mpa. Oleh karena itu hanya bisa digunakan pada lahan penutup tanah seperti taman. Sementara untuk komposisi campuran limbah dengan komposisi plastik 50 % PET dan limbah plastik 50% LDPE menghasilkan nilai kuat tekan sebesar 18, 41 Mpa. Sehingga dapat dipergunakan pada lahan parkiran. Terdapat berbedaan nilai hasil dari pengujian pada setiap sampel hal ini karena terdapat rongga pada saat paving block dicetak sehingga mempengaruhi kepadatan sampel. Selain itu pada saat peleburan tidak meratanya proses pengadukan.
Untuk mendapatkan paving block bermutu A maka diperlukan campuran substitusi lain seperti pasir maupun kerikil agar dapat menambah kekuatan dari paving block itu sendiri.
5. Daftar Pustaka
[1] K. Indah, S. Dan, and A. Bima Nusa, “Pemanfaatan Limbah Plastik Hdpe (High Density Polythylene) Sebagai Bahan Pembuatan Paving Block,” Cetak) Bul. Utama Tek., vol. 15, no. 1, pp.
1410–4520, 2019.
[2] M. H. Dermawan, “Model Kuat Tekan, Porositas dan Ketahanan Aus Proporsi Limbah Peleburan Besi dan Semen untuk Bahan Dasar Paving Block,” Tek. Sipil, Univ. Negeri Semarang, vol. 13, no.
1, pp. 44–45, 2011.
[3] I. Barkiah, “Nilai Konversi Uji Kuat Tekan Variasi Bentuk Paving Block Terhadap Bentuk Sampel Uji Sni 03-0691-1996,” Teknol. Berkelanjutan (Sustainable Technol. Journal), vol. 9, no. 2, pp. 81–
89, 2020.
[4] S. N. vIicky A. Sudarno, “Pemanfaatan Limbah Plastik Untuk Pembuatan Paving Block,” J. Tek.
Sipil Terap., vol. 3, no. 2, p. 101, 2021, doi: 10.47600/jtst.v3i2.290.
[5] S. Widodo, N. N. N. Marleni, and N. A. Firdaus, “Pelatihan Pembuatan Paving Block dan Eco- Bricks dari Limbah Sampah Plastik di Kampung Tulung Kota Magelang,” Community Empower., vol. 3, no. 2, pp. 63–66, 2018, doi: 10.31603/ce.v3i2.2460.
[6] B. Burhanuddin, B. Basuki, and M. Darmanijati, “Pemanfaatan Limbah Plastik Bekas Untuk Bahan Utama Pembuatan Paving Block,” J. Rekayasa Lingkung., vol. 18, no. 1, pp. 1–7, 2020, doi:
10.37412/jrl.v18i1.20.
[7] Suganda Wijaya, Daryati, and Rosmawita Saleh, “Pemanfaatan Abu Sekam Padi Dan Plastik Pet Menjadi Pengganti Sebagian Agregat Halus Dalam Pembuatan Paving Block,” Menara J. Tek. Sipil, vol. 17, no. 2, pp. 70–76, 2022, doi: 10.21009/jmenara.v17i2.26082.
[8] R. Siregar, “Peningkatan Nilai Kekuatan Tekan Paving Block Berbahan Sampah Plastik Melalui Optimalisasi Peleburan dan Persentasi Komposisi Pasir,” Rotasi, vol. 23, no. 3, pp. 38–43, 2021, [Online]. Available: https://ejournal.undip.ac.id/index.php/rotasi/article/view/37114
[9] Z. Zulkarnain, “Penggunaan Plastik Tipe Pet Sebagai Pengganti Semen Pada Pembuatan Paving Block,” Inovtek Polbeng, vol. 9, no. 2, p. 214, 2019, doi: 10.35314/ip.v9i2.1010.
[10] M. A. Kader, E. Herlina, and W. Setianingsih, “Pengelolaan Sampah Plastik Menjadi Paving Block Sebagai Prospek Bisnis Pada Masyarakat Pra Sejahtera,” Abdimas Galuh, vol. 3, no. 1, p. 102, 2021, doi: 10.25157/ag.v3i1.5026.
[11] B.S.N, “Standar Nasional Indonesia Badan Standardisasi Nasional Bata beton (Paving block),”
1996.
[12] Iqbal Maulia, Ismeddiyanto, and R. Suryanita, “Sifat Mekanik Paving Block Komposit Sebagai Lapis Perkerasan Bebas Genangan Air (Permeable Pavement),” J. Tek., vol. 13, no. 1, pp. 9–16, 2019, doi: 10.31849/teknik.v13i1.2558.
[13] Lalu Syamsul Hadi, “Pemanfaatan Limbah Plastik Polyethylene Terepthalet (PET) Untuk Bahan Tambahan Pembuatan Paving Block,” J. Tekno, 2018.
[14] S. Asnur and A. Setiawan, “Sosialisasi pembuatan paving block cari limbah plastik berbasis pemberdayaan masyarakat di Kota Makassar,” Dedikasi, vol. 22, no. 1, pp. 2–5, 2020, doi:
10.26858/dedikasi.v22i1.13811.
[15] D. L. H. K. Morotai, “Lokasi Eksisting TPA Dehegila,” DINTEK, 2021.
[16] Rahmi Yanita. Gufron Andreas, “Manfaat Faktor Konversi Paving Block.pdf,” J. IPTEK, vol. 1, no.
2, pp. 79–87, 2017.
